电阻点焊的原理及控制方法

电阻点焊的原理及控制方法基本原理：Q=I2RT通过电极压力将工件夹在一起，电极两端通大电流。由于工件间的电阻较大，在接触面形成热量熔化金属，形成焊核。保证焊接的决定因素：热量决定热量的因素：☆电流☆工件间电阻☆通电时间决定焊接质量的因素：热量的产生热量的扩散→材料特性：热传导能力电传导能力不同材料对设备及焊接工艺有不同的要求：⒈导电性：导电性好的金属：散热快、焊接性能差导电性差的金属：焊接性能好⒉电流：电流增大、热量增大⒊电阻R焊件的接触电阻：RC电极与焊件间接触电阻：Rew1、ReW2焊件本身的电阻：RW1、RW2R=RC+Rew1+ReW2+RW1+RW2R与形成热量的关系：R增大Q增大，所需要电源提供更大的功率☆以恒流控制为例：在保持电流不变情况下：电阻越大，形成热量也就越多，需要功率也越大。影响接触电阻的因素：表面状态：化学清洗减小表面接触电阻电极压力：☆压力增大：有利方面：弹性、塑性变增大不利方面：电阻变小，直径变小，热量变小。☆压力过小时：易产生飞溅加热温度：温度升高，接触电阻降低。点焊的焊接过程：焊接过程中几个现象：液态金属搅拌飞溅前期飞溅：☆产生原因：表面清理不佳、接触不充份☆防止方法：清理焊件、预压对中、斜升预热电流后期飞溅：☆产生原因：熔核增长过大☆防止方法：减小电流缩短通电时间：胡径、夹杂物空隙、裂纹常用材料的点焊工艺低碳钢的点焊：☆表面可不处理☆硬规范焊接☆厚板加带锻压的压力曲线，带预热电流脉冲，多脉冲。低碳钢点焊参数的确认焊接参数主要包括以下几项预压时间---减小板件之间的装配间隙焊接时间---通过电流的时间焊接电流维持时间---焊接过后的一个热处理时间休止时间---第一个焊接结束到第二个焊接开始的时间（由员工的操作技能确定休止时间的长短）焊接参数的理论值选择点焊工艺参数时可以采用计算方法或查表的方法，无论采用哪种方法，所选择出来的工艺参数都不可能是十分精确和合适的。即只能给出一个大概的范围，具体的工作还需经实测和调试来获得最佳焊接工艺参数。生产管理手册上有关于各类焊接工艺的焊接参数的理论值可淬硬钢的点焊(含碳量＞0.3%)对于在退水状态点焊(＜3㎜)时：单脉冲较软规范，电极压力、电流要求时间长。对于大于3㎜的厚板：带缓冷双脉冲点焊对于调质状态钢点焊：带回火的双脉冲点焊，回火脉冲与焊接脉冲时间间隔长。二层板件的焊接工艺两种不同厚度的钢板的点焊:1.当两工件的厚度比小于3:1时，焊接并无困难。此时工艺参数可按薄件选择，并稍增大一些焊接电流或通电时间即可。2.当两工件的厚度比大于3:1时，此时除按上条处理外，还应采取下列措施以保证质量。3.在厚板一侧采用较大的电极直径。4.在薄板侧选用导电性稍差的电极材料。三层钢板的点焊:1.当点焊中间为较厚零件的三层板时，可按薄板选择工艺参数，但要适当增加焊接电流，约增加10~25%，或者增加通电时间。2.当点焊中间为较薄零件的三层板时，可按厚板选择工艺参数，但要适当减少焊接电流，约减少10~25%，或者减少通电时间。三层板件的焊接工艺点焊镀锌或镀铝钢板时，应比不带镀层的钢板提高电流20~30%，并同时提高电极压力20%，增大锻压时间10%。镀锌板件的焊接工艺由于焊点的表面要求比较高时常采用在板件之间加铜板，加铜板一般需要提高电流10~20%，并同时提高电极压力15%左右，增大锻压时间10%。加铜块板件的焊接工艺在机器人焊接或多点焊机时由于对电极不进行修磨一般采用斜坡电流的方式，增加电流，增加的量保证焊接的始终焊接强度符合工艺要求。