【文章內(nèi)容簡介】 7 通過氣缸 3 和5 的伸展，穿過工件表面的焊接孔，對內(nèi)部的葉片進(jìn)行焊接，當(dāng)焊接一組葉片之后，氣缸 3 和 5 收縮，將電極 2 和 7 退出工件的焊接孔，與此同時，電機(jī)通過同步帶傳動，轉(zhuǎn)動主軸，使工件旋轉(zhuǎn)一定的角度，對下一組葉片進(jìn)行焊接，重復(fù)相同的動作，直至將工件焊接完成。圖 31本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 1. 工件頂緊裝置 圖 32 點(diǎn)焊機(jī)工作示意圖 點(diǎn)焊的工作原理及影響因素　 焊 件 組 合 后 通 過 電 極 施 加 壓 力 ， 利 用 電 流 通 過 接 頭 的 接 觸 面 及 鄰 近 區(qū) 域 產(chǎn) 生的 電 阻 熱 進(jìn) 行 焊 接 的 方 法 稱 為 電 阻 焊 。 電 阻 焊 具 有 生 產(chǎn) 效 率 高 、 低 成 本 、 節(jié) 省 材 料 、易 于 自 動 化 等 特 點(diǎn) ， 因 此 廣 泛 應(yīng) 用 于 航 空 、 航 天 、 能 源 、 電 子 、 汽 車 、 輕 工 等 各 工業(yè) 部 門 ， 是 重 要 的 焊 接 工 藝 之 一 ?！?　 一 、 焊 接 熱 的 產(chǎn) 出 及 影 響 因 素點(diǎn) 焊 時 產(chǎn) 生 的 熱 量 由 下 式 決 定 ：Q=IIRt（ J） （ 31）　 　 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 間 （ s）　 　 阻 R 及 影 響 R 的 因 素電 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 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 R=2Rw+Rc+2Rew （ 32）　 　 當(dāng) 工 件 和 電 極 一 定 時 ， 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 導(dǎo) 電 性 差 （ 如 不 銹 鋼 ） 電 阻 率 低 的 金 屬 其 導(dǎo) 電 性好 （ 如 鋁 合 金 ） 。 因 此 ， 點(diǎn) 焊 不 銹 鋼 時 產(chǎn) 熱 易 而 散 熱 難 ， 點(diǎn) 焊 鋁 合 金 時 產(chǎn) 熱 難 而 散熱 易 .點(diǎn) 焊 時 ， 前 者 可 用 較 小 電 流 （ 幾 千 安 培 ） ， 而 后 者 就 必 須 用 很 大 電 流 （ 幾 萬安 培 ） 。 電 阻 率 不 僅 取 決 與 金 屬 種 類 ， 還 與 金 屬 的 熱 處 理 狀 態(tài) 、 加 工 方 式 及 溫 度 有關(guān) ?！?　 接 觸 電 阻 存 在 的 時 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) 層 ， 會 使 電 流 遭 到 較 大 阻 礙 。過 厚 的 氧 化 物 和 臟 物 質(zhì) 層 甚 至 會 使 電 流 不 能 導(dǎo) 通 。　 　 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 點(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 低 ， 因 此 很 小 ， 對 熔 核 形 成 的 影 響 更 小 ， 我 們 較 少 考 慮 它 的 影 響 。　 　 接 電 流 的 影 響　 　 從 公 式 （ 31） 可 見 ， 電 流 對 產(chǎn) 熱 的 影 響 比 電 阻 和 時 間 兩 者 都 大 。 因 此 ， 在 焊接 過 程 中 ， 它 是 一 個 必 須 嚴(yán) 格 控 制 的 參 數(shù) 。 引 起 電 流 變 化 的 主 要 原 因 是 電 網(wǎng) 電 壓 波動 和 交 流 焊 機(jī) 次 級 回 路 阻 抗 變 化 。 阻 抗 變 化 是 因 為 回 路 的 幾 何 形 狀 變 化 或 因 在 次 級回 路 中 引 入 不 同 量 的 磁 性 金 屬 。 對 于 直 流 焊 機(jī) ， 次 級 回 路 阻 抗 變 化 ， 對 電 流 無 明 顯影 響 ?！?　 接 時 間 的 影 響　 　 為 了 保 證 熔 核 尺 寸 和 焊 點(diǎn) 強(qiáng) 度 ， 焊 接 時 間 與 焊 接 電 流 在 一 定 范 圍 內(nèi) 可 以 相 互 補(bǔ)充 。 為 了 獲 得 一 定 強(qiáng) 度 的 焊 點(diǎn) ， 可 以 采 用 大 電 流 和 短 時 間 （ 強(qiáng) 條 件 ， 又 稱 硬 規(guī) 范 ） ，也 可 采 用 小 電 流 和 長 時 間 （ 弱 條 件 ， 也 稱 軟 規(guī) 范 ） 。 選 用 硬 規(guī) 范 還 是 軟 規(guī) 范 ， 取 決于 金 屬 的 性 能 、 厚 度 和 所 用 焊 機(jī) 的 功 率 。 