電阻焊基本原理培訓

1、關于關于電阻焊基本原理的培訓第一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、點阻焊的定義和特點焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進行焊接的方法稱為電阻焊。電阻焊具有生產(chǎn)效率高、低成本、節(jié)省材料、易于自動化等特點，因此廣泛應用于航空、航天、能源、電子、汽車、輕工等各工業(yè)部門，是重要的焊接工藝之一。第二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、焊接熱的產(chǎn)出及影響因素 點焊時產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定：Q=I I R t（J）（1）式中：Q產(chǎn)生的熱量（J）、 I焊接電流（A）、 R電極間電阻（歐姆）、 t焊接時間（s）第三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年

2、6月第四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.電阻R及影響R的因素電極間電阻包括工件本身電阻Rw，兩工件間接觸電阻Rc，電極與工件間接觸電阻Rew.即 R=2Rw+Rc+2Rew（2）.第六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月RW：當工件和電極一定時，工件的電阻取決與它的電阻率.因此，電阻率是被焊材料的重要性能.電阻率高的金屬其導電性差（如不銹鋼）電阻率低的金屬其導電性好（如鋁合金）。因此，點焊不銹鋼時產(chǎn)熱易而散熱難，點焊鋁合金時產(chǎn)熱難而散熱易.點焊時，前者可用較小電流（幾千安培），而后者就必須用很大電流（幾萬安培）。電阻率不僅取決與

3、金屬種類，還與金屬的熱處理狀態(tài)、加工方式及溫度有關。第七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月RC：接觸電阻存在的時間是短暫，一般存在于焊接初期，由兩方面原因形成：工件和電極表面有高電阻系數(shù)的氧化物或臟物質(zhì)層，會使電流遭到較大阻礙。過厚的氧化物和臟物質(zhì)層甚至會使電流不能導通。在表面十分潔凈的條件下，由于表面的微觀不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點。在接觸點處形成電流線的收攏。由于電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。第八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月電極與工件間的電阻Rew與Rc和Rw相比，由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件低，因此很小，對熔核形成的影響更小，我們較少考

4、慮它的影響。第九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月下表是幾種金屬導體在20時的電阻率. 材料電阻率( m) 銀1.610-8鉑1.010-7銅1.710-8鐵1.010-7鋁2.910-8汞9.610-7 鉻鋁合金1.410-6 第十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.焊接電流的影響 從公式（1）可見，電流對產(chǎn)熱的影響比電阻和時間兩者都大。因此，在焊接過程中，它是一個必須嚴格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動和交流焊機次級回路阻抗變化。阻抗變化是因為回路的幾何形狀變化或因在次級回路中引入不同量的磁性金屬。對于直流焊機，次級回路阻抗變化，對電流無明顯影響。第十一張

5、，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.焊接時間的影響 為了保證熔核尺寸和焊點強度，焊接時間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補充。為了獲得一定強度的焊點，可以采用大電流和短時間（強條件，又稱硬規(guī)范），也可采用小電流和長時間（弱條件，也稱軟規(guī)范）。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范，取決于金屬的性能、厚度和所用焊機的功率。對于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間，都有一個上下限，使用時以此為準。第十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.電極壓力的影響電極壓力對兩電極間總電阻R有明顯的影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小，而焊接電流增大的幅度卻不大，不能 影響因R減小引起的產(chǎn)熱減少。因此，焊點強度

6、總隨著焊接壓力增大而減小。解決的辦法是在增大焊接壓力的同時，增大焊接電流。 第十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5.電極形狀及材料性能的影響 由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導熱性關系著熱量的產(chǎn)生和散失，因此，電極的形狀和材料對熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積增大，焊點強度將降低。第十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月6.工件表面狀況的影響 工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。過厚的氧化物層甚至會使電流不能通過。局部的導通，由于電流密度過大，則會產(chǎn)生飛濺和表面燒損。氧化物層的存在還會影響各個焊點加熱的不均勻性，引

7、起焊接質(zhì)量波動。因此徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件。第十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三、熱平衡及散熱 點焊時，產(chǎn)生的熱量只有一小部分用于形成焊點，較大部分因向臨近物質(zhì)傳導或輻射而損失掉了，其熱平衡方程式： Q=Q1+Q2（3）其中：Q1形成熔核的熱量、Q2損失的熱量有效熱量Q1取決與金屬的熱物理性能及熔化金屬量，而與所用的焊接條件無關。Q1=10%-30%Q，導熱性好的金屬（鋁、銅合金等）取下限；電阻率高、導熱性差的金屬（不銹鋼、高溫合金等）取上限。損失熱量Q2主要包括通過電極傳導的熱量（30%-50%Q）和通過工件傳導的熱量（20%Q左右）。輻射到大氣中的熱量5

