电阻焊讲座

电阻焊讲座精密电阻点焊★概论★电阻焊接的原理★电阻点焊的五大要素★电极的作用★电极材料的选定★焊接电流，时间，加压力的选定★焊接新材料工件时的步骤★电阻点焊的品质管理★有关极性效应★常见不良焊接现象电阻焊概要电阻焊电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。点焊时，工件只在有限的接触面上即所谓“点”上被焊接起来，并形成扁球形的熔核。点焊又可分为单点焊和多点焊。多点焊时，使用两对以上的电极，在同一工序内形成多个熔核。缝焊类似点焊。缝焊时，工件在两个旋转的盘状电极（滚盘）间通过后，形成一条焊点前后搭接的连续焊缝。凸焊是点焊的一种变型。在一个工件上有预制的凸点。凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。对焊时，两工件端面相接触，经过电阻加热和加压后沿整个接触面被焊接起来。电阻焊有下列优点：1）熔核形成时，始终被塑性环包围，熔化金属与空气隔绝，冶金过程简单。2）加热时间短、热量集中、故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必安排校正和热处理工序。3）不需要焊丝、焊条等填充金属，以及氧、乙炔、氩等焊接材料，焊接成本低。4）操作简单，易于实现机械化和自动化，改善了劳动条件。5）生产率高，且无噪声及有害气体，在大批量生产中，可以和其他制造工序一起编到组装线上。但闪光对焊因有火花喷溅，需要隔离。电阻焊缺点：1）目前还缺乏可靠的无损检测方法，焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性试验来检查，以及靠各种监控技术来保证。2）点、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量，且因在两板间熔核周围形成夹角，致使接头的抗拉强度和疲劳强度较低。3）设备功率大，机械化自动化程度较高，使设备成本较高、维修较困难，并且常用的大功率单相交流焊机不利于电网的正常运行。随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展，电阻焊起来越受到社会的重视，同时，对电阻焊的质量也提出了更高的要求。可喜的是，我国微电子技术的发展和大功率可控硅、整流器的开发，给电阻焊技术的提高提供了条件。目前我国已生产了性能优良的次级整流焊机。由集成元件和微型计算机制成的控制箱已用于新焊机的配套和老焊机的改造。恒流、动态电阻，热膨胀等先进的闭环监控技术已开始在生产中推广应用。这一切都将有得利于提高电阻焊质量，并扩大其应用领域。摘自《焊接手册．电阻焊》冀殿英著精密电阻点焊使用金属材料制作零件的场合，有许多时候都需要将材料切断成规定的尺寸，再将其连接起来。连接材料的方法有利用铆钉进行机械连接和利用焊接进行冶金连接以及利用超声波进行物理连接。电阻点焊是利用冶金的方法将金属材料高效率地经济地连接起来的一种方法。因此在产业界被广泛地使用。我们将精密小型工件的电阻焊接称之为精密电阻点焊。精密电阻点焊机是最适合用于小型的、性能要求高的电子部品，以及精密机械工业中的小型部品的组装。一、电阻焊接的原理点焊的原理是给电极加上一定的压力由于电极的作用，熔接电流在极短的时间内由电源流至金属板，这时产生的热量使金属熔化后焊接在一起。若焊接电流为I，金属板的固有电阻为R1，材料间的接触电阻为R2，通电时间为T，则发热量的计算公式如下：Q=0.24I2（R1+R2）T二、电阻点焊的五大要素1、电流2、时间3、加压力4、电流密度（电极先端直径）5、电极材料上述要素与发热量Q及发热位置有关系，也就是说点焊时影响焊接效果的因素有：电流I、接触电阻R、电流密度（电极先端）和电极材料。◆接触电阻R随着加压力的增大面降低。三、电极的作用1、导通大电流。2、施加压力。3、提高焊接点的冷却效果4、稳定电流密度电极具有以上的作用，这里解释一下与品质管理有关的电流密度。