對 于 不 同 性 能 和 厚 度 的 金 屬 所 需 的 電 流 和時 間 ， 都 有 一 個 上 下 限 ， 使 用 時 以 此 為 準(zhǔn) 。　 　 極 壓 力 的 影 響　 　 電 極 壓 力 對 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 大 ， 不 能 影 響 因 R 減 小 引 起 的 產(chǎn) 熱 減 少 。 因 此 ，焊 點(diǎn) 強(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 時 ， 增 大焊 接 電 流 ?！?　 極 形 狀 及 材 料 性 能 的 影 響本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 　 　 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 導(dǎo) 熱 性 關(guān) 系 著 熱 量的 產(chǎn) 生 和 散 失 ， 因 此 ， 電 極 的 形 狀 和 材 料 對 熔 核 的 形 成 有 顯 著 影 響 。 隨 著 電 極 端 頭的 變 形 和 磨 損 ， 接 觸 面 積 增 大 ， 焊 點(diǎn) 強(qiáng) 度 將 降 低 ?！?　 件 表 面 狀 況 的 影 響　 　 工 件 表 面 的 氧 化 物 、 污 垢 、 油 和 其 他 雜 質(zhì) 增 大 了 接 觸 電 阻 。 過 厚 的 氧 化 物 層 甚至 會 使 電 流 不 能 通 過 。 局 部 的 導(dǎo) 通 ， 由 于 電 流 密 度 過 大 ， 則 會 產(chǎn) 生 飛 濺 和 表 面 燒 損 。氧 化 物 層 的 存 在 還 會 影 響 各 個 焊 點(diǎn) 加 熱 的 不 均 勻 性 ， 引 起 焊 接 質(zhì) 量 波 動 。 因 此 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 、 熱 平 衡 及 散 熱　 　 點(diǎn) 焊 時 ， 產(chǎn) 生 的 熱 量 只 有 一 小 部 分 用 于 形 成 焊 點(diǎn) ， 較 大 部 分 因 向 臨 近 物 質(zhì) 傳 導(dǎo)或 輻 射 而 損 失 掉 了 ， 其 熱 平 衡 方 程 式 ： Q=Q1+Q2 （ 33）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 無關(guān) 。 Q1=10%30%Q， 導(dǎo) 熱 性 好 的 金 屬 （ 鋁 、 銅 合 金 等 ） 取 下 限 ； 電 阻 率 高 、 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 電 極 傳 導(dǎo) 的熱 量 （ 30%50%Q） 和 通 過 工 件 傳 導(dǎo) 的 熱 量 （ 20%Q 左 右 ） 。 輻 射 到 大 氣 中 的 熱 量 5%左右 ?！?　 三 、 焊 接 循 環(huán)　 　 點(diǎn) 焊 和 凸 焊 的 焊 接 循 環(huán) 由 四 個 基 本 階 段 ：　 　 1） 預(yù) 壓 階 段 ——電 極 下 降 到 電 流 接 通 階 段 ， 確 保 電 極 壓 緊 工 件 ， 使 工 件 間 有適 當(dāng) 壓 力 。　 　 2） 焊 接 時 間 ——焊 接 電 流 通 過 工 件 ， 產(chǎn) 熱 形 成 熔 核 ?！?　 3） 維 持 時 間 ——切 斷 焊 接 電 流 ， 電 極 壓 力 繼 續(xù) 維 持 至 熔 核 凝 固 到 足 夠 強(qiáng) 度 。　 　 4） 休 止 時 間 ——電 極 開 始 提 起 到 電 極 再 次 開 始 下 降 ， 開 始 下 一 個 焊 接 循 環(huán) ?！?　 為 了 改 善 焊 接 接 頭 的 性 能 ， 有 時 需 要 將 下 列 各 項(xiàng) 中 的 一 個 或 多 個 加 于 基 本 循 環(huán) ：　 　 1） 加 大 預(yù) 壓 力 以 消 除 厚 工 件 之 間 的 間 隙 ， 使 之 緊 密 貼 合 ?！?　 2） 用 預(yù) 熱 脈 沖 提 高 金 屬 的 塑 性 ， 使 工 件 易 于 緊 密 貼 合 、 防 止 飛 濺 ； 凸 焊 時 這 樣做 可 以 使 多 個 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 致 ?！?　 3） 加 大 鍛 壓 力 以 壓 實(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 織 ， 提 高 接 頭 的 力 學(xué) 性 能 ， 或 在 不 加大 鍛 壓 力 的 條 件 下 ， 防 止 裂 紋 和 縮 孔 ?！?　 四 、 焊 接 電 流 的 種 類 和 適 用 范 圍本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 　 　 流 電 可 以 通 過 調(diào) 幅 使 電 流 緩 升 、 緩 降 ， 以 達(dá) 到 預(yù) 熱 和 緩 冷 的 目 的 ， 這 對于 鋁 合 金 焊 接 十 分 有 利 。 交 流 電 還 可 以 用 于 多 脈 沖 點(diǎn)