8、%左右。第十六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月四、焊接循環(huán) 點焊和凸焊的焊接循環(huán)由四個基本階段（如圖點焊過程）：1）預壓階段電極下降到電流接通階段，確保電極壓緊工件，使工件間有適當壓力。2）焊接時間焊接電流通過工件，產(chǎn)熱形成熔核。3）維持時間切斷焊接電流，電極壓力繼續(xù)維持至熔核凝固到足夠強度。4）休止時間電極開始提起到電極再次開始下降，開始下一個焊接循環(huán)。 第十八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月為了改善焊接接頭的性能，有時需要將下列各項中的一個或多個加于基本循環(huán)：1）加大預壓力以消除厚工件之間的間隙，使之緊密貼合。2）用預熱脈

9、沖提高金屬的塑性，使工件易于緊密貼合、防止飛濺；凸焊時這樣做可以使多個凸點在通電焊接前與平板均勻接觸，以保證各點加熱的一致。3）加大鍛壓力以壓實熔核，防止產(chǎn)生裂紋或縮孔。4）用回火或緩冷脈沖消除合金鋼的淬火組織，提高接頭的力學性能，或在不加大鍛壓力的條件下，防止裂紋和縮孔。第十九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月五、焊接電流的種類和適用范圍 1.交流電 可以通過調(diào)幅使電流緩升、緩降，以達到預熱和緩冷的目的，這對于鋁合金焊接十分有利。交流電還可以用于多脈沖點焊，即用于兩個或多個脈沖之間留有冷卻時間，以控制加熱速度。這種方法主要應用于厚鋼板的焊接。2.直流電 主要用于需要大電流的場合，由于

10、直流焊機大都三相電源供電，避免單相供電時三相負載不平衡。第二十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月六、金屬電阻焊時的焊接性 1.材料的導電性和導熱性 電阻率小而熱導率大的金屬需用大功率焊機，其焊接性較差。2.材料的高溫強度 高溫（0.5-0.7Tm）屈服強度大的金屬，點焊時容易產(chǎn)生飛濺，縮孔，裂紋等缺陷，需要使用大的電極壓力。必要時還需要斷電后施加大的鍛壓力，焊接性較差。3.材料的塑性溫度范圍 塑性溫度范圍較窄的金屬（如鋁合金），對焊接工藝參數(shù)的波動非常敏感，要求使用能精確控制工藝參數(shù)的焊機，并要求電極的隨動性好。焊接性差。4.材料對熱循環(huán)的敏感性 在焊接熱循環(huán)的影響下，有淬火傾向的金屬

11、，易產(chǎn)生淬硬組織，冷裂紋；與易熔雜質(zhì)易于形成低熔點的合金易產(chǎn)生熱裂紋；經(jīng)冷卻作強化的金屬易產(chǎn)生軟化區(qū)。防止這些缺陷應該采取相應的工藝措施。因此，熱循環(huán)敏感性大的金屬焊接性也較差。第二十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月七、點焊工藝參數(shù)選擇 通常是根據(jù)工件的材料和厚度，參考該種材料的焊接條件表選取，首先確定電極的端面形狀和尺寸。其次初步選定電極壓力和焊接時間 然后調(diào)節(jié)焊接電流，以不同的電流焊接試樣，經(jīng)檢查熔核直徑符合要求 在適當?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力，焊接時間和電流，進行試樣的焊接和檢驗，直到焊點質(zhì)量完全符合技術條件所規(guī)定的要求為止。 第二十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2

12、、最常用的檢驗試樣的方法 最常用的檢驗試樣的方法是撕開法，優(yōu)質(zhì)焊點的標志是：在撕開試樣的一片上有圓孔，另一片上有圓凸臺。厚板或淬火材料有時不能撕出圓孔和凸臺，但可通過剪切的斷口判斷熔核的直徑。 第二十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、低碳鋼點焊的焊接條件 低碳鋼點焊的焊接條件板厚電極最小點距最小搭接距最佳條件（A類）中等條件（B類）最差條件（C類） 最大最小D電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強度4%電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強度17%電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強度20%dmmmmmm(KN)周（KA)(mm)(KN)KN周KAmmKNKN周KAmmKN0.

