第一章 點焊 14 特殊情況下的點焊

1、Resistance Welding2013 Spring SAU Page 1Resistance Welding2013 Spring SAU Page 2 焊接性 點焊焊接性點焊焊接性 1,2,3,41,2,3,4 低碳鋼的點焊 可淬硬鋼的點焊 鋁合金的點焊 不銹鋼的點焊Resistance Welding2013 Spring SAU Page 3 鍍層鋼板鍍層鋼板 鍍鋅板、鍍鋁板、鍍鉛板、鍍錫板等。 鍍層對點焊的影響鍍層對點焊的影響 低熔點鍍層金屬導(dǎo)致熔核結(jié)晶過程中產(chǎn)生裂紋和氣孔； 焊接區(qū)電流密度降低、電流場分布不穩(wěn)定； 大電流時，加快電極粘損和鍍層破壞。 Resistance We

2、lding2013 Spring SAU Page 4點焊技術(shù)要點：點焊技術(shù)要點：1）需要更大的焊接電流和電極壓力，比碳鋼約提高）需要更大的焊接電流和電極壓力，比碳鋼約提高1/3以上以上2）選用）選用CrZrCu合金或彌散強化銅，或鑲鎢復(fù)合電極（下圖），并允許合金或彌散強化銅，或鑲鎢復(fù)合電極（下圖），并允許采用內(nèi)部和外部的強烈水冷卻。采用內(nèi)部和外部的強烈水冷卻。3）可用凸焊配以緩升或直流焊接電流波形進一步提高焊接質(zhì)量。）可用凸焊配以緩升或直流焊接電流波形進一步提高焊接質(zhì)量。4）加強通風(fēng)，防止鋅、鉛等元素的金屬蒸汽和氧化物塵埃對人體健康）加強通風(fēng)，防止鋅、鉛等元素的金屬蒸汽和氧化物塵埃對人體健康

3、的侵害。的侵害。5）選擇合適的焊接參數(shù)。（見）選擇合適的焊接參數(shù)。（見P39,1-14，1-15）Resistance Welding2013 Spring SAU Page 5高溫合金又稱耐熱合金，可分鐵基高溫合金鐵基高溫合金、鎳基高溫合金鎳基高溫合金和鈷基高溫合金鈷基高溫合金 由于高溫合金比不銹鋼具有更大的電阻率。更小的熱導(dǎo)率和更大的高溫強度，因此可用較較小的焊接電流小的焊接電流但需要更大的電極壓力更大的電極壓力。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 6點焊技術(shù)要點：點焊技術(shù)要點：1）電極可選用高溫強度好的材質(zhì)，如）電極可選用高溫強度好的材質(zhì)，如Be

4、CoCu合金。合金。2）焊前去除焊件表面油污、氧化膜，最好是酸洗處理，清理不良）焊前去除焊件表面油污、氧化膜，最好是酸洗處理，清理不良時會產(chǎn)生結(jié)合線伸入缺陷。時會產(chǎn)生結(jié)合線伸入缺陷。3）采用軟規(guī)范、大電極壓力板厚大于）采用軟規(guī)范、大電極壓力板厚大于2mm時最好施加緩冷脈沖時最好施加緩冷脈沖和鍛壓力。避免熔核中疏松、縮孔及裂紋等內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生。和鍛壓力。避免熔核中疏松、縮孔及裂紋等內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生。4）加強冷卻和盡量避免重復(fù)加熱焊接區(qū)，否者易產(chǎn)生熔核中的結(jié)）加強冷卻和盡量避免重復(fù)加熱焊接區(qū)，否者易產(chǎn)生熔核中的結(jié)晶偏析等缺陷。晶偏析等缺陷。5）推薦采用球面電極，尤其是在板厚較大時。）推薦采用球面電極

5、，尤其是在板厚較大時。6）選擇適當?shù)暮附訁?shù)。）選擇適當?shù)暮附訁?shù)。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 7圖圖1-34 高溫合金（高溫合金（GH1140）點焊接頭金相照片）點焊接頭金相照片Resistance Welding2013 Spring SAU Page 8Resistance Welding2013 Spring SAU Page 91.4.1 不等厚度及不同材料的點焊不等厚度及不同材料的點焊 在通常條件下，不同厚度和不同材料點焊時，熔核不以貼合面為對稱，而向厚板厚板或?qū)щ?、?dǎo)熱性差的焊件中偏導(dǎo)電、導(dǎo)熱性差的焊件中偏移移，其結(jié)果使其在貼合面

6、上的尺寸小于該熔核直徑。同時，也使其在薄件或?qū)щ姟?dǎo)熱性好的焊件中焊透率小于規(guī)定數(shù)值，這均使焊點承載能力降低。1.偏移產(chǎn)生的原因偏移產(chǎn)生的原因 焊接區(qū)在加熱過程中兩焊件析熱析熱和散熱散熱均不相等造成。 偏移的方向向著析熱多析熱多、散熱慢散熱慢的一方移動。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 10不同厚度點焊時，厚件電阻大析熱多，而其析熱中心由于不同厚度點焊時，厚件電阻大析熱多，而其析熱中心由于遠離電極而散熱緩慢；薄件情況正相反。造成焊接溫度場遠離電極而散熱緩慢；薄件情況正相反。造成焊接溫度場及熔核如圖及熔核如圖a向厚板偏移。向厚板偏移。Resistanc

