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电阻焊焊接原理

发布日期:2021-01-16 14:43 作者:现金信誉网 点击:

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  电阻焊焊接原理 焊件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点,因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门,是重要的焊接工艺之一。 一、焊接热的产出及影响因素 点焊时产生的热量由下式决定:Q=IIRt(J)————(1) 式中:Q——产生的热量(J)、I——焊接电流(A)、R——电极间电阻(欧姆)、t——焊接时间(s) 1.电阻R及影响R的因素 电极间电阻包括工件本身电阻Rw,两工件间接触电阻Rc,电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——(2)如图. 当工件和电极一定时,工件的电阻取决与它的电阻率.因此,电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差(如不锈钢)电阻率低的金属其导电性好(如铝合金)。因此,点焊不锈钢时产热易而散热难,点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时,前者可用较小电流(几千安培),而后者就必须用很大电流(几万安培)。电阻率不仅取决与金属种类,还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。 接触电阻存在的时间是短暂,一般存在于焊接初期,由两方面原因形成: 1)工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层,会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。 2)在表面十分洁净的条件下,由于表面的微观不平度,使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。 电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比,由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低,因此很小,对熔核形成的影响更小,我们较少考虑它的影响。 2.焊接电流的影响 从公式(1)可见,电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此,在焊接过程中,它是 一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机,次级回路阻抗变化,对电流无明显影响。 3.焊接时间的影响 为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点,可以采用大电流和短时间(强条件,又称硬规范),也可采用小电流和长时间(弱条件,也称软规范)。选用硬规范还是软规范,取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间,都有一个上下限,使用时以此为准。 4.电极压力的影响 电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响,随着电极压力的增大,R显著减小,而焊接电流增大的幅度却不大,不能 影响因R减小引起的产热减少。因此,焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时,增大焊接电流。 5.电极形状及材料性能的影响 由于电极的接触面积决定着电流密度,电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失,因此,电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损,接触面积增大,焊点强度将降低。 6.工件表面状况的影响 工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性,引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。 二、热平衡及散热 点焊时,产生的热量只有一小部分用于形成焊点,较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了,其热平衡方程式: Q=Q1+Q2————(3)其中:Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量 有效热量Q1取决与金属的热物理性能及熔化金属量,而与所用的焊接条件无关。Q1=10%-30%Q,导热性好的金属(铝、铜合金等)取下限;电阻率高、导热性差的金属(不锈钢、高温合金等)取上限。损失热量Q2主要包括通过电极传导的热量(30%-50%Q)和通过工件传导的热量(20%Q左右)。辐射到大气中的热量5%左右。 三、焊接循环 点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段(如图点焊过程): 1)预压阶段——电极下降到电流接通阶段,确保电极压紧工件,使工件间有适当压力。 2)焊接时间——焊接电流通过工件,产热形成熔核。 3)维持时间——切断焊接电流,电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。 4)休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降,开始下一个焊接循环。 为了改善焊接接头的性能,有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环: 1)加大预压力以消除厚工件之间的间隙,使之紧密贴合。 2)用预热脉冲提高金属的塑性,使工件易于紧密贴合、防止飞溅;凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触,以保证各点加热的一致。 3)加大锻压力以压实熔核,防止产生裂纹或缩孔。 4)用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织,提高接头的力学性能,或在不加大锻压力的条件下,防止裂纹和缩孔。 四、焊接电流的种类和适用范围 1.交流电 可以通过调幅使电流缓升、缓降,以达到预热和缓冷的目的,这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊,即用于两个或多个脉冲之间留有冷却时间,以控制加热速度。这种方法主要应用于厚钢板的焊接。 2.直流电 主要用于需要大电流的场合,由于直流焊机大都三相电源供电,避免单相供电时三相负载不平衡。 五、金属电阻焊时的焊接性 下列各项是评定电阻焊焊接性的主要指标: 1.材料的导电性和导热性 电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊机,其焊接性较差。 2.材料的高温强度 高温(0.5-0.7Tm)屈服强度大的金属,点焊时容易产生飞溅,缩孔,裂纹等缺陷,需要使用大的电极压力。必要时还需要断电后施加大的锻压力,焊接性较差。 3.材料的塑性温度范围 塑性温度范围较窄的金属(如铝合金),对焊接工艺参数的波动非常敏感,要求使用能精确控制工艺参数的焊机,并要求电极的随动性好。焊接性差。 4.材料对热循环的敏感性 在焊接热循环的影响下,有淬火倾向的金属,易产生淬硬组织, 冷裂纹;与易熔杂质易于形成低熔点的合金易产生热裂纹;经冷却作强化的金属易产生软化区。防止这些缺陷应该采取相应的工艺措施。因此,热循环敏感性大的金属焊接性也较差。(附表:常用金属的热物理性能) 常用金属材料的热物理性能 导电、导热性 氧化膜特征 热结晶123高温屈服强敏熔点材料类别及型号 间隔ρ20?20?λ致度σs(MPa) 感Tm 熔点Tm.o Гe.s (μΩ .cm) (W/cm.?) 密性 性 低碳钢(10钢) 13 0.627 70(600?) 小 1530 20 1424(FeO) 中 淬火钢(30CrMnSiA) 21 0.393 500(550?) 大 1480 130 1650(MnO) 中 奥氏体不锈钢 75 0.163 70(900?) 小 1440 60 2275 大 (1Cr18Ni9Ti) 高温合金(GH39) 90 0.134 140(900?) 中 1400 大 塑性铝合金(LF21) 4.2 1.59 17(400?) 小 654 21 2045 大 低塑性铝合金(LF6) 7.1 1.05 27(400?) 小 620 70 2045 大 2045硬铝合金(LY12CZ) 7.3 1.25 22(400?) 中 633 131 大 (Al2O3) 钛合金(TA7) 100 0.08 170(600?) 小 1700 20 1340(TiO2) 大 镁合金(MB8) 12 0.96 19(400?) 小 630 67 2800(MgO) 小 铜合金(H62) 1.09 1.09 50(600?) 小 905 15 123(Cu2O) 中 焊接参数 点焊焊接工艺参数 低碳钢点焊焊接参数 低碳钢板点焊的焊接参数 板电极直通电时电极压焊接电熔核直 抗切参数类别 厚 /mm 径 /mm 间 /周 力 /N 流 /kA 径 /mm 力 /N 0.5 Ø4.8 6 1350 6 4.3 2400 0.8 Ø4.8 8 1900 7.8 5.3 4400 1.0 Ø6.4 10 2250 8.8 5.8 6100 最佳参数 1.2 Ø6.4 12 2700 9.8 6.2 7800 2.0 Ø8.0 20 4700 13.3 7.9 14500 3.2 Ø9.5 32 8200 17.4 10.3 31000 0.5 Ø4.8 11 900 5 4.0 2100 0.8 Ø4.8 15 1250 6.5 4.8 4000 1.0 Ø6.4 20 1500 7.2 5.4 5400 中等参数 1.2 Ø6.4 23 1750 7.7 5.8 6800 2.0 Ø8.0 36 3000 10.3 7.6 13700 3.2 Ø9.2 60 5000 12.9 9.9 28500 0.5 Ø4.8 24 450 4 3.6 1750 0.8 Ø4.8 30 600 5 4.6 3550 1.0 Ø6.4 36 750 5.6 5.3 5300 一般参数 1.2 Ø6.4 40 850 6.1 5.5 6500 2.0 Ø8.0 64 1500 8.0 7.1 13050 3.2 Ø9.2 105 2600 10.0 9.4 26600 注:存在分流时,焊接电流应相应增大。 低碳钢采用2组A类电极多脉冲单点焊的焊接参数 焊接脉冲数 板厚 /mm 电极直电极压焊接电单点抗切力下列中心距(mm)的焊点 径 /mm 力 /kN 流 /kA /kN 单点 δ1 δ2 25-50 50-100 3 3 Ø11 8.2 16 3 5 4 20 3 5 Ø11 8.2 16 3 5 4 20 3 6 Ø11 8.2 16 3 5 4 20 5 5 Ø13 8.9 19 6 18 12 45 5 6 Ø13 8.9 19 6 18 12 45 5 8 Ø13 8.9 19 6 18 12 45 6 6 Ø14 9.2 21 10 20 15 67 6 8 Ø14 9.2 21 10 20 15 67 8 8 Ø16 11.0 25 13 27 20 91 注:1.球面电极半径R200mm,圆锥电极锥度160?。 2.加热时每一脉冲通电18周,间隔5周。 低合金钢的点焊工艺参数 30 CrMnSiA、40CrNiMoA及45钢的单脉冲点焊焊接参数 板厚/mm 焊接电流/kA 焊接通电时间/s 电极压力/N 电极直径/mm 0.5-0.7 0.5 2.5-4.0 300-500 3.5-4 0.6-0.8 500-800 0.8 3.0-5.0 4-4.5 0.8-1.2 1.0 4.0-6.0 700-1000 5-6 1.0-1.5 1.5 5.0-7.0 1200-1800 6-7 1.4-2.0 7-9 2.0 6.0-8.0 2000-3000 2.0-2.5 3.0 9.0-12.0 3500-5000 9-10 30CrMnSiA钢的双脉冲点焊焊接参数 第一脉冲 第二脉冲 板厚/mm 脉冲间歇时间/s 电极压力/N 电极直径/mm 焊接电流/kA 延时/s 焊接电流/kA 延时/s 2 8 0.3 0.02-0.04 6 0.3 3000 7 2.5 9 0.4 0.02-0.04 6 0.4 4000 8 3 10 0.4 0.04-0.06 7 0.4 5000 10 3.5 12 0.5 0.04-0.06 9 0.5 8000 12 30CrMnSiA、40CrNiMoA及45钢的电极间热处理双脉冲点焊焊接参数 第一脉冲 第二脉冲 板厚/mm 脉冲间歇时间/s 电极压力/N 电极直径/mm 焊接电流/kA 延时/s 焊接电流/kA 延时/s 0.8 5 0.5 0.25 2.5 0.5 600 4-5 1.0 6 0.6 0.20 3.0 0.6 800 5-6 1.2 7 0.8 0.25 3.5 0.8 1000 6-7 1.5 8 1.0 0.30 4.0 1.0 1400 6-7 2.0 9 1.4 0.40 4.5 1.4 2000 7-9 2.5 10.5 1.6 0.45 5.0 1.6 3000 8-10 3.0 12 2.0 0.50 6.0 2.0 4000 9-10 不锈钢的点焊焊接参数 奥氏体不锈钢点焊焊接参数 电极直径/mm 焊接电流/

  是撕开法,在撕开试样的一片上有圆孔,另 一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕开圆孔和凸台,但可通过剪 切的断口判断熔核的直径。必要时,还需进行低倍测量、拉伸试验和X光检验,以判断熔焊率、抗剪强度和有无缩孔、裂 纹等。 , 不同厚度和不同材料的焊核的是怎样形成, 当进行不等厚度或不同材料点焊时,熔核将不对称于其交 界面,而是向厚度或导电、导热性差的一边偏移,偏移的结果 将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小,焊点强度降低。 熔核偏移是由两工件产热和散热条件不同引起的。厚度不等 时,厚度一边电阻大、交界面离电极远,故产热多而散热少, 致使熔核偏向厚件;材料不同时,导电、导热性差的材料产热 易而散热难,故熔核也偏向这种材料。如右图所示 , 调整焊核偏移常用的方法: 1.采用强条件:使工件间接触电阻产热的影响增, 调整焊核偏移的原则: 大,电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流 增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明散热。常用方法有: 显的例证。 2.采用不同接触表面直径的电极:在薄件或导 电、导热性好的工件一側采用较小直径,以增加这一 側的电流密度、并减小电极散热的影响。 3.采用不同的电极材料:在薄件或导电、导热性 好的工件一側采用导热性较差的铜合金,以减少这一 側的热损失。 4.采用工艺垫片:在薄件或导电、导热性好的工 件一側垫一块由导热性较差的金属制成的垫片(厚度 为0.2~0.3mm),以减少这一側的散热. , 凸焊工艺的特点 凸焊是点焊的一种变形,通常是在两板件之一上冲出凸点,然后进行焊接。由于电流集中,克服点焊熔核偏离的缺点,凸焊时工件的厚度比可以达6:1。凸焊时,电极必须随着凸点的被压溃而迅速下降,否则会因失压而产生飞溅因此应选用较大的电极压力,为防止凸点移位,还应选用较小的焊接电流。 凸焊的工艺参数 , 电极压力: 凸焊的电极压力取决于被焊金属的性能,凸点的尺寸和一次焊成的凸点数量等。电极压力应足以在凸点达到焊接温度时将其完成压潰,并使两工件紧密贴合。电极压力过大会过早的压潰凸点,失去凸点的作用,同时因电流密度见效而降低接头强度。压力过小又会引起严重飞溅,因此凸焊机的随动性越高越好,提高随动性的方法主要是减小加压系统可动部分的质量,以及在导向部分采用滚动摩擦。 , 焊接时间 对于给定的工件材料和厚度,焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。在凸焊低碳钢和低合金钢时,与电极压力和焊接电流相比,焊接时间是次要的。在确定合适的电极压力和焊接电流后,在调节焊接时间,以获得满意的焊点。如想缩短焊接时间,就要相应增大焊接电流,但过分增大焊接电流可能引起金属过热和飞溅,通常凸焊的焊接时间比点焊长,而电流比点焊小。多点凸焊的焊接时间稍长于单点凸焊,以减少因高度不一致而引起各点加热的 , 焊接电流 凸焊每一焊点所需电流比点焊同样一个焊点时小。但在凸点完全压潰之前电流必须能使凸点熔化。推荐的电流应该是在采用合适的电极压力下不至于挤出过多金属的最大电流。对于一定凸点尺寸,挤出的金属量随电流的增加而增加。采用递增的调幅电流可以减小挤出金属。和点焊一样,被焊金属的性能和厚度仍然是 选择焊接电流的主要依据。 多点凸焊时,总的焊接电流大约为每个凸点所需电流乘以凸点数。但考虑到凸点的公差、工件形状,以及焊机次极回路的阻抗等因素,可能需要做一些调整。 , 凸点位置 凸焊时还应做到被焊两板间的热平衡,否则,在平板未达到焊接温度以前凸点便已熔化。焊接异种金属 时,应将凸点冲在电阻率较高的工件上。但当在厚板上冲出凸点有困难时,也可在薄板上冲凸点。电极也影响两工件上的热平衡,在焊接厚度小于0.5mm的薄板时,为了减少平板一側的散热,常用钨-铜烧结材料或钨做电极的嵌块. , 储能焊接和交流焊接的区别 贴聚氯乙烯塑料面钢板的凸焊法 1. 用这种方法焊接,在焊接钢板时,钢板上的塑料薄膜不用剥离就能直接焊接。如下图所 示。 2. 通电方法 贴聚氯乙烯塑料面钢板的凸焊,是以单面单点或单面双点方式进行凸焊的应用实例之一。因为绝缘性的聚氯乙烯塑料贴满钢板表面,故不能采用普通的双面点焊,而采用单面单点或单面双点方式进行凸焊。一般采用图如上图所示的通电方法,因为无分流,采用单面双点方式最有效果。当贴聚氯乙烯塑料面钢板彼此之间进行焊接时,必须除去一部分聚氯乙烯塑料之后再冲出凸点。 1. 凸点的形状 凸点形状必须采用下图形状,即将凸点分成两段:h段和H段。由于增高了H段部分,焊接接头以外的区域就不易接触。当焊接之后,紧接着提高电极压力,压潰H段部分,因而不会产生板间间隙。 2. 焊接方法 为了不压坏凸点,开始加以低的电极压力,在通电后,紧接着要提高电极压力,这就要求电极的要有极高的随动性能。 3. 焊接规范 在国外,虽然有采用1周波通电的情况,但为了不损伤材料表面的聚氯乙烯塑料,必须采用大电流、短时间的规范进行焊接。一般采用1/6周的通电方式来控制加热量,即使用电容储能点焊机进行短时间焊接。焊接规范见下图: 对应钢贴聚氯乙烯塑凸点形状 电容储能 拉剪强 板厚度 料面钢板厚度 d2 度 d1 h 电容电 mm 量 压 mm mm mm mm V 微法 kg 0.6 0.6 3.5 4.2 0.5 3000 340 90 1.6 2.0 3.0 0.4 4000 360 130 0.8 0.6 4.4 5.5 0.6 4900 360 140 1.6 2.8 3.5 0.4 4000 350 230 1.0 0.6 4.3 5.5 0.8 5000 400 230 1.6 3.5 4.0 0.4 6000 400 280 1.2 0.6 4.0 5.5 1.0 5500 400 260 2.3 3.5 5.0 0.4 8000 430 300 本站设有专业的实验室可为客户,免费进行焊接及打标实验以便客户选择适用的机型. 不锈钢焊接的特性电阻率高,导低碳钢焊接特性 铜合金和铝合金焊接性能 热性差,与低碳钢相比,可采用较 小的焊接电流和较短的焊接时间。电阻率和热导率都较高, 铜合金与电阻率适中,需要的焊机功率不这类材料有较高的高温强度,必须大,塑性温度区宽,易于获得所需铝合金相比,电阻率稍高而导热性采用较高的电极压力,不锈钢的热的塑性变形而不必使用很大的电稍差,所以点焊并无太大困难。要感敏性强,通常采用较短的焊接时极压力,因此低碳钢具有良好的焊求:1.能在短时间内提供大电流;2.间,强有力的内部和外部水冷,并接性,焊接电流、电极压力和通电能精确控制工艺参数,且不受电网且要准确地控制加热时间和焊接时间等工艺参数具有较大的调节电压波动影响;3.机头的惯性和摩电流,以防热影响区晶粒长大和出范围。 擦力小,电极随动性好。 现晶间腐败现象。 低碳钢焊接特性 镀层钢板的点焊 低碳钢的凸焊 , 镀层钢板在焊接时碰到的几个问题 , 低碳钢螺帽的凸焊规范? , 镀锌钢板的点焊 , 低碳钢板材的凸焊规范, , 镀铝钢板的点焊 , 低碳钢线材交叉的焊接规范? , 镀铅钢板的点焊 低碳钢的点焊 淬火钢的点焊 , 为何低碳钢的可焊性好, , 为何淬火钢通常采用双脉冲点焊法, , 低碳钢的点焊规范, , 淬火钢双脉冲点焊的焊接规范, 不锈钢焊接的特性 不锈钢的点焊 高温合金的点焊 , 不锈钢的点焊规范, , 为何点焊高温合金要采取较高的电极压 , 为何点焊不锈钢要采取较高的电极压力, 力, , 为何点焊不锈钢要对焊接时间要求精确, , 为何点焊高温合金要对焊接时间要求精 , 为何点焊不锈钢要采取较小的焊接电流, 确, , 点焊不锈钢的电极, , 为何点焊高温合金要采取较小的焊接电 , 不锈钢的凸焊 流, , 点焊高温合金的电极, , 马氏体不锈钢焊接规范的趋向, , 高温合金的焊接规范, 铜合金和铝合金焊接性能 , 点焊铝合金的一般工艺? , 点焊铜合金的一般工艺? , 点焊铝合金焊机应具备的特性? , 点焊铜合金焊机应具备的特性? , 点焊铝合金的电极? , 点焊铜合金的电极? , 点焊铝合金电极为何容易粘着? , 点焊铜合金电极为何容易粘着? , 防锈铝LF21的特性,其焊接规范, , 点焊黄铜的焊接规范, , 硬铝、超硬铝的特性,其焊接规范, , 用复合电极点焊黄铜的焊接规范, , 点焊铝合金压力参数为何重要, , 为何低碳钢的可焊性好, 1.抵碳钢的含碳量低于0。25%。其电阻率适中,需要的焊机功率不大; 2.塑性温度区宽,易于获得所需的塑性变形而不必使用很大的电极压力; 3.碳与微量元素含量低无高熔点氧化物,一般不产生淬火组织或夹杂物; 4.结晶温度区窄、高温强度低、热膨胀系数小,因而开裂倾向小。 因此低碳钢具有良好的可焊接性能,焊接电流、电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。 , 为何淬火钢通常采用双脉冲点焊法, 由于冷却速度及快,在点焊淬火钢时必然产生硬脆的马氏体组织,在应力较大时还会产生裂纹。为了消除淬火组织、改善接头性能,通常采用电极间焊后回火的双脉冲点焊方法。这种方法的第一电流脉冲为焊接脉冲,第二个为回火热处理脉冲。 使用这种方法时应注意两点:1)两脉冲之间的间隔时间一定要保证使焊点冷却到马氏体转变点Ms温度以下;2)回火电流脉冲幅值要适当,以避免焊接区的金属重新超过奥氏体相变点而引起二次淬火。 , 25CrMnSiA、30CrMnSiA淬火钢双脉冲点焊的焊接条件, 回火电板厚 电极端面直径 电极压力 焊接时间 焊接电流 间隔时间 回火时间 流 mm mm kN kA kA 周 周 周 2.5,1.0 5,5.5 1,1.8 22,32 5,6.5 25,30 60,70 4.5 1.5 6,6.5 1.8,2.5 24,35 6,7.2 25,30 60,80 3,5 2.0 6.5,7 2,2.8 25,37 6.5,8 25,30 60,85 3.5,6 7,7.5 2.2,3.2 30,40 7,9 30,35 65,90 2.5 4,7 低碳钢点焊的条件 电极 最佳条件(A类) 中等条件(B类) 普通条件(C类) 最小最小板厚 搭接最大最小电极焊接焊接熔核抗剪电极焊接焊接熔核抗剪电极焊接焊接熔核抗剪点距 量 d D 压力 时间 电流 直径 强度 压力 时间 电流 直径 强度 压力 时间 电流 直径 强度 mm mm mm kN 周 kA mm kN kN 周 kA mm kN kN 周 kA mm kN 3.2 10 8 10 1.15 4 5.2 4.0 1.8 0.75 8 4.5 3.6 1.6 0.40 17 3.5 3.3 1.25 0.4 4.8 10 9 11 1.35 5 6.0 4.3 2.4 0.90 9 5.0 4.0 2.1 0.45 20 4.0 3.6 1.75 0.5 4.8 10 10 11 1.50 6 6.6 4.7 3.0 1.00 11 5.5 4.3 2.8 0.50 22 4.3 4.0 2.25 0.6 4.8 10 12 11 1.90 7 7.8 5.3 4.4 1.25 13 6.5 4.8 4.0 0.60 25 5.0 4.6 3.55 0.8 6.4 13 18 12 2.25 8 8.8 5.8 6.1 1.50 17 7.2 5.4 5.4 0.75 30 5.6 5.3 5.3 1.0 6.4 13 20 14 2.70 10 9.8 6.2 7.8 1.75 19 7.7 5.8 6.8 0.85 33 6.1 5.5 6.5 1.2 6.4 13 27 16 3.60 13 11.5 6.9 10.6 2.40 25 9.1 6.7 10.0 1.15 43 7.0 6.3 9.25 1.6 8.0 16 31 17 4.10 15 12.5 7.4 13.0 2.75 28 9.7 7.1 11.8 1.30 48 7.5 6.7 11.00 1.8 8.0 16 35 18 4.70 17 13.3 7.9 14.5 3.00 30 10.3 7.6 13.7 1.50 53 8.0 7.1 13.05 2.0 8.0 16 40 20 5.80 20 15.0 8.6 18.5 3.70 37 11.3 8.4 17.7 1.80 64 8.6 7.9 16.85 9.5 16 50 22 8.20 27 17.4 10.3 31.0 5.00

  50 12.9 9.9 28.5 2.60 88 10 9.4 26.6 2.3 3.2 注:如果按最佳条件(A类)和中等条件(B类)焊接规范,就必须选择气动交流点焊机,例如:P1325、P1340 等;如果按普通条件(C类),薄片可用脚踏交流点焊机,例如:P103-4、P105等,厚片要用气动交流 点焊机。本表摘自美国RWMA推荐的低碳钢低点焊的条件,可供参考。 低碳钢凸焊的条件 电极接触面最小直板厚 电极压力 焊接时间 维持时间 焊接电流 径 mm mm kN kN 周 周 3.18 6 13 5 0.36 0.80 0.53 3.97 1.36 8 13 6 0.79 4.76 1.82 13 13 7 1.12 6.35 1.82 17 13 7 1.57 7.94 3.18 21 13 9.5 1.98 9.53 5.45 25 25 13 2.39 11.1 5.45 25 25 14.5 2.77 12.7 7.73 25 38 16 14.3 25 38 17 3.18 7.73 注: 本表数据仅用于两板凸焊,厚度比最大为3:1.表中电极接触最小直径为凸点直径的两倍 低碳钢螺帽凸焊的条件 A B 螺纹直径 平板厚度 接头抗扭强度 电极压力 焊接时间 焊接电流 电极压力 焊接时间 焊接电流 mm mm kN kA kN kA Nm 周 周 3.0 3 10 2.4 6 8 1.2 4 3.2 3 11 2.6 6 9 2.3 4.0 3 15 2.9 6 10 2.3 8 80.2 4.3 3 16 3.2 6 12 4.0 4.8 3 18 4.0 6 15 1.2 12 210 4.0 5.2 3 20 4.2 6 17 注: 凸焊螺帽时应采用较短时间,否则会使螺纹变色,精度降低.电极压力也不能过低,否则会引起凸点移位. 低碳钢线材交叉凸焊的条件 锻造比15%、A级别 锻造比25%、A级别 线经 电极压力 焊接时间 焊接电流 电极压力 焊接时间 焊接电流 mm kN kA kN kA 周 周 0.4 5 1.0 0.4 6 1.3 2.0 2.4 0.45 6 1.4 0.45 8 1.7 3.2 0.55 8 2.0 0.7 11 2.5 4.0 0.8 10 2.9 1.0 15 3.5 4.8 1.1 13 3.7 1.4 20 4.3 6.4 1.8 20 5.1 2.5 30 6.0 8.0 2.9 27 6.6 3.8 40 7.8 4.0 35 8.0 5.5 52 9.5 9.5 注:锻造比大时需要较大的电极压力和焊接电流,接头强度也较大,但外观较差。 , 镀层钢板在焊接时碰到的几个问题 1) 表层易破坏,失去原有镀层的作用。 2)电极易与镀层粘附,缩短电极使用寿命。 3)与低碳钢相比,适用焊接工艺参数范围较窄,易于形成未焊透或飞溅,因而必须精确控制工艺参数。 4)镀层金属的熔点通常比低碳钢低,加热时先熔化的镀层金属使两板间的接触面扩大、电流密度减小。因此焊接电流应比无镀层时大。 5)为了将已熔化的镀层金属排挤出接合面,电极压力应比无镀层时高。 , 镀铝钢板的点焊 镀铝钢板分为两类,第一类以耐热为主,表面镀有一层厚20,25um的Al-Si合金(含Si6,8.5%),可耐640C高温。第二类以耐腐蚀为主,为纯铝镀层,镀层厚为第一类的2,3倍。点焊这两类镀铝钢板时都可以获得强度良好的焊点。 由于镀层的导电、导热性好,因此需要较大的焊接电流。并应采用硬铜合金的球面电极。 耐热镀铝钢板点焊的焊接条件 板厚 电极球面半径 电极压力 焊接时间 焊接电流 抗剪强度 mm mm kN kA kN 周 25 1.8 9 8.7 1.9 0.6 0.8 25 2.0 10 9.5 2.5 1.0 50 2.5 11 10.5 4.2 1.2 50 3.2 12 12.0 6.0 1.4 50 4.0 14 13.0 8.0 50 5.5 18 14.0 13.0 2.0 , 镀铅钢板的点焊 镀铅钢板是在低碳钢板上镀以75%铅和25%锡的铅锡合金镀层,所用工艺参数与镀锌钢板相似. 不锈钢的点焊规范, 不锈钢点焊的焊接条件 板厚 电极端面直径 电极压力 焊接时间 焊接电流 mm mm kN kA 周 3.0 0.8~1.2 2~3 3~4 0.3 0.5 4.0 1.5~2.0 3~4 3.5~4.5 0.8 5.0 2.4~3.6 5~7 5~6.5 1.0 5.0 3.6~4.2 6~8 5.8~6.5 1.2 6.0 4.0~4.5 7~9 6.0~7.0 1.5 5.5~6.5 5.0~5.6 9~12 6.5~8.0 2.0 7.0 7.5~8.5 11~13 8.0~10.0 2.5 7.5~8.0 8.5~10 12~16 8.0~11.0 9~10 10~12 13~17 11.0~13.0 3.0 为何点焊不锈钢对焊接时间要求精确, 不锈钢的热感敏性强,通常采用较短的焊接时间,强有力的内部和外部水冷,并且要准确地控制加热时间和焊接电流,以防热影响区晶粒长大和出现晶间腐败现象。 为何点焊不锈钢要采取较高的电极压力, 不锈钢有较高的高温强度,必须采用较高的电极压力。 为何点焊不锈钢要采取较小的焊接电流, 由于不锈钢的 电阻率高,导热性差,与低碳钢相比,可采用较小的焊接电流和较短的焊接时间。 点焊不锈钢的电极, 由于不锈钢的 电阻率高,导热性差,与低碳钢相比,可采用较小的焊接电流和较短的焊接时间。 马氏体不锈钢焊接规范的趋向, 马氏体不锈钢由于有淬火倾向,点焊时要求采用较长焊接时间。为消除淬火硬组织,最好采用焊后回火的双脉冲点焊。点焊时一般不采用电极的外部水冷却。 不锈钢的凸焊 不锈钢允许凸焊,但较易产生熔核移位现象。由于不锈钢的焊接性能,不锈钢凸焊应比低碳钢高的电极压力,较短的焊接时间,因此很多情况用储能点焊机凸焊不锈钢效果更好。 , 为何点焊高温合金要采取较高的电极压力, 高温合金分为铁基和镍基合金,它们的电阻率和高温强度比不锈钢还大。因此要加大电极的压力。 , 为何点焊高温合金要对焊接时间要求精确, 为了减少高温合金点焊时出现裂纹和胡须等缺陷,应尽量避免焊点过热。因此对焊接时间要精确。 , 为何点焊高温合金要采取较小的焊接电流, 高温合金分为铁基和镍基合金,它们的电阻率和高温强度比不锈钢还大。因此要较小的焊接电流。 , 点焊高温合金的电极, 电极推荐采用3类电极合金,以减少电极的变形和消耗。 , 高温合金的焊接规范, 高温合金GH44、GH33点焊焊接条件 板厚 电极端面直径 电极压力 焊接时间 焊接电流 mm mm kN kA 周 3.0 4,5 7,10 5,6 0.3 4.0 5,6 9,12 4.5,5.5 0.5 5.0 6(5,8 11,17 5,6 0.8 5.0 8,10 16,20 6,6.5 1.0 6.0 10,12 19,24 6.2,6.8 1.2 5.5,6.5 12(5,15 22,31 6.5,7 1.5 7.0 15(5,17(5 29,38 7,7.5 2.0 7.5,8 18(5,19(5 39,48 7.5,8.2 9,10 50,65 8,8.8 2.5 20,21(5 3.0 , 点焊铝合金的一般工艺 1.