焊工工藝學(xué) 第十章 電阻焊

第十章電阻焊§10-1電阻焊的原理及特點(diǎn)§10-2電阻焊設(shè)備§10-3電阻焊工藝§10-1電阻焊的原理及特點(diǎn)一、電阻焊的原理點(diǎn)焊時(shí)電阻分布示意圖Rc—工件之間的接觸電阻Rew—電極與工件的接觸電阻Rw—工件本身電阻產(chǎn)生電阻熱的電阻用公式表示為：R＝2

Rew＋Rc＋2

Rw式中

Rew———電極與工件的接觸電阻；

Rc———工件之間的接觸電阻；

Rw———工件本身電阻。電阻焊二、電阻焊的特點(diǎn)1.由于是內(nèi)部熱源，熱量集中，加熱時(shí)間短，在焊點(diǎn)形成過程中始終被塑性環(huán)包圍，故電阻焊冶金過程簡(jiǎn)單，熱影響區(qū)小，變形小，易于獲得質(zhì)量較好的焊接接頭。2.電阻焊焊接速度快，特別對(duì)點(diǎn)焊來(lái)說(shuō)，有時(shí)1s可焊接4

~5個(gè)焊點(diǎn)，故生產(chǎn)率高。3.除消耗電能外，電阻焊不需消耗焊條、焊絲、乙炔、焊劑等，可節(jié)省材料，因此成本較低。4.操作簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。5.電阻焊所產(chǎn)生的煙塵、有害氣體少，改善了勞動(dòng)條件。6.焊接機(jī)容量大，設(shè)備成本較高、維修較困難，而且常用的大功率單相交流焊機(jī)不利于電網(wǎng)的正常運(yùn)行。7.電阻焊機(jī)大多工作固定，不如焊條電弧焊等靈活、方便。8.點(diǎn)焊、縫焊的搭接接頭不僅增加了構(gòu)件的質(zhì)量，而且因?yàn)樵趦砂彘g熔核周圍形成尖角，致使接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度降低。9.目前尚缺乏簡(jiǎn)單而又可靠的電阻焊無(wú)損檢驗(yàn)方法，只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗(yàn)來(lái)檢查，以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來(lái)保證。三、電阻焊的分類及應(yīng)用常用電阻焊方法ａ)點(diǎn)焊ｂ)縫焊ｃ)凸焊ｄ)對(duì)焊§10-2電阻焊設(shè)備一、電阻焊電源及電極1.電阻焊電源（1）電流大、電壓低（2）功率大、可調(diào)節(jié)（3）斷續(xù)工作狀態(tài)、無(wú)空載運(yùn)行2.電阻焊電極標(biāo)準(zhǔn)電極的形式ａ)錐形電極ｂ)夾頭電極ｃ)球形電極ｄ)偏心電極ｅ)平面電極１—端部２—主體３—尾部４—冷卻水孔二、點(diǎn)焊機(jī)和對(duì)焊機(jī)1.點(diǎn)焊機(jī)固定式點(diǎn)焊機(jī)ａ)結(jié)構(gòu)圖ｂ)外形圖１—電源２—加壓機(jī)構(gòu)３—電極４—焊接回路５—機(jī)座６—傳動(dòng)與減速機(jī)構(gòu)７—開關(guān)與調(diào)節(jié)裝置2.對(duì)焊機(jī)對(duì)焊機(jī)ａ)結(jié)構(gòu)圖ｂ)外形圖１—固定夾具２—夾緊機(jī)構(gòu)與電極３—活動(dòng)夾具４—導(dǎo)軌５—送給機(jī)構(gòu)６—調(diào)節(jié)閘刀７—機(jī)架８—電源進(jìn)線三、縫焊機(jī)和凸焊機(jī)縫焊機(jī)和凸焊機(jī)外形圖ａ)縫焊機(jī)ｂ)凸焊機(jī)§10-3電阻焊工藝一、點(diǎn)焊工藝1.點(diǎn)焊焊接循環(huán)點(diǎn)焊的焊接循環(huán)ａ)預(yù)壓階段ｂ)焊接階段ｃ)結(jié)晶階段ｄ)休止階段ｅ)示意圖2.點(diǎn)焊接頭形式點(diǎn)焊接頭形式ａ)搭接接頭ｂ)卷邊接頭ｅ—點(diǎn)距ｂ—邊距（1）邊距與搭接寬度邊距是焊點(diǎn)到焊件邊緣的距離。邊距的最小值取決于被焊金屬的種類、焊件厚度和焊接參數(shù)。搭接寬度一般為邊距的兩倍。（2）焊點(diǎn)間距（3）裝配間隙圓棒與圓棒及圓棒與板材的點(diǎn)焊ａ)圓棒與圓棒的點(diǎn)焊ｂ)圓棒與板材的點(diǎn)焊3.焊點(diǎn)尺寸焊點(diǎn)尺寸d—熔核直徑δ—焊件厚度C—壓痕深度h—熔深4.熔核偏移及其防止方法（1）熔核偏移產(chǎn)生的原因不等厚度、不同材料點(diǎn)焊時(shí)的熔核偏移ａ)不等厚度(δ1

