【正文】 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 第八章 電阻焊 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 一、電阻焊的實質(zhì) 定義： 利用電流通過焊件接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的 電阻能熱 ，將被焊金屬加熱到局部熔化或達(dá)到高溫塑性狀態(tài)， 在外力的作用下 形成牢固的焊接接頭的工藝過程，稱為電阻焊。 167。 81 電阻焊的分類及特點 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 電阻焊與電弧焊相比有如下 兩個特征： （ 1）熱效率高 電弧焊是借助外部集中熱源，從外部向焊件傳導(dǎo)熱能； 電阻焊是電阻熱由高溫區(qū)向低溫區(qū)傳導(dǎo)，屬于內(nèi)部熱源。因此，熱能損失比較少，熱效率比較高。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE （ 2）焊縫致密 一般電弧焊的焊縫是在常壓下凝固結(jié)晶的； 電阻焊的焊縫是在有外界壓力的作用下凝固結(jié)晶的，具有鍛壓的特征，屬于壓焊范疇，所以比較容易避免產(chǎn)生縮孔、疏松和裂縫等缺陷，從而獲得致密焊縫。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 二、電阻焊的分類 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 三、電阻焊的特點 優(yōu)點： （ 1）兩金屬是在壓力下從內(nèi)部加熱完成焊接的，無論是焊點的形成過程或結(jié)合面的形成過程，其冶金問題都很簡單。因此，焊接時無需焊劑或氣體保護(hù)，也不需使用焊絲、焊條等填充金屬，便可獲得質(zhì)量較好的焊接接頭，其焊接成本低。 （ 2）由于熱量集中，加熱時間短，故熱影響區(qū)小，變形和應(yīng)力也小。通常焊后不必考慮矯正或熱處理工序。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE （ 3）操作簡單，易于實現(xiàn)機(jī)械化和自動化生產(chǎn)，無噪聲及煙塵，勞動條件好。 （ 4）生產(chǎn)率高，在大批量生產(chǎn)中可以與其他制造工序一起編到組裝生產(chǎn)線上。只有閃光對焊因有火花噴濺需要作適當(dāng)隔離。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 缺點： （ 1）目前尚缺乏可靠的無損檢測方法，焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和破壞性試驗來檢查，以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來保證。 （ 2）點焊和縫焊需用搭接接頭，增加了構(gòu)件的重量，其接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低。 （ 3）設(shè)備功率大，機(jī)械化和自動化程度較高，故設(shè)備投資大，維修較困難。大功率焊機(jī)饋電網(wǎng)負(fù)荷困難，若是單相交流焊機(jī)，則對電網(wǎng)的正常運(yùn)行有不利的影響。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 四、電阻焊的應(yīng)用 雖然電阻焊焊件的接頭形式受到一定限制，但適用于電阻焊的構(gòu)建仍然非常廣泛。 電阻焊所適用的材料也非常廣泛，不但可以焊低碳鋼，還可以焊接其他各種合金鋼及鋁、銅等有色金屬及其合金。 電阻焊發(fā)明于 19世紀(jì)末期（ 1885年） ，目前已在航空、航天領(lǐng)域、汽車工業(yè)、家用電器的生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。電子技術(shù)的發(fā)展又為電阻焊向自動化發(fā)展提供了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 一、電阻熱的產(chǎn)生及影響產(chǎn)熱因素 電阻焊的熱源： 是電流通過焊件本身及其接觸處所產(chǎn)生的 電阻熱 。 決定電阻焊接熱量的是： ?焊接電流 ?兩極之間的電阻 ?通電時間 熱量的一部分用來形成焊縫，另一部分散失于周圍金屬中。 RtIQ 2?167。 82 電阻焊的基本原理 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 電極間電阻 R及其影響因素 兩電極之間的電阻 R隨著焊接方法不同而不同。 點焊 的電阻 R是由兩焊件本身電阻 Rw、它們之間的接觸電阻 Rc、電極與焊件之間的接觸電阻 Rcw組成。 