电流密度是指单位横截面中的电流值。如果将电流密度一起保持稳定，就能防止焊接不良。由于要导通大电流（电极作用1），电极顶端会发热；又由于要加压会使电极顶端变宽，电流密度变小，因此，随着焊接次数的增多，焊核会变小（焊接不良）。因此在焊接品质管理中电极的管理（进行一定次数的焊接后更换或修磨电极）就变得非常的重要。电极头部变粗电流密度变小图解四、电极材料的选定1、材质的选择《选定原则》◆固有电阻大的工件→选用固有电阻小的材料作电极◆固有电阻小的工件→选用固有电阻大的材料作电极例：工件材料选用电极材料软钢铬铜合金铜钨、钼或钨铜合金、钼铜合金黄铜铬铜合金不锈钢铬铜合金银钨铜合金铝钨、钼镍超质铝铜、铬铜合金2、形状的选择由于电极端面决定着工件的焊接电流密度，因此应尽可能使其不受磨损以保证形状不变。另外，还要考虑到电极形状也影响到焊后的冷却效果。电极的基本形状五、焊接电流，时间，加压力的选定1、焊接电流规范A规范—短时间大电流（最佳规范）B规范—中时间中电流（中等规范）C规范—长时间小电流（变通规范）焊接电流可以如下方法比较简单地求得。最初设定较低的焊接电流，如果逐渐增大焊接电流。会发生飞溅。比发生飞溅时的电流值稍低的电流值就是适当的电流。电流值根据焊接机加压系统的追随性的不同而不同。焊接机的追随性愈好，愈容易施加较小的加压力和大的导通电流，即获得最佳的焊接效果。飞溅界限曲线2、焊接时间的选定焊接部位产生的热量随着通电时间而增大，但是，电极及焊接部位的散热量也随着通电时间而增大，因此焊接部位的温度在一定时间以后趋于饱和。而温度饷以后即使延长通电时间，焊核也不会再增大而且表面压痕和热变形也会增大，对材料产生不良的冶金效果。另外，从作业工时、电力消耗的观点考虑，长时间焊接也不利。3、设定参数注意事项◆电流值和通电时间A区为大电流短时间通电。C区为小电流长时间通电。B居于A和C之间。一般而言，A方式下工件的变形和表面氧化少，焊接效果理想。◆电流值和压力若形成焊核虽小也无妨时，以小压力小电流施焊即可达到要求。但要求大焊点焊核时，必须提高压力同时通以大电流和长时间。当相对于电流值所加压力电流不足时易导致焊接不良（强度不够）。六、焊接新材料工件时的步骤首先把焊接机头的压力设定旋钮调到适中的部位，再把焊接条件参数设定到较小的水准，然后边试焊边逐步升调之。这时对逆变式和交流式焊接机，先固定设定一个较短的通电时间然后只逐步地提高焊接电流设定值。若焊接电流已接近到最大值仍得不到满意的焊接效果，则需要在增大通电时间的设定值的基础上，再从小到大提高焊接电流。如此循环往复，直到找到最佳的焊接条件为止。从根本焊接不上的状态开始试焊接。到基本能焊上时，再观察有无火花飞溅出现。基感到火花飞溅太严重，可以加大焊接压力后再试(但是铁和不锈钢等材料焊接时，有时出现火花飞溅也是不可避免的），直到得到满意的焊接效果。对焊好的工件要进行一下破坏性试验（拉伸强度或撕开试验）。若感到焊接强度满足要求而且重复性很好，则可以按着既定的焊接条件进行正式的焊接。若即使已把焊接条件（电流、时间）调到最大也无法得到所需的焊接强度，就请稍微减小焊接压力。有时，此方法能在一定程度上提高焊接强度。若即便如此也无法得到满意的焊接效果的话，说明您现在所选用的焊接机的功率不足，需要选用更大功率的焊接机进行焊接。◆使用交流式焊接机时，若其功率足够，则为便于得到压痕少氧化轻的焊接效果，请尽量以短时间大电流来进行焊接。七、电阻点焊的品质管理1、焊接品质检查焊接品质的检验，一般有目视检验和破坏性检验两种方法。目视检验是对表面飞溅、夹层飞溅、表面凹坑、压深、过烧氧化、外部裂缝各个项目进行检验。但是，若只经过外观检验就下结论则还不充分，请务必进行一下破坏性实验。破坏性检验通常是进行撕开实验，即撕开焊接母材进行确认（在一侧出现圆形孔洞），另外，也有利用拉伸仪进行拉伸强度检验的方法。2、品质保证手段电阻点焊方法虽然是最适合于大量生产的焊接手段，但是若品质管理不当就会引起巨大的损失。目前由于无法实现在线非破坏性焊接品质检验，因此有必要加强对品质保证的管理。◆压力检测焊接发热量受电极与工件间的接触电阻的影响极大。