2022年2022年金属材料的电阻焊的可焊性介绍 .pdf

金属材料的电阻焊可焊性可焊性获得优质焊接接头的难易程度称为可焊性。接触焊可焊性：在利用了合理的焊接方法和一定的条件下，金属材料能够实现接触焊接， 并获得牢固接头质量的能力， 同时还应保证焊接接合区及近缝的热影响区的金属材料固有性能不至于因接触后而有重大降低。金属材料对电阻焊的适应性比熔化焊好, 因为电阻焊的冶金过程比熔化焊简单, 一般无需考虑空气的侵袭等问题. 影响金属电阻焊焊接性能的因素主要是它的物理和力学性能 . 1、材料的导电、导热性基本规律是导电好的材料其导热性也好。材料的导电性、 导热性越好， 在焊接区产生的热量越小， 散失的热量也越多， 焊接区的加热就越困难。 点焊就要求有大容量的电源，采用大电流、短时间的强规范施焊。2、材料的高温、常温强度这是决定焊接区金属塑性变形程度与飞溅倾向大小的重要因素之一。材料的高温、常温强度越高，焊接区的变形抗力大，焊接中产生必要塑性变形所需的电极压强就高。因此 , 必须增大焊机的机械能力和机架刚性. 电极就具有较高的高温强度. 3、材料的线膨胀系数材料的线膨胀系数越大， 焊接区的金属在加热和冷却过程中体积变化就越大。若焊接时，加压机构不能实时地适应金属体积主变化，则在加热熔化阶段可能因金属膨胀受阻而使熔核上的电极压力增大，甚至挤破塑性环而产生飞溅； 在冷却结晶阶段， 熔核体积收缩时， 由于加压机构的摩擦力抵消一部分电极力，使电极力减小，结果使熔核内部产生裂纹、缩孔等缺陷。4、材料对热的敏感性有淬火倾向的金属，经变形强化或调质处理的材料，热敏感性都比较大。5、材料的熔点熔点越高的材料， 其焊接性差， 因焊接时电极与材料接触面的温度较高，使电极头部受热变形并加速磨损。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 单独地就金属 材料来谈接触焊的可焊性是比较困难的。因为接触焊时金属材料的可焊性， 不仅与金属材料本身固有的性质有关，而且在很大程度上还取决于接触焊的工艺方法和工艺规范选择的合理性。例如对于铝及其合金的点焊采用一般的工频接触焊就较困难一些，而用直流冲击波焊却可以得很好的接头质量。即使是同一种工艺方法、 规范选择的正确与否也影响材料的焊接性能。所以我们说接触焊时金属材料的可焊性并不完全是指材料本身不变的性能，随着工艺方法的改变或焊接工艺的改善，不好焊的材料有可能转为比较好焊或者好焊的材料。就工频接触焊而言，接触焊的可焊性与其他工艺方法的可焊性的影响因素是不同的。 各种金属材料可焊性的好坏与金属的再结晶温度、熔点，高温时的塑性以及电阻率、 导热性等各种物理性能有关。 想定量的来描述金属的这些物理性能对可焊性的影响是有困难的。我们只能大体上说，高温时塑性好，熔点低、电阻率高。导热性差的金属实现接触焊就比较容易，反之就困难些。 金属材料的可焊性主要取决于材料的化学成分，而且与结构的复杂程度、刚性、焊接方法、使用的焊接材料、 焊接工艺条件及结构的使用条件有关。当然这也不是绝对的， 有名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 时这些因素的影响甚至是相互矛盾的。有人提出了一个评价金属材料接触焊性能好坏的标准，即所谓接触焊可焊性指数 W 。可焊性指数 W是该种材料的综合物理性能的指数，即： W=100T式中： W 可焊性指数（无量刚） ；- 金属材料的电阻率，微欧 - 厘米；- 金属材料的导热性，卡 / 厘米秒0C; T-金属材料的熔点，0C。他们认为， 可焊性指数W数值越大则实现接触焊的性能就越好。表 2-2、2-3，列出了常见纯金属和合金材料的物理性能和根据这些性能而计算出来的可焊性指数。