电阻率和热导率较高 必须采用较大电流和较短时间,才能做到既有足够的热量形成熔核;又能减少表面过热、避免电极粘附和电极铜离子向纯铝包复层扩散、减低接头的抗腐蚀性。 2.塑性温度范围窄、线膨胀系数大 必须采用较大的电极压力,电极随动性好,才能避免熔核凝固时,因过大的内部拉应力而引起的裂纹。对裂纹倾向大的铝合金,如LF6、LY12、LC4等,还必须采用加大锻压力的方法,使熔核凝固时有足够的塑性变形、减少拉应力,以避免裂纹产生。也可以采用在焊接脉冲之后加缓冷脉冲的方法避免裂纹。对于大厚度的铝合金可以两种方法并用。 3.表面易生成氧化膜 焊前必须严格清理,否则极易引起飞溅和熔核成型不良(撕开检查时,熔核形状不规则,凸台和孔不呈圆形),使焊点强度降低。清理不均匀则将引起焊点强度不稳定。 , 点焊铝合金应选用具有下列特性的焊机: 1.能在短时间内提供大电流; 2.电流波形最好有缓升缓降的特点; 3.能精确控制工艺参数,且不受电网电压波动影响; 4.能提供阶形和马鞍形电极压力; 5.机头的惯性和摩擦力小,电极随动性好. 当前国内使用的多为300,600kVA的直流脉冲、三相低频和次极整流焊机,个别的达1000kVA,均具有上述特征。也有采用单相交流焊机的但仅限于不重要工件。 , 点焊铝合金的电极 点焊铝合金的电极应采用1类电极合金,球形端面,以利于压固熔核和散热。 , 点焊铝合金电极为何容易粘着? 由于电流密度大和氧化膜的存在,铝合金点焊时,很容易产生电极粘着,电极粘着不仅影响外观质量,还会因电流减小而降低接头强度。为此需经常修整电极。电极每修整一次后可焊的焊点数与焊接条件、被焊金属型号、清理情况、有无电流波形调制,电极材料及其冷却情况等因素有关。通常点焊纯铝为5,10点,点焊LF6、LY12时为避免5,30点。 , 防锈铝LF21的特性,其焊接规范, 防锈铝LF21强度底,延性好,有较好的焊接性,不产生裂纹,通常采用固定不变的电极压力。 铝合金,,,,、,,,、,,,点焊的焊接条件 板厚 电极球面半径 电极压力 焊接时间 焊接电流 锻压压力 mm mm kN kA kN 周 75 2 2.1,2.5 25,28 , 0.8 1.0 100 2.5,3.6 2 29,32 , 1.5 150 3.5,4.0 3 35,40 , 2.0 200 4.5,5.0 5 45,50 , 2.5 200 6.0,6.5 5,7 49,55 , 200 8 6,9 57,60 22 3.0 注:在直流脉冲点焊机上铝合金的焊接条件 , 点焊铝合金压力参数为何重要, 采用阶形压力时,锻压力滞后于断电的时刻十分重要,通常是,,,周。锻压力加得过早(断电前),等于增加了焊接压力,将影响加热,导致焊点强度降低和波动。锻压力加得过迟,则熔核冷却结晶时已形成裂纹,加锻压力已无济于事。有时也需要提前于断电时刻施加锻压力,这是因为电磁气阀动作延迟,或气路不畅通造成锻压力提高缓慢,不提前施加不足以防止裂纹的缘故。 , 铜和铜合金的一般工艺? 铜合金与铝合金相比,电阻率稍高而导热性稍差,所以点焊并无太大困难。厚度小于1.5mm的铜合金,尤其是低电导率的铜合金在生产中用得最广泛.由于钨的导热性差,故可使用小得多的焊接电流, , 点焊铜合金焊机应具备的特性? 1.能在短时间内提供大电流; 2.能精确控制工艺参数,且不受电网电压波动影响; 3.机头的惯性和摩擦力小,电极随动性好. , 点焊铜合金的电极? 焊接铜和高电导率的黄铜和青铜时,一般采用1类电极合金电极。 焊接低电导率的黄铜、青铜和铜镍合金时,采用2类电极合金。也可以用嵌有钨的复合电极焊接铜合金。 , 点焊铜合金电极为何容易粘着? 在常用的中等功率的焊机上进行点焊,但钨电极容易和工件粘着,影响工件的外观。铜和高电导率的铜合金因电极粘附 严重,很少采用点焊,即使用复合电极,也只限于点焊薄铜板。 , 点焊黄铜的焊接规范, 黄铜(75:35)点焊的焊接条件 板厚 电极压力 焊接时间 焊接电流 抗剪强度 点焊机 mm kN kA kN 周 3 6 23 1.5 0.8+0.8 0.8+1.6 3 6 23 - 0.8+2.3 3 8 22 - 0.8+3.2 3 10 22 - 1.2+1.2 4 8 23 2.3 1.6+1.6 4 10 25 2.9 1.6+2.3 4.5 10 26 - 1.6+3.2 4.5 10 26 - 2.3+2.3 5 14 26 5.3 2.3+3.2 6 14 31 - 10 16 43 8.5 3.2+3.2 , 用复合电极点焊黄铜的焊接规范, 用复合电极点焊黄铜的焊接条件 板厚 电极压力 焊接时间 焊接电流 抗剪强度 mm kN kA kN 周 0.6 5 8 1 0.4 0.6 0.8 6 9 1.2 0.8 1.0 8 9.5 2 1.2 11 10 3 1.0

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