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1、電阻壓焊方法與工藝(RW)講授:黃仲佳第一節(jié) 電阻壓焊的實(shí)質(zhì)、分類及特點(diǎn)一、電阻焊(resistancewelding)的實(shí)質(zhì)定義:將被焊工件壓緊于兩電極之間,利用流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài),使之形成接頭的一種焊接方法。二、電阻焊的分類點(diǎn)焊(spotwelding)縫焊(beamwelding)對(duì)焊(ButtResistanceWelding)按接頭特點(diǎn)分:材料:碳素鋼、合金鋼、鋁、銅及其合金等結(jié)構(gòu):廣泛(多為輕型接頭)四、電阻焊的應(yīng)用三、電阻焊的特點(diǎn)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)率高焊接質(zhì)量好焊
2、接成本低勞動(dòng)條件好對(duì)參數(shù)波動(dòng)敏感焊后難于無損檢測(cè)結(jié)構(gòu)受較多限制設(shè)備功率大、復(fù)雜第二節(jié) 電阻焊的基本原理一、電阻熱及影響因素(一)電阻熱的產(chǎn)生1、電阻熱——電阻焊的熱源:Q=I2Rt2、影響產(chǎn)熱的因素:⑴電阻焊件本身電阻RW=ρL/s其中ρ是一個(gè)重要參數(shù)且會(huì)隨溫度的升高而增大。接觸電阻RC(可從R=ρL/s進(jìn)行解釋)當(dāng)表面清理十分潔凈時(shí),RC僅在通電開始極短的時(shí)間內(nèi)存在,隨后會(huì)迅速消失。但它在焊接時(shí)間很短的情況下(如焊薄鋁),對(duì)熔核的形成和焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性仍有顯著影響。⑵焊接電流焊接電流(密度)對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間
3、兩者都大,在焊接過程中是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。⑶通電時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可互為補(bǔ)充⑷電極壓力對(duì)總電阻R影響顯著,壓力增大,R減小。⑸電極材料及端面形狀主要是電阻率和導(dǎo)熱性⑹焊件表面狀況主要影響接觸電阻。徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件。(二)溫度分布:點(diǎn)(對(duì))焊——中心高,四周低二、熱平衡及溫度分布(一)熱平衡:熱量小部分(10~30%)有用,大部分散失,其中主要通過電極的熱傳導(dǎo)而散失??p焊——由于焊點(diǎn)間相互影響,溫度分布比點(diǎn)焊的平坦,且前后不對(duì)稱。溫度分布曲線越平坦,接頭HAZ越寬,工件表面越容
4、易過熱,電極越容易磨損。三、(點(diǎn)焊)焊接循環(huán)預(yù)壓通電維持休止軟/硬規(guī)范的概念硬規(guī)范(強(qiáng)規(guī)范):大電流、短時(shí)間軟規(guī)范(弱規(guī)范):小電流、長(zhǎng)時(shí)間壓力電流ttii四、電阻焊對(duì)金屬的要求主要從下列各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定:1、材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性越高,焊接性越差。2、材料的高溫強(qiáng)度高溫(0.5~0.7Tm)屈服強(qiáng)度越高,焊接性越差。3、材料的塑性溫度范圍塑性溫度范圍越窄,對(duì)參數(shù)波動(dòng)越敏感,焊接性越差。4、材料對(duì)熱循環(huán)的敏感性敏感性越強(qiáng),焊接性越差。另外,熔點(diǎn)高、線膨脹系數(shù)大、易形成致密氧化膜的金屬,其焊接性一般較差。第
5、三節(jié) 點(diǎn)焊、凸焊與縫焊一、點(diǎn)焊(spotwelding)(21)點(diǎn)焊是一種高速、經(jīng)濟(jì)的連接方法。它適用于制造可以采用搭接接頭、不要求氣密、厚度小于3mm的沖壓、軋制的薄板構(gòu)件。點(diǎn)焊有時(shí)也用于連接厚度≧6mm的金屬板,但與熔焊的對(duì)接相比較,點(diǎn)焊的承載能力低,搭接接頭增加了構(gòu)件的重量和成本,且需要昂貴的特殊焊機(jī),因而是不經(jīng)濟(jì)的。1.點(diǎn)焊接頭形成過程(如圖)點(diǎn)焊循環(huán):預(yù)壓通電鍛壓休止(可以是復(fù)雜的循環(huán)圖)2.點(diǎn)焊接設(shè)計(jì)接頭形式:搭接折邊接頭設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意考慮:點(diǎn)距、邊距、搭接量、分流、裝配間隙等。點(diǎn)距最小值主要是考慮分流影響
6、。點(diǎn)距小時(shí),接頭會(huì)因分流而影響其強(qiáng)度;大的點(diǎn)距又會(huì)限制可安排的點(diǎn)焊數(shù)量。因此,必須兼顧點(diǎn)距和焊點(diǎn)數(shù)量,才能獲得最大的接頭強(qiáng)度。多列焊點(diǎn)最好交錯(cuò)排列而不要作矩形排列。采用強(qiáng)條件和大的電極壓力時(shí),點(diǎn)距可以適當(dāng)減小。若采用熱膨脹監(jiān)控或可能夠順序改變各點(diǎn)電流的控制器時(shí),以及采用能有效地補(bǔ)償分流影響的其它裝置時(shí),點(diǎn)距可以不受限制。如果受工件尺寸限制,點(diǎn)距無法拉開而又無上述控制手段時(shí),為保證榕核尺寸一致,就必須以適當(dāng)電流先焊各工件的第一點(diǎn),然后調(diào)大電流,再焊其相鄰點(diǎn)。搭接量是邊距的兩倍。推薦的最小搭接量及最小點(diǎn)距見表(點(diǎn)擊)。裝
7、配間隙必須盡可以能小,通常為0.1~0.2mm。剛度、厚度越大,許用間隙越小。單個(gè)焊點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度取決于兩板交界面上熔核的面積。焊透率應(yīng)介于20%~80%之間(兩板上的焊透率應(yīng)分別測(cè)量)。焊接不同厚度工件時(shí),每一工件上的最小焊透率可為接頭中薄件厚度的20%,壓痕深度不應(yīng)超過板件厚度的15%。3.點(diǎn)焊方法與工藝點(diǎn)焊方法:?jiǎn)吸c(diǎn)、多點(diǎn)焊/單面、雙面焊點(diǎn)焊工藝:①焊前清理:清理方法分機(jī)械清理和化學(xué)清理兩種?! 〕S玫臋C(jī)械清理方法有噴砂、噴丸、拋光以及用砂布、鋼絲刷清理等。不同的金屬和合金,須采用不同的清理方法。②工藝參數(shù)及選擇
8、:電流(KA)(圖8—13)通電時(shí)間(周):(圖8—14),對(duì)塑性指標(biāo)影響較大電極壓力(KN)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(shí)間,然后調(diào)節(jié)焊接電流,以不同的電流焊接試樣。經(jīng)檢驗(yàn)熔核直徑符合要求后,再在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力、焊接時(shí)間和電流,進(jìn)行試樣的焊接和檢驗(yàn)