表 2-2 常见纯金属的物理性质和接触焊的可焊性指数金属种类电阻率-cm 熔点 导热性 卡/ 厘米秒可焊性指数钛9.71 1539 0.18 3.51 钴6.24 1495 0.165 2.5 镍6.84 1455 0.22 2.15 铝2.655 660 0.53 0.76 镁4.46 650 0.38 1.8 铜1.673 1083 0.949 0.16 银1.59 960 1 0.17 表 2-3 常见金属材料的物理性质和接触焊的可焊性指数材 料 种 类电阻率-cm 熔点 导热性（卡 / 厘米秒）可焊性指数低碳钢（ 20）15.9 1530 0.11 10 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 钛4.5 1725 0.05 52.17 黄铜（95Cu-5Zn）2.98 1065 0.58 0.48 黄铜（ 60Cu-40Zn）5.87 905 0.3 2.16 磷青铜（ 95Cu-5Sn-P）8.78 1050 0.21 3.96 磷青铜（ 90Cu-10Sn-P）16.65 1000 0.18 9.25 硅青铜（ 96Cu-3S i -1Mn）25.64 1019 0.08 3.16 铝青铜（ 95Cu-5Al ）9.81 1065 0.19 4.85 下面我们来粗略谈一谈几种常见金属材料的可焊性。碳钢，尤其是低碳钢 (DC03、B170P1)的接触焊可焊性十分良好，所有接触焊方法都可以获得优良的接头质量，并且工艺规范范围很宽， 也就是说低碳钢在宽广的工艺规范的条件下都可以得到质量很高的接头。但是随着钢中的含碳量的增加，焊接性能就会越来越坏。因而随着含碳量的增加，高温塑性会变坏，淬火倾向增加以及半熔化区的增大都会使得焊接头产生各种缺陷。低合金钢，如 Q345 ，09 锰之类的普低钢，焊接性能也很好。但由于钢中加入合金元素， 使钢的强度大大增加， 因而高温时塑性会下降， 另外淬火倾向也增加，这都使得接触焊时要比低碳钢困难。但只要合理地选择工艺规范仍然可以获得满意的质量。铝及铝合金，由于具有电阻率低、导热性十分好，凝固时收缩量大，表面氧化物清除困难等许多不利于接触焊的因素，故其进行接触焊时要比低碳钢困难的多。焊铝时，如用一般工频接触焊，焊机的功率要比焊低碳钢高的多（点焊时一般在 200 千伏安以上才能焊接1+1毫米的铝板），而且对于厚铝板的点焊 （2+2毫米以上），因点接凝固时收缩的很快，采用通用的接触焊机施焊时易于产生缩孔。总之，焊铝及其合金时要采用很强的规范，且工件表面要经过仔细的清理，这样才能获得满意的接头质量。 此外采用直流冲击波点焊或电容储能点焊焊接铝及合金可以获得更加优良的质量。关于不同金属材料之间的接触焊的可焊性，情况要复杂的多，不能一一介名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 绍。 在表 2-4 中列出的各种金属材料相互接触焊可焊性大体上可使大家获得一个一般概念。表 2-4 各种金属材料相互接触焊可焊性能一览表铝合金不锈钢黄铜铜镀锌钢板低碳钢板铅莫乃尔合金镍镍铬合金镀锡钢板锌磷青铜锌镍白铜镀铅锡钢板铝 合 金B E D E C D E D D D C C C F C 不 锈 钢F A E F B A F C C C B F D D B 黄铜D E C D D D F C C C D E C C D 铜E E D E E E E D D D E E C C E 镀锌钢板C B D E B B D C C C B C D E B 低碳钢板D A D E B A E C C C B F C D A 铅E F F E D E C E E E C E E D 莫乃尔合金D C C D C C E A B B C F C B C 镍D C C D C C E B A B C F C B C 镍铬合金D C C D C C E B B A C F D B C 镀锡钢板C B D E B B C C C C C D D C 锌C F E E C F C F F F C C D F C 磷 青 铜C D C C D C E C C D D D B B D 锌镍白铜F D C C E D E B B B F F B A D 镀铅锡钢板C B D E B A D C C C C C C D B 表中字母含义： A-优，B-良，C-可以， D-不好， E-不可， F不能。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -