鈑金焊接工藝

1、家用空調(diào)事業(yè)部焊接工藝原理基于生產(chǎn)系統(tǒng)的瓶頸分析與突破技巧目 錄1、點焊機原理2、設備的外型結(jié)構(gòu)3、設備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)4、設備的冷卻系統(tǒng)5、設備的壓力系統(tǒng)6、設備的控制系統(tǒng)7、焊接的過程8、焊接過程力學分析9、設備的焊接條件10、焊接初期的接觸電阻11、焊接系數(shù)：焊接材料電阻與電阻率12、消除焊點內(nèi)應力軟化組織13、電 極 的 要 求14、電 極 的 結(jié) 構(gòu)15、電 極 的 修 磨16、影響焊接品質(zhì)的其它因素17、螺釘?shù)暮附印⒅_的焊接18、焊 接 強 度19、互動、提問學習點 焊 原 理 1. 電阻焊是用電極對被焊接物施加一定壓力同時通電；利用電極間接觸電阻產(chǎn)生焦耳熱量熔化金屬形成一個熔核（其周

2、圍為塑性狀態(tài)），然后在壓力作用下熔核結(jié)晶，形成焊點。 2. 點焊時產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定：Q=0.24I2Rt 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）、0.24焊接系數(shù)（材料不同而不同）設備的外型結(jié)構(gòu)氣缸啟動按鍵控制面板上下電極動力氣缸冷卻水管壓力平衡儲氣灌空氣過濾、除水分、使空氣帶上油設備內(nèi)部為焊接變壓器可控硅導通角調(diào)節(jié)電壓內(nèi)置冷卻銅水管通過可變電壓改變電流的目的: 適應了不同的焊接要求設備的冷卻系統(tǒng)冷卻水管冷卻水管內(nèi)置變壓器冷卻電極內(nèi)部冷卻電極內(nèi)部冷卻快速的焊接:使電極端部產(chǎn)生的熱量如果沒有及時的散發(fā)出去就造成了電極端部軟化、焊接壓力不

3、足、電極與熔池粘貼在一起、電極要不斷的修磨加快了電極的消耗、最終產(chǎn)生假焊脫焊。所以要一定的水壓：使單位截面的流量能及時把熱量帶走。設備的壓力系統(tǒng)穩(wěn)定平衡的壓力：能使電極快速準確的壓在母材上平衡了材料熔化后產(chǎn)生的電磁力及金屬熔化后產(chǎn)生的膨脹力；使高溫的金屬不至于飛濺；同時壓力還能使冷卻的金屬產(chǎn)生良好的致密性和熔接性（形成焊點）。所以壓力系統(tǒng)上加裝了空氣水份過濾，空氣油化；使得氣缸工作順暢潤滑性好。壓力平衡儲氣灌空氣過濾、除水分、空氣帶上油設備控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)還可以使用：單片機及PLC進行可編程控制焊接的過程2. 第二次放電:兩個母材溫度上升在壓力的作用下達到熔合的狀態(tài)第一次放電:鋅層的氣化3.

4、兩個母材溫度下降(可使 用三次放電減緩溫度的快速降低)達到牢固狀態(tài)電極壓下焊接過程力學分析A、B兩處：因電極不對中或由于電極修磨不對稱飛濺易從這里產(chǎn)生焊接過程力學分析電極在氣缸的推下:1、電極在氣缸的推動下壓著被焊的材料并有一定的壓力。2、電流通過金屬熔化并在電場的帶動下產(chǎn)生脹力。3、又由于熔池周邊是塑性變形產(chǎn)生的力只能軸向推動電極。4、當鋅層氣化后熔池產(chǎn)生的力只要大于電極壓力就產(chǎn)生飛濺。5、飛濺越多熔池焊料減少；同時由于熔池的脹力大于電極壓力冷卻后的熔池金屬致密性也不好。6、最終造成：飛濺金屬往外飛使熔池金屬填料減少，冷卻后的焊點致密性不好，焊接強度不足。7、又由于熔池冷卻過程中的熱量是往四

5、周擴散焊點中心易形成縮孔，壓力的保持能防止焊點中心形成縮孔。8、電極壓力應略大于熔池產(chǎn)生的電場力及脹力之和。設備的焊接條件(參數(shù))電壓：電力系統(tǒng)在多臺焊機同時工作對焊機的供電電壓平穩(wěn)性。電流：（I=U/R）指的是焊接電流通過焊件的大小，防止出現(xiàn)分流的現(xiàn)象。水壓：水壓是衡量冷卻系統(tǒng)的重要指標，使電極在短時間焊接完成后，通過冷卻循環(huán)水把電極余留下來的熱量帶走。氣壓：氣壓是電極、焊件之間產(chǎn)生良好接觸的必要條件；也是熔池冷卻后產(chǎn)生良好焊點的條件。焊接時間:焊接時間長;單位體積產(chǎn)生熱量多。焊機本身的功率P=IU。焊接初期的接觸電阻接觸電阻存于焊接初期時間短暫，由兩方面原因形成。1）工件和電極表面有高電阻

6、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。2）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。電極與工件間的電阻，由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件低，因此對熔核形成的影響小，我們較少考慮它的影響?；谏厦娴脑颍禾岢褂靡淮魏附与娏魇古K物氣化焊接系數(shù):焊接材料電阻與電阻率當工件和電極一定時，工件的電阻取決于它的電阻率。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）。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

7、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）。電阻率不僅取決與金屬種類，還與金屬的熱處理狀態(tài)、加工方式及溫度有關。焊接系數(shù)；點焊的初期所產(chǎn)生的熱量還沒來得及形成熔池部分的熱量就損失了；電阻率越低焊接初期損失的熱量越多、焊接系數(shù)就小；一般碳鋼的焊接系數(shù)為0.24。消除焊點內(nèi)應力軟化組織由于材料電阻率低、冷卻速度快，形成的焊點熔核淬硬。熔核內(nèi)部存在內(nèi)應力，受外力的作用下易引發(fā)內(nèi)部應力的釋放。淬硬的熔核在受瞬時沖擊力時也易斷裂。 基于上面的原因：采用第三次放電使熔池冷卻速度放緩，防止內(nèi)部冷卻不均勻產(chǎn)生應力，軟化熔池組織。電 極 的 要 求電極是保證點焊質(zhì)量的重要零件它

8、主要的功能有：向工件傳導電流、壓力、迅速導散焊接區(qū)的熱量?；陔姌O材料的上述功能，就要求制造電極的材料有足夠的電導率、熱導率和高溫硬度，電極的結(jié)構(gòu)必須有足夠的強度和剛度，以及充分冷卻的條件。電極與工件間的接觸電阻應足夠低，以防止工件表面熔化或電極與工件表面之間的合金化。制造電極可以通過銅合金冷作變形和熱處理相結(jié)合的方法達到其性能要求;它具有較高的力學性能，適中的電導率，在中等程度的壓力下，有較強的抗變形能力，廣泛地用于點焊低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼以及鍍層鋼等。電 極 的 結(jié) 構(gòu)為了充分的散熱：電極與電極座做成下面的結(jié)構(gòu)材料要求:銅合金冷作變形和熱處理電 極 的 修 磨我們知道：單位體積母材的熔化與電極接觸面有 關及電極修磨后的光潔度、形狀尺寸有關通過上面對比我們應把電極修磨成第3種形式；磨完后表面用紗布拋光氣氣氣影響焊接品質(zhì)的其它因素電極使用的材料、電極的形狀尺寸鋅層的厚度及成分焊件的厚度及成分焊件表面的雜物及表面無變質(zhì)變形等觀察上圖熔