焊接过程中，压力必须保持不变，因此有必要经常用压力测试仪对焊接压力进行测试。焊接工件因熔化而出现一定的塌陷，此时若电极不能紧跟工件变化则会导致飞溅的出现，因此对焊接机头的动作状况也需经常检查。◆电极研磨焊接次数的增多，会使电极表面磨损加重。电极表面粗糙会引起飞溅和千百万工件表面出现糙痕，影响工件外观，因此有必要多准备些研磨好的电极，根据焊次数适当地更换电极。使用新电极之间先用作废的工件进行调试为好。◆电极过热电极过热不仅会缩短电极的寿命而且会导致工件焊接品质不均一。◆工件精度因忽略了工件厚度、镀层厚度、金属成分等的变化而导致焊接不良品出现的现象时有发生。工件本身的品质是否安定也是影响焊接品质的重要因素。◆电流监测电流监测对焊接是必不可少的。影响电流变化的因素主要有：电源电压的波动、焊接机超载使用而引起的过热使电流输出减少、工件接触不良导致电流减少、焊接机性能不良等。为了防止上述原因引起的不娘胎焊接结果，很有必要经常对焊接电流进行监测。若能确保对焊接电流的监测，则可较容易地发现其它影响焊接品质的因素之变化原因，从而进一步提高焊接品质的依赖性。八、有关极性效应◆使用直流焊接机焊接2种不同材料的金属时，通过改变焊接电流的极性，被焊接物的焊接强度会有显著的不同。另外，电极极性的心迹对电极和被焊接物之间的粘附程度也有相当大的影响。这种在不同材质间焊接时出现的现象称之为极性效应。极性效应现象在组电池板焊接时经常发生。直流焊接时，电流单向流动，导致某一个电极处发热量较多，进而使该电极的损耗大于另一个电极（这种现象又称之为电极的单侧耗损现象）。交流焊接时，由于电流双向流动，两个电极的发热量及损耗程度相同，不存在极性效应和电极的单侧耗损现象。极性效应图解九、不良焊接现象及其解决对策解决对策不良焊接现象压力电流值电极其它出现夹层飞溅增大减小上下电极对正调整机头跟随性出现表面飞溅减小改变形状出现各处飞溅增大减小改变形状出现夹杂气孔增大减小调整机头跟随性熔核过小减小增大改变形状熔核位置不居中改变材质或形状熔核大小不均一改换电流密度控制压痕过深减小减小改成球面形状改变接触曲率大小金刚JG-19点焊机的调试一：使用说明（主业）A：打开电源开关,电源指示灯亮,进入主菜单画面，按下▲进入模式或数字上调。1:焊接模式---------调用程序模块（共10个焊接模块）2：能量1‰--------机器输出的千分比（范围0-999）3：能量2‰--------机器输出的千分比（范围0-999）4：脉冲1-----------0-3（最多有3个脉冲）5：脉冲2------------0-3（最多有3个脉冲）6：焊接时间---------0-4（最多有0.08ms)7：预焊时间---------0-3（最多有0.06ms)8：▼---------------关闭开放电（绿灯指示）和数字下调。9：报警-------------每焊接一次红灯闪一次。（还有声音提示）10：焊接------------指示灯亮焊接灭焊接停止（灯为绿色）11运行--------------储存10个焊接程序二：功能使用说明A：运行1：按下运行键1秒听到一响声后进入程序能量1‰显示0，能量2‰显示数字。2：按▲▼上下波动键调节能量2‰储存程序调用程序，在按运行键确认。B：焊接1：焊接灯灭可以调整工件和停止焊接（停止释放电流）。2：焊接灯亮进入正常焊接。C：报警1：焊接时每焊一次灯就亮一次（亮红灯）表示焊接无故障。另没点焊一次红灯就闪烁一次表示焊接OK。D：▲1：单按下电源开关键进入能量1‰显示5JG，能量2‰显示LE时在按▲键进入焊接状态。2：但焊接灯灭时按下该键也可控制焊接灯亮进入正常焊接。3：单进入模式调整时按下该键可时刻度值增大。E：▼1：按下▼键可使焊接停止，进入调整工件状态，不释放电流。2：单进入模式调整时按下▼键可时刻度值减小。F：焊接模式1：按住焊接模式1到3秒并听到响声进入调整参数模式。2：调整后的模式在按焊接模式1到3秒并听到响声结束调整模式并进入焊接模式。DB2000-BD点焊机的调试一：使