自动焊的焊接工艺1、以试样板件选择工艺参数时，要充分考虑试样板件和工件的分流以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整;2、焊点直径选取：d≈5√δmm;(δ为板厚)3、通过破坏性检验检查试样板件或直接在工件上做的焊接试验，撕裂后的熔核直径，不合格时，应重新调整焊接工艺参数；所选定的焊接工艺参数符合工艺要求的经确认后填写《悬挂（固定）点焊机参数卡》（BG.05.051/04-01）、《班组悬挂点焊机工作参数检测记录表》(BG.05.051/04-02)和《班组固定点（凸）焊工作参数记录表》(BG.05.051/04-03)以及《点焊焊接参数验证记录表》（BG.05.051/04-05），并分别放在控制箱壁和车间技术组进行定置或存档。点焊工艺参数技术要求1、焊接工艺要求，焊接参数输出值可以在设定焊接参数±10％范围内波动，但是必须保持恒流，不能在第一点和第二点之间产生太大的波动，一般第一点和第二点之间的波动在600A范围内，并且下《设备故障通知单》到设备部焊装维修队，可以在±12％范围内不进行风险分析和追溯。2、验证前根据焊点位置的特性（关键焊点和普通焊点），考虑是否通知质保部焊接实验室和轿车公司制造技术部相关人员，一起进行焊接参数的验证工作。3、验证时在验证记录表上详细认真填写验证实物状态（焊点直径，熔核直径,焊点压痕等）,并且填写工艺参数更改后的相应车身号,以便于进行追溯,和验证人的签字(工艺人员).点焊焊接工艺参数的验证技术要求和方法1电极压力凸焊的电极压力取决于被焊金属性能、凸点的尺寸一次焊成的凸点数等。电极压力应足以在凸点达到焊接温度时将其完全压溃，并使两工件紧密贴合；电极压力过大会过早地压溃凸点，失去凸焊的作用，同时因电流密度减小而降低接头强度。压力过小又会引起严重飞溅。2焊接时间对于给定的工件材料和厚度，焊接时间由焊接电流和凸点刚度决定。多点凸焊的焊接时间稍长于单点凸焊，以减少因凸点高度不一致而引起各点加热的差异。3焊接电流凸焊每一焊点所需电流比点焊同样一个焊点时小，但在凸点完全压溃之前电流必须能使凸点熔化，推荐的电流应该是在采用合适的电极压力下不致于挤出过多金属的最大电流。凸焊时还应考虑到被焊两板间的热平衡，否则在平板未达到焊接温度之前凸点便已熔化，因此焊接同种金属时，应将凸点冲在较厚的工件上；焊接异种金属时，应将凸点冲在电导率较高的工件上，但当在厚板上冲出凸点有困难时，也可在薄板上冲出凸点。凸焊焊接的几个基本参数1、焊接工艺要求，焊接参数输出值可以在设定焊接参数±10％范围内波动，但是必须保持恒流，不能在第一点和第二点之间产生太大的波动，一般第一点和第二点之间的波动在600A范围内，若有超查的要下《设备故障通知单》到设备部焊装维修队，可以在±12％范围内不进行风险分析和追溯。2、验证前根据焊点位置的特性（关键焊点和普通焊点），考虑是否通知质保部焊接实验室和轿车公司制造技术部相关人员，一起进行焊接参数的验证工作。3、验证时在验证记录表上详细认真填写验证实物状态（凸焊螺母表面状态,螺牙状态,焊接强度是否符合扭矩要求,用铁锤敲击至板件变形后螺母的状态等）,并且填写工艺参数更改后的相应车身号,以便于进行追溯,和验证人的签字(工艺人员).凸焊焊接工艺参数的验证技术要求和方法点焊的控制：主要采用晶闸管开关方式：开环、闭环几个基本概念：控制角α：晶闸管接通瞬间的起始相位角。功率因数角φ：主要取决于焊接回路参数。Rwltg1α＜φ时，导通角θ＞π造成电路正负半波电流不对称，产生较大直流分量,过载发生。α＝φ时，θ＝π电流连续，按正弦变化。α＞φ时，随着α的增大，每半圆内电流幅值的持续时间变小，实现了“热量”的调节目的。常用的几种控制方法恒压：(CVC)以电极电压作为反馈信号进行控制。恒导通角:(CTC)按固定的导通角控制开关恒流：(CCC)原理:通过测量二次(或一次)回路的电流(有效值)并与给定的电流值比较,当出现偏差时,调节晶闸管的控制角以维持焊接电流的恒定。恒功率控制CPC动态电阻法原理：在点焊、缝焊和凸焊过程中，焊接区的电阻按一定规律变化。动态电阻监控方法：通常是通过测量焊接过程中每一时刻的瞬时电流和加在焊点上的瞬时电压，求：求出电阻曲线与标准电阻曲线比较，当出现偏差时进行调节的一种方法。iVR