電阻焊機(jī)焊接方法主要有即�(diǎn)焊、縫�、凸�、對(duì)�,它是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并施以電流,利用電流流�(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效�(yīng)將其加熱到熔化或塑性狀�(tài),使之形成金屬結(jié)合的一種機(jī)器�
電阻焊機(jī)由電�、電極及其加壓機(jī)�(gòu)和控制系�(tǒng)�(gòu)�。電極用高強(qiáng)度銅合金制成,內(nèi)部(或外部)通水冷卻。加壓機(jī)�(gòu)可以是手�(dòng)、氣壓或液壓�(jī)�(gòu)??刂葡到y(tǒng)�(fù)雜程度依所要求的焊接質(zhì)量而定。采用電子或微處理機(jī)控制�(shí),能自動(dòng)精確控制整�(gè)焊接�(guò)程,并提高其�(wěn)定�。用50赫交流電源的交流電阻焊機(jī)一般用降壓變壓�,次�(jí)空載電壓�1�36�,電流從幾千到幾�(wàn)�,電功率可達(dá)1000千伏安以�。電阻焊�(jī)主要用于焊接鋼鐵材料。使用較低頻率電源的焊機(jī)稱為低頻電阻焊機(jī),可焊接鋼鐵材料和有色金�。用直流脈沖、電容儲(chǔ)能和次級(jí)整流電源的焊�(jī)稱為直流電阻焊機(jī),用于焊接有色金屬和鋼鐵材料�
通過(guò)電極�(duì)焊件施加壓力,同�(shí)利用電流通過(guò)接觸�(diǎn)�(chǎn)生的電阻熱�(jìn)行焊接的方法,又稱接觸焊。電阻焊的形式有�(diǎn)�、凸焊、縫焊和�(duì)�。電阻焊生產(chǎn)率高,容易實(shí)�(xiàn)�(jī)械化和自�(dòng)化,但所需焊機(jī)�(fù)雜而且耗用電功率大,主要用于大批量生產(chǎn)�
�(diǎn)� 將工件搭接在上、下兩�(gè)電極之間并壓�,通電后工件局部熔�,冷卻后凝固形成焊點(diǎn)。焊�(diǎn)直徑通常為單�(gè)工件厚度�2倍加3毫米,焊�(diǎn)高度為工件總厚度�30�70%。焊�(diǎn)的數(shù)目和電流大小,根�(jù)接頭所需要的�(qiáng)度選�。點(diǎn)焊常用于飛機(jī)、汽車、鐵路車輛和電器等薄壁構(gòu)件的�(lián)�,也可用于鋼�、棒材或金屬絲網(wǎng)的交叉聯(lián)�。適合采用點(diǎn)焊的厚度:低碳鋼一般為3毫米,鋼筋和棒材直徑可達(dá)25毫米。焊接兩�(gè)厚度不等的工件時(shí)厚度比應(yīng)小于 1:3。單�(diǎn)焊的生產(chǎn)率一般可�(dá)每分� 100�(diǎn)。大量生�(chǎn)中往往采用專用的多�(diǎn)焊機(jī)�
凸焊 將被焊工件之一在焊前沖出或壓出凸點(diǎn)或凸�(huán),用平板電極焊接。焊接過(guò)程與�(diǎn)焊相同。焊�(shí)凸點(diǎn)被壓�,形成接頭,可同�(shí)焊接許多�(diǎn)或一�(gè)�(huán)。凸焊適用于大量生產(chǎn)和焊接厚度相差較大的工件,如飛機(jī)的孔�、加�(qiáng)�、晶體管的管殼等�
縫焊 又稱滾焊,采用旋�(zhuǎn)的圓盤形電極。它能加�、通電并帶�(dòng)工件前�(jìn),形成一連串的焊�(diǎn)� 焊接電流可以是連續(xù)的或斷續(xù)�。焊縫要求密封時(shí),焊�(diǎn)間重�30%以�??p焊主要用于直線、環(huán)狀或圓形焊縫的焊接,如油箱、氣�、噴氣發(fā)�(dòng)�(jī)的火焰筒,以及殼體和安裝邊等,板厚一般在2毫米以下,焊接速度�0.5�3米/��
�(duì)� 把整�(gè)工件接觸面對(duì)接焊�。低碳鋼接頭�(qiáng)度可�(dá)到母材強(qiáng)�。對(duì)焊包括閃光對(duì)焊和電阻�(duì)焊。①閃光�(duì)焊:將兩�(gè)工件接上電源,并使其接觸面移近直至接觸,�(chǎn)生的電阻熱使金屬?gòu)?qiáng)烈加熱而燒�,并以火花形式從接口中射出,�(dāng)加熱到一定程度時(shí),迅速施加壓力完成焊�。閃光對(duì)焊可將熔化的金屬、渣和氧化物從接口中擠出。因此,工件不需要焊前清�。閃光對(duì)焊在工業(yè)中應(yīng)用較�,可用于焊接棒材、板材、管�、鋼�、鏈條和刀�,以及汽車和自行車輪圈等。②電阻�(duì)焊:將兩工件接觸面壓�,通電加熱�(dá)到熱塑性狀�(tài)�(shí),迅速施加頂鍛力完成焊接。接頭外形比較勻�,沒(méi)有毛刺,但焊前端面清理要求較�,僅適用于焊接小斷面的工�,例如直徑為20毫米以下的棒材或管子�
一、焊接熱的產(chǎn)出及影響因素
�(diǎn)焊時(shí)�(chǎn)生的熱量由下�?jīng)Q定:Q=IIRt(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(shí)間(s�
1.電阻R及影響R的因�
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
�(dāng)工件和電極一定時(shí),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�(dǎo)電性差(如不銹鋼)電阻率低的金屬其�(dǎo)電性好(如鋁合金)。因�,點(diǎn)焊不銹鋼�(shí)�(chǎn)熱易而散熱難,點(diǎn)焊鋁合金�(shí)�(chǎn)熱難而散熱易.�(diǎn)焊時(shí),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(wàn)安培�。電阻率不僅取決與金屬種類,還與金屬的熱處理狀�(tài)、加工方式及溫度有關(guān)�
接觸電阻存在的時(shí)間是短暫,一般存在于焊接初期,由兩方面原因形成:
1)工件和電極表面有高電阻系數(shù)的氧化物或臟物質(zhì)�,會(huì)使電流遭到較大阻�。過(guò)厚的氧化物和臟物�(zhì)層甚�?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)��
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(diǎn)。在接觸�(diǎn)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Rew與Rc和Rw相比,由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件�,因此很�,對(duì)熔核形成的影響更�,我們較少考慮它的影響�
2.焊接電流的影�
從公式(1)可�,電流對(duì)�(chǎn)熱的影響比電阻和�(shí)間兩者都�。因�,在焊接�(guò)程中,它是一�(gè)必須�(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電�(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊�(jī)次級(jí)回路阻抗變化。阻抗變化是�?yàn)榛芈返膸缀涡螤钭兓蛞蛟诖�?jí)回路中引入不同量的磁性金�。對(duì)于直流焊�(jī),次�(jí)回路阻抗變化,對(duì)電流�(wú)明顯影響�
3.焊接�(shí)間的影響
為了保證熔核尺寸和焊�(diǎn)�(qiáng)�,焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互�(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn),可以采用大電流和短�(shí)間(�(qiáng)條件,又稱硬�(guī)范),也可采用小電流和長(zhǎng)�(shí)間(弱條�,也稱軟�(guī)范)。選用硬�(guī)范還是軟�(guī)�,取決于金屬的性能、厚度和所用焊�(jī)的功�。對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流和�(shí)�,都有一�(gè)上下�,使用時(shí)以此為準(zhǔn)�
4.電極壓力的影�
電極壓力�(duì)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�,不� 影響因R減小引起的產(chǎn)熱減�。因�,焊�(diǎn)�(qiáng)度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�(shí),增大焊接電流�
5.電極形狀及材料性能的影�
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�(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失,因�,電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨�,接觸面積增大,焊點(diǎn)�(qiáng)度將降低�
6.工件表面狀況的影響
工件表面的氧化物、污�、油和其他雜�(zhì)增大了接觸電�。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò)。局部的�(dǎo)�,由于電流密度過(guò)�,則�(huì)�(chǎn)生飛濺和表面燒損。氧化物層的存在還會(huì)影響各�(gè)焊點(diǎn)加熱的不均勻�,引起焊接質(zhì)量波�(dòng)。因此徹底清理工件表面是保證獲得�(yōu)�(zhì)接頭的必要條件�
�、熱平衡及散�
�(diǎn)焊時(shí),產(chǎn)生的熱量只有一小部分用于形成焊�(diǎn),較大部分因向臨近物�(zhì)傳導(dǎo)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�(wú)�(guān)。Q1=10%-30%Q,導(dǎo)熱性好的金屬(�、銅合金等)取下�;電阻率�、導(dǎo)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(guò)電極傳導(dǎo)的熱量(30%-50%Q)和通過(guò)工件傳導(dǎo)的熱量(20%Q左右�。輻射到大氣中的熱量5%左右�
�、焊接循�(huán)
�(diǎn)焊和凸焊的焊接循�(huán)由四�(gè)基本階段(如圖點(diǎn)焊過(guò)程)�
1)預(yù)壓階段——電極下降到電流接通階�,確保電極壓緊工�,使工件間有適當(dāng)壓力�
2)焊接時(shí)間——焊接電流通過(guò)工件,產(chǎn)熱形成熔��
3)維持時(shí)間——切斷焊接電流,電極壓力繼續(xù)維持至熔核凝固到足夠�(qiáng)��
4)休止時(shí)間——電極開始提起到電極再次開始下降,開始下一�(gè)焊接循環(huán)�
為了改善焊接接頭的性能,有�(shí)需要將下列各項(xiàng)中的一�(gè)或多�(gè)加于基本循環(huán)�
1)加大預(yù)壓力以消除厚工件之間的間�,使之緊密貼��
2)用�(yù)熱脈沖提高金屬的塑性,使工件易于緊密貼�、防止飛濺;凸焊�(shí)這樣做可以使多�(gè)凸點(diǎn)在通電焊接前與平板均勻接觸,以保證各點(diǎn)加熱的一��
3)加大鍛壓力以壓�(shí)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�,提高接頭的力學(xué)性能,或在不加大鍛壓力的條件�,防止裂紋和縮孔