7、e Welding2013 Spring SAU Page 11不同材料點焊時，導(dǎo)電性差的工件電阻大析熱多，且散不同材料點焊時，導(dǎo)電性差的工件電阻大析熱多，且散熱緩慢；導(dǎo)電性好的材料情況相反。造成焊接溫度場如圖熱緩慢；導(dǎo)電性好的材料情況相反。造成焊接溫度場如圖b向?qū)щ娦圆畹墓ぜ?。向?qū)щ娦圆畹墓ぜ啤）不同厚度（）不同厚度（12） b）不同材料（電阻率）不同材料（電阻率12）Resistance Welding2013 Spring SAU Page 122.克服熔核偏移的措施克服熔核偏移的措施1）采用硬規(guī)范）采用硬規(guī)范硬規(guī)范點焊時，電流場的分布能更好的反映邊緣效應(yīng)對貼硬規(guī)范點焊時，電流

8、場的分布能更好的反映邊緣效應(yīng)對貼合面集中加熱的效果，且由于焊接時間短熱損失下降，散合面集中加熱的效果，且由于焊接時間短熱損失下降，散熱的影響相對較小，均對糾正熔核偏移現(xiàn)象有利。熱的影響相對較小，均對糾正熔核偏移現(xiàn)象有利。2)采用不同的電極采用不同的電極a）采用不同直徑的電極。）采用不同直徑的電極。薄件（或?qū)щ?、?dǎo)熱性好的焊件）面采用小直徑電極，以薄件（或?qū)щ姟?dǎo)熱性好的焊件）面采用小直徑電極，以增大電流密度，減小熱損失；而厚件（或?qū)щ?、?dǎo)熱性差增大電流密度，減小熱損失；而厚件（或?qū)щ?、?dǎo)熱性差的焊件）面則選用大直徑電極。的焊件）面則選用大直徑電極。Resistance Welding2013

9、Spring SAU Page 13b）采用不同材料的電極。）采用不同材料的電極。導(dǎo)熱性好的材料放于厚件（或?qū)щ姟?dǎo)熱性差的焊件）面使其熱損失導(dǎo)熱性好的材料放于厚件（或?qū)щ?、?dǎo)熱性差的焊件）面使其熱損失增大，可溫度場分布，減小熔核偏移。增大，可溫度場分布，減小熔核偏移。c）使用特殊電極。）使用特殊電極。在電極頭部加不銹鋼環(huán)、黃銅套（圖在電極頭部加不銹鋼環(huán)、黃銅套（圖1-39）或采用尖錐狀電極頭，可）或采用尖錐狀電極頭，可使焊接電流向中間集中。使焊接電流向中間集中。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 143）附加工藝墊片）附加工藝墊片在薄件（或?qū)щ?、?dǎo)熱

10、性好的焊件）上附加工藝墊片在薄件（或?qū)щ?、?dǎo)熱性好的焊件）上附加工藝墊片（圖（圖1-40）。工）。工藝墊片由導(dǎo)熱性差的材料制作，厚度為藝墊片由導(dǎo)熱性差的材料制作，厚度為0.2mm0.3mm，能夠降低散，能夠降低散熱、增加電流密度的作用。熱、增加電流密度的作用。 (a）點焊前）點焊前 b）規(guī)范適當）規(guī)范適當 c）規(guī)范過大）規(guī)范過大)Resistance Welding2013 Spring SAU Page 154）焊前在薄件或厚件上預(yù)先加工出凸點或凸緣）焊前在薄件或厚件上預(yù)先加工出凸點或凸緣3.利用帕爾貼效應(yīng)利用帕爾貼效應(yīng)帕爾貼效應(yīng)帕爾貼效應(yīng)是熱電勢現(xiàn)象的逆向現(xiàn)象，即當直流電按某特是熱電勢現(xiàn)象

11、的逆向現(xiàn)象，即當直流電按某特定方向通過異種材料接觸面時，將產(chǎn)生附加的吸熱或析熱定方向通過異種材料接觸面時，將產(chǎn)生附加的吸熱或析熱現(xiàn)象，所以該效應(yīng)只在單向通電時有效，而且目前僅用于現(xiàn)象，所以該效應(yīng)只在單向通電時有效，而且目前僅用于鋁與銅合金電極間才較明顯和具有實用價值，如圖鋁與銅合金電極間才較明顯和具有實用價值，如圖1-41所示所示。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 16圖圖1-41 1-41 帕爾貼效應(yīng)的應(yīng)用帕爾貼效應(yīng)的應(yīng)用a a）交流電）交流電 b b）直流電）直流電Resistance Welding2013 Spring SAU Page 17