R=2Rw+Rc+2Rcw 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE （ 1）焊件本身電阻 Rw 通常電阻率高的金屬材料其導(dǎo)熱性差，如不銹鋼，點焊時產(chǎn)熱容易而散熱難，因此可以用較小的焊接電流 (幾千安培 )； 電阻率低的金屬一般導(dǎo)熱性好，如鋁合金，點焊時產(chǎn)熱難而散熱易，故須用很大的焊接電流，高達(dá)幾萬安培。 金屬的電阻率不僅取決于金屬的成分 ， 還取決于金屬表面狀態(tài)及溫度 ， 隨著溫度的升高電阻率增大 ， 并且金屬熔化時電阻率比熔化前高 1～ 2倍 。 在焊接時，隨著溫度的升高，除電阻率升高使焊件本身電阻 Rw升高外，同時金屬的壓潰強(qiáng)度降低，使焊件與焊件之間、焊件與電極之間的接觸面積增大，電流線分布分散，因而引起焊件電阻 Rw減小。點焊低碳鋼時，在上述兩種相互矛盾的因素下，加熱開始時焊件的電阻 Rw逐漸增加，當(dāng)熔核形成時又逐漸降低。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE （ 2）焊件間接觸電阻 Rc 電阻 Rc組成： 1） 焊件表面氧化膜或污物層 ， 使電流受到較大阻礙 ，過厚的氧化膜或污物層會導(dǎo)致電流不能導(dǎo)通 。 2） 由于焊件表面是凹陷不平的 ， 使焊件在粗糙表面形成接觸點 。 在接觸點形成電流線的集中 ， 因此增加了接觸處的電阻 Rc。 電極壓力增加或溫度升高使金屬達(dá)到塑性狀態(tài)時 ， 都會導(dǎo)致焊件間接觸面積增加 ， 促使接觸電阻Rc減小 。 因此 ， 當(dāng)焊件表面較清潔時 ， 接觸電阻僅在通電時極短時間內(nèi)存在 ， 隨后就會迅速減小以至消失 。 接觸電阻盡管存在時間極短，但在點焊極薄的鋁合金時，對熔化核的形成仍有顯著影響。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE （ 3）電極與焊件之間的電阻 Rcw 與 Rc相比，由于銅合金電阻率比一般焊件低，因此， Rcw比 Rc更小，對熔化核的形成影響也更小。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 焊接電流的影響 焊接電流 對產(chǎn)熱的影響比電阻和通電時間大，它是平方正比關(guān)系，因此是必須嚴(yán)格控制的重要參數(shù)。 除電流總量外， 電流密度 對加熱也有顯著影響。 1）增大電極接觸面積或凸焊時凸點尺寸過大，都會降低電流密度和焊接熱量，從而使接頭強(qiáng)度下降。 2）電流密度過大，將導(dǎo)致焊縫金屬飛濺，形成空腔、焊縫開裂及力學(xué)性能降低。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 通電時間的影響 電阻點焊時，為了保證熔核尺寸和焊點強(qiáng)度，焊接時間和焊接電流在一定范圍內(nèi)可以互為補(bǔ)充，總熱量既可通過調(diào)節(jié)電流也可通過調(diào)節(jié)焊接時間來改變。但傳熱情況與時間有關(guān)。 為了獲得一定強(qiáng)度的焊點： ? 可以采用大電流和短時間 —— 強(qiáng)條件 (硬規(guī)范 )焊接； ? 也可以采用小電流和長時間 —— 弱條件(軟規(guī)范 )焊接。 在生產(chǎn)中選用強(qiáng)條件還是弱條件要取決于金屬的性質(zhì)、厚度和所用焊接電源的功率。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 電極壓力的影響 電極壓力對兩電極間總電阻 R有顯著影響，隨著電極壓力增大，引起界面接觸電阻減少。此時，焊接電流雖因電阻減少而略有增加，但不足以影響因 R減少而引起產(chǎn)熱量的減小。所以焊點強(qiáng)度總是隨電極壓力的增大而降低。 為了使焊接熱量達(dá)到原有水平，保持焊點強(qiáng)度不變，在增大電極壓力的同時，也 適當(dāng)增大焊接電流或延長焊接時間 以彌補(bǔ)電阻減小的影響。 若電極壓力過小，將引起金屬飛濺，也會引起焊點強(qiáng)度下降。 在確定電極壓力時，還必須考慮到備料或裝配質(zhì)量，如果工件已經(jīng)變形，以致焊接區(qū)不能緊密接觸，則需采用較高的電極壓力以克服這種變形。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 電極形狀及其材料的影響 電極的 接觸面積 決定著電流密度和熔核的大小， 電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性 關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失。 電極必須有合適的 強(qiáng)度和硬度 ，不至于在反復(fù)加壓過程中發(fā)生變形和損耗，使接觸面積加大，接頭強(qiáng)度下降。 焊接方法與設(shè)備（ 電阻焊 ） 咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 XIANYANG VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGE 焊件表面狀況的影響 焊件表面上帶有氧化物、鐵銹或其他雜質(zhì)等