电阻点焊原理及工艺.ppt

电阻点焊原理及工艺 绪论 电阻焊定义：焊件组合后，通过电极施加压力，利用电流流过焊接区所产生的电阻热加热工件，使要焊接部位达到局部熔化或高温塑性状态，通过热和机械力的联合作用完成连接的方法。 物理本质：利用焊接区金属本身的电阻热和大量塑性变形能量，使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离，形成金属键，在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头。 分类： 1. 按接头形式和工艺特点分：点焊；缝焊；对焊。 2.按电流分:交流、直流、脉冲 优点：1）接头质量高；2）辅助工序少3）不需要填充材料4）生产效率高，易于实现自动化 缺点：1）无损检验困难；2）设备复杂，维修困难，一次性投资高。 软规范的特点 加热平稳，焊接质量对规范参数波动的敏感性低，焊点强度稳定； 温度场分布平缓、塑性区宽，在压力作用下易变形，可减少熔核内喷溅、缩孔和裂纹倾向； 对有淬硬顿向的材料，软规范可减小接头冷裂纹倾向，所用设备装机容量小、控制精度不高，因而较便宜。 但是，软规范易造成焊点压痕深、接头变形大、表面质量差，电极磨损快、生产效率低、能量损耗较大。 点焊时的分流 点焊分流的影响因素 焊点距的影响：连续点焊时，点距愈小，板材愈厚，分流愈大；如果所焊材料是导电性良好的轻合金，分流将更严重，为此必须加大点距。 焊件表面状态的影响 焊接顺序的影响 电极(或二次回路)与工件的非焊接区相接触 单面点焊工艺特点的影响 分流的不良影响 使焊点强度降低 单面点焊产生局部接触表面过热和喷溅 消除和减少分流的措施 选择合理的焊点距 严格清理被焊工件表面 注意结构设计的合理性 连续点焊时，可适当提高焊接电流。 单面多点焊时，采用调幅焊接电流波形 不同材料及不同厚度板的点焊 点焊的主要问题 材科不同，其导热、导电性能差异有时较大；板厚不等，其热容量、导热距离亦有差异。以上两种不同情况下都会形成熔核偏移。 当熔核偏移严重时，可导致熔核仅位于一板内而使焊接失败，即使不太严重亦导致结合面上的熔核直径减小而影响强度性能。 解决问题的方法 采用不同直径或材料的电极，其目的是改变两板的散热条件来改变温度分布。 用温度分布远末接近平衡状态的硬规范，充分利用点焊前期对接触电阻的析热量，使之在尚未完全散失前即形成熔核。最典型的是电容放电点焊工艺。 薄板侧加工艺垫片，以减少电极对薄板的散热效果。这类工艺垫片一般为0.2-0.3mm的薄箔，热导率较小。如铜或铝合金点焊时采用不锈钢垫片．黄铜点焊时采用低碳钢垫片，金丝或金箔点焊时采用钼箔垫片。垫片熔点均高于焊件，当正确控制参数时。焊后垫片较易揭除。 解决问题的方法 在一个电极上附加发热回路，使两电极的温度不一．从而调整温度分布，这在仪表工业中焊接小型零件时常采用。 用帕尔帖效应使两电极工作面温度不等。帕尔帖效应是热电势现象的逆向现象。即当直流电按某特定方向通过异种材料接触面时，将产生附加的吸热或析热现象。所以这个效应仅在单向通电时有效。而且目前常用金属中仅铝与铜合金电极间，这个效应才较明显，具有实用价值。 常用金属材料的点焊 低碳钢的点焊 这类钢的点焊焊接性良好，焊接参数范围宽。在常用厚度范围内(0.5—3.0mm)一般无需特殊措施，采用单相工频交流电源，简单焊接循环即可获得满意结果。 低碳钢的焊接技术要点 冷轧板焊前无需专门清理，热轧板则必需清除表面上的氧化层、锈蚀等杂质。如经冲压加工，则需清除冲压过程中沾上的油污。 如设备容量许可，建议采用硬的焊接参数，以提高热效率和生产率，并可减少变形。 选用中等电导率、中等强度的Cr-Cu或Cr-Zr-Cu合金电极。 表面清理质量较差或冲压精度较差而刚度又大时，可考虑采用调幅电流(渐升)或加预热电流的措施来减少飞溅。 板厚超过3mm时，焊接电流较大，通电时间较长为改善电极工作条件，可采用多脉冲焊接电流。 镀层钢板的点焊 镀层钢板点焊的难点在于：①镀层金属熔点低，早于钢板熔化，熔化的镀层金属流人缝隙，增大接触面．降低电流密度，因此需增大电流。②镀层金属与电极在升温时往往能组成固溶体或金属间化合物等合金，一旦发生上述现象，电极端部的导电、导热性能下降，温度进一步上升，产生恶性循环，加速电极的粘污损坏，同时亦破坏了零件的镀层。③镀层金属如进入熔化的钢质熔池将产生结晶裂纹，因此需在钢板熔化前把镀层挤出焊接区。 Melting points CuCrZr: ~1075oC: Zinc: 420oC Brass: ~1027oC(70Cu/30Zn) Steel: ~1427oC Nitrode: 1083oC We are trying to join steel with something (copper) that melts 350oC earlier ! 镀层钢板焊接技术要点