<δ2

)ｂ)不同材料(ρ1

<ρ2

)（2）防止熔核偏移的方法1）采用強(qiáng)規(guī)范2）采用不同接觸表面直徑的電極3）

采用不同的電極材料4）采用工藝墊片5.點(diǎn)焊焊接參數(shù)點(diǎn)焊焊接參數(shù)主要包括焊接電流、焊接時(shí)間、電極壓力、電極端部形狀與尺寸等。二、對(duì)焊工藝1.焊件準(zhǔn)備閃光對(duì)焊的接頭形式ａ)合理ｂ)不合理2.閃光對(duì)焊過程（1）閃光階段閃光過程中，工件端面被加熱，溫度升高，閃光過程結(jié)束前，必須使工件整個(gè)端面形成一層液態(tài)金屬層，使一定深度的金屬達(dá)到塑性變形溫度。（2）頂鍛階段閃光階段結(jié)束時(shí)，立即對(duì)工件施加足夠的頂鍛壓力，過梁爆破被停止，進(jìn)入頂鍛階段。3.閃光對(duì)焊焊接參數(shù)（1）伸出長(zhǎng)度閃光對(duì)焊伸出長(zhǎng)度和閃光對(duì)焊留量的分配示意圖（2）閃光電流和頂鍛電流閃光電流取決于工件的斷面積和閃光所需要的電流密度，電流密度的大小又與被焊金屬的物理性能、閃光速度、工件斷面的面積和形狀以及端面的加熱狀態(tài)有關(guān)。在閃光過程中，隨著閃光速度的逐漸提高和接觸電阻Rc的逐漸減小，電流密度將增大。頂鍛時(shí)，Rc迅速消失，電流將急劇增大到頂鍛電流。（3）閃光留量選擇閃光留量時(shí)，應(yīng)滿足在閃光結(jié)束時(shí)整個(gè)工件端面有一熔化金屬層，同時(shí)在一定深度上達(dá)到塑性變形溫度。（4）閃光速度足夠大的閃光速度才能保證閃光的強(qiáng)烈和穩(wěn)定，但閃光速度過大會(huì)使加熱區(qū)過窄，增加塑性變形的困難。（5）頂鍛留量頂鍛留量影響液態(tài)金屬的排除和塑性變形的大小。頂鍛留量過小時(shí)，液態(tài)金屬殘留在接口中，易形成疏松、縮孔、裂紋等缺欠；頂鍛留量過大時(shí)，也會(huì)因晶紋彎曲嚴(yán)重，降低接頭的沖擊韌度。頂鍛留量根據(jù)工件斷面積選取，隨著斷面積的增大而增大。（6）頂鍛速度為避免接口區(qū)因金屬冷卻而造成液態(tài)金屬排除及塑性金屬變形的困難，以及防止端面金屬氧化，頂鍛速度越快越好。（7）頂鍛壓力頂鍛壓力通常以單位面積的壓力，即頂鍛壓強(qiáng)來(lái)表示。頂鍛壓強(qiáng)的大小應(yīng)保證能擠出接口內(nèi)的液態(tài)金屬，并在接頭處產(chǎn)生一定的塑性變形。（8）夾鉗夾持力夾鉗夾持力的大小必須保證在頂鍛時(shí)不打滑，通常夾鉗夾持力為頂鍛壓力的（1.5~4.0）倍。此外，對(duì)于預(yù)熱閃光對(duì)焊還應(yīng)考慮預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間。三、縫焊工藝1.縫焊形式（1）連續(xù)縫焊（2）斷續(xù)縫焊（3）步進(jìn)縫焊2.縫焊接頭形式