13、64.81010111.566.64.731115.54.32.80.5224.342.25第二十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月額定 電壓 3420V 50HZ額定 電流 296KVA開放線路電壓: 3.5V二次側電流: 6-14.2KA短路電流: 6-24KA最高焊接壓力: 2500N/壓縮空氣5bar第二十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十六張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月八、縫焊工藝及參數(shù)1、焊接電流 縫焊形成熔核所需的熱量來源與點焊相同，都是利用電流通過焊接區(qū)電阻產(chǎn)生的熱量。在其他條件給定的情況下，焊接電流的大小決定了熔核的焊透率和重疊量。在焊接

14、低碳鋼時，熔核平均焊透率為鋼板厚度的30-70%，以45-50%為最佳。為了獲得氣密縫焊熔核重疊量應不小于15-20%。 第二十七張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、電極壓力 縫焊時電極壓力對熔核尺寸的影響與點焊一致。電極壓力過高會使壓痕過深，同時會加速滾盤的變形和損耗。壓力不足則易產(chǎn)生縮孔，并會因接觸電阻過大易使?jié)L盤燒損而縮短其使用壽命。 第二十八張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、焊接時間和休止時間 縫焊時，主要通過焊接時間控制熔核尺寸，通過冷卻時間控制重疊量。在較低的焊接速度時，焊接與休止時間之比為1.25:1-2:1，可獲得滿意結果。當焊接速度增加時，焊點間距增加，

15、此時要獲得重疊量相同的焊縫，就必須增大比例。為此，在較高焊接速度時，焊接與休止時間之比為3:1或更高。第二十九張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4、焊接速度（24S） 焊接速度與被焊金屬、板件厚度、以及對焊縫強度和質(zhì)量的要求等有關。 焊接速度決定了滾盤與板件的接觸面積、以及滾盤與加熱部位的接觸時間，因而影響了接頭的加熱和散熱。當焊接速度增大時，為了獲得足夠的熱量，必須增大焊接電流。 過大的焊接速度會引起板件表面燒損和電極粘附，因而即使采用外部水冷卻，焊接速度也要受到限制。 第三十張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月5、低碳鋼縫焊的焊接條件厚Mm滾盤尺寸mm電極壓力（KN）最小搭接

16、量（mm）高速焊接中速焊接最小B標準b最大B最小標準最小b標準b焊接時間（周）休止時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/mIn）焊接時間（周）休止時間（周）焊接電流（KA）焊接速度cM/min）0.64.25.9122.22.88112113.52702211.5190第三十一張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月U1 380VP 100KVAI2c 二級電流 25.5-30 KA焊接變壓變壓器變壓比： 113壓縮空氣壓力 5bar焊接時電極擠壓力 7-8KN直線行走焊接速度 5m/min轉(zhuǎn)角行走時的焊接速度 1.5m/min直線行走時的焊接電流 100 A轉(zhuǎn)角行走時的焊接電流 809

17、0A焊輪直徑 230270mm焊輪寬度 18mm焊輪電極寬度 4mm焊輪最大直徑時的焊接速度調(diào)節(jié)范圍：3.711.5m/min第三十二張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十三張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月九、凸焊的工藝特點和參數(shù) 1、電極壓力 凸焊的電極壓力取決于被焊金屬的性能，凸點的尺寸和一次焊成的凸點數(shù)量等。電極壓力應足以在凸點達到焊接溫度時將其完全壓饋，并使兩工件緊密貼合。電極壓力過大會過早地壓饋凸點，失去凸焊的作用，同時因電流密度減小而降低接頭強度。壓力過小又會引起嚴重飛濺。第三十四張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2、焊接時間 對于給定的工件材料和厚度，焊接時間由焊接電流和凸點剛度決定。在凸焊低碳鋼和低合金鋼時，與電極壓力和焊接電流相比，焊接時間時次要的。在確定合適的電極壓力和焊接電流后，在調(diào)節(jié)焊接時間，以獲得滿意的焊點。如想縮短焊接時間，就要相應增大焊接電流，但過份增大焊接電流可能引起金屬過熱和飛濺，通常凸焊的焊接時間比點焊長，而電流比點焊小。第三十五張，PPT共三十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3、焊接電流 凸焊的每一焊點所需電流比點焊同樣一個焊點時小。但在凸點完全壓潰之前電流必須能使