12、1膠接點焊膠接點焊在點焊工藝中采用結(jié)構(gòu)在點焊工藝中采用結(jié)構(gòu)膠粘劑膠粘劑，可使接頭性能顯著提高，可使接頭性能顯著提高，這種將點焊與膠接兩種工藝結(jié)合起來的方法稱為膠接點焊這種將點焊與膠接兩種工藝結(jié)合起來的方法稱為膠接點焊，簡稱，簡稱膠焊膠焊。膠焊結(jié)構(gòu)具有強度高、質(zhì)量輕、減振和聲學(xué)。膠焊結(jié)構(gòu)具有強度高、質(zhì)量輕、減振和聲學(xué)性能好等優(yōu)點。性能好等優(yōu)點。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 18原因：原因：1）膠焊可大幅降低點焊結(jié)構(gòu)中焊點部位的高應(yīng)力值，消除）膠焊可大幅降低點焊結(jié)構(gòu)中焊點部位的高應(yīng)力值，消除了焊點邊緣的高應(yīng)力集中，改善了接頭的應(yīng)力分布；了焊點邊緣的高

13、應(yīng)力集中，改善了接頭的應(yīng)力分布；2）膠接接頭中應(yīng)力分布均勻，外載由焊點部位共同承擔(dān)。）膠接接頭中應(yīng)力分布均勻，外載由焊點部位共同承擔(dān)。膠接點焊有膠接點焊有3種方法：種方法：1）先涂膠后點焊；）先涂膠后點焊；2）先點焊后灌膠；）先點焊后灌膠；3）預(yù)置帶孔膠帶（膜）。）預(yù)置帶孔膠帶（膜）。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 19膠接點焊技術(shù)特點：膠接點焊技術(shù)特點：1）點焊時應(yīng)選用不宜產(chǎn)生噴濺和接頭變形的電流波形和焊接參數(shù)）點焊時應(yīng)選用不宜產(chǎn)生噴濺和接頭變形的電流波形和焊接參數(shù)2）點焊后搭接面應(yīng)保證平整，便于膠液滲透到整個搭接面而不產(chǎn)生卻）點焊后搭接面應(yīng)保證

14、平整，便于膠液滲透到整個搭接面而不產(chǎn)生卻膠現(xiàn)象。膠現(xiàn)象。 3）選用流動性良好的膠接劑，注膠時宜將工件傾斜）選用流動性良好的膠接劑，注膠時宜將工件傾斜1545。2減振鋼板點焊減振鋼板點焊 所謂減振鋼板，就是在兩層金屬板材之間夾一層減振膠的鋼板，例所謂減振鋼板，就是在兩層金屬板材之間夾一層減振膠的鋼板，例如厚度如厚度1.45mm的日本的日本NKK鋼廠和寶鋼生產(chǎn)的減震鋼板，其組成為鋼板鋼廠和寶鋼生產(chǎn)的減震鋼板，其組成為鋼板（0.7mm）/熱可塑非導(dǎo)電型減震膠層（熱可塑非導(dǎo)電型減震膠層（0.05mm）/鋼板（鋼板（0.7mm）。）。Resistance Welding2013 Spring SAU P

15、age 20點焊原理：點焊原理：Resistance Welding2013 Spring SAU Page 21焊接技術(shù)要點：焊接技術(shù)要點：1）副導(dǎo)電回路的導(dǎo)電狀況影響到點焊過程是否穩(wěn)定，其中）副導(dǎo)電回路的導(dǎo)電狀況影響到點焊過程是否穩(wěn)定，其中主要因素有回路長度和導(dǎo)電截面大小，必要時可用主要因素有回路長度和導(dǎo)電截面大小，必要時可用2個副導(dǎo)個副導(dǎo)電回路。電回路。2）使用球面電極能更好的擠出焊接區(qū)的減震膠，有利于保）使用球面電極能更好的擠出焊接區(qū)的減震膠，有利于保證點焊質(zhì)量穩(wěn)定。證點焊質(zhì)量穩(wěn)定。3）減震鋼板點焊電流比相同厚度普通低碳鋼大）減震鋼板點焊電流比相同厚度普通低碳鋼大15%30%，且其恒流

16、控制精度應(yīng)不低于，且其恒流控制精度應(yīng)不低于3%。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 22微型件是指幾何尺寸較小的微型件是指幾何尺寸較小的儀表構(gòu)件儀表構(gòu)件、元器件元器件等，其接頭組等，其接頭組成中至少有一個為厚度或直徑成中至少有一個為厚度或直徑0.1mm的箔材或絲材，點焊位置的箔材或絲材，點焊位置空間窄小且材質(zhì)往往特殊或有鍍層（空間窄小且材質(zhì)往往特殊或有鍍層（Au、Ag、Ni等），如等），如AgMgNi合金等。合金等。焊接技術(shù)要點：焊接技術(shù)要點：1）要求焊接電流波形應(yīng)脈沖幅值大而通電時間極小，控制精）要求焊接電流波形應(yīng)脈沖幅值大而通電時間極小，控制精度高，如采用半波點焊、中頻逆變式（度高，如采用半波點焊、中頻逆變式（IGBT）點焊、電容放電）點焊、電容放電點焊等。點焊等。2）接頭的連接形式除熔化連接（熔核）外，有時允許）接頭的連接形式除熔化連接（熔核）外，有時允許固相連固相連