焊接方法与设备7电阻焊.pptx

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1、第七章电阻焊焊接方法与设备焊接方法与设备高等教育出版社目录第一节电阻焊的分类及特点第二节电阻焊的基本原理第三节电阻焊设备第四节电阻焊工艺方法及应用第一节电阻焊的分类及特点焊接方法与设备焊接方法与设备电阻焊是对组合后的工件施加一定的压力，利用电流通过接头的接触面产生的电阻热进行焊接的方法。电阻焊属压焊范畴，是主要的焊接方法之一。一、电阻焊的分类 电阻焊按工艺特点可分为点焊、缝焊、凸焊和对焊优点焊接生产率高焊接质量好焊接成本低自动化程度高缺点无可靠易行的检测方法力学性能较差设备价格高焊件厚度、形状受设备限制二、电阻焊的特点非电阻焊发明于19世纪末期，随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业部门的发

2、展，电阻焊越来越受到重视。电阻焊所适用的材料也非常广泛，不但可以焊接碳素钢、低合金钢，而且还可以焊接铝、铜等有色金属及其合金。虽然电阻焊焊件接头形式受到一定限制，但适用于电阻焊的结构和零件仍然非常广泛，例如飞机机身、汽车车身、自行车钢圈、电冰箱的壳体等。三、电阻焊的应用第二节电阻焊的基本原理焊接方法与设备焊接方法与设备电阻焊的热源是电流通过焊件及其接触处产生的电阻热，其总热量Q 由下式确定：QI2Rt式中：Q：总热量；I：焊接电流；R：两电极之间的电阻；t：焊接时间。一、电阻热的产生公式表明电阻热由焊接电流、两电极之间的电阻和通电时间决定。其中两电极之间的电阻因焊接方法的不同而不同。1.电阻（

3、）焊件本身电阻R对于点焊，当电极确定时，焊件本身电阻R 与焊件的电阻率、焊件的厚度成正比，与电极与焊件间接触面积成反比。当焊件和电极确定时，焊件本身电阻R 取决于焊件的电阻率，因此电阻率是电阻焊的重要工艺因素。（）焊件间接触电阻Rc接触电阻的大小与电极压力、材料性质、表面状态及温度有关。（）电极与焊件之间的接触电阻Rew由于电极材料通常是铜合金，其电阻率比焊件低，因此电极与焊件之间的接触电阻Rew比焊件间接触电阻Rc 小，对熔核的形成影响很小。一、电阻热的产生二、影响电阻热的因素2焊接电流焊接过程中必须严格控制焊接电流。引起电流变化的原因主要是电网电压波动和交流焊机二次回路阻抗的变化。3通电时

4、间焊接时可以采用大电流和短时间，也可采用小电流和长时间。前者称为硬规范，后者称为软规范。在生产中选用硬、软规范的条件取决于金属的性质、焊件的厚度和焊接电源的功率等因素。1热平衡p点焊时，焊接所产生的热量一部分用来加热焊接区金属以形成熔核，另一部分用来补偿向周围物质传导、辐射的热损失，以形成焊接过程的动态热平衡。其动态热平衡方程式如下：QQ1+Q2式中：Q 为总热量；Q1：形成熔核的有效热量；Q2：损失的热量2温度分布p焊接区的温度场是产热与散热的综合结果，点焊轴向温度梯度较大，最高温度总是在焊接区中心处，由于电极散热作用，故熔核沿轴向生长速度慢于径向生长速度，呈椭球状。三、热平衡及温度分布二、

5、影响电阻热的因素4电极（）电极压力故焊点强度随着电极压力的增大而降低。为了保证焊点强度，在增大电极压力的同时，应适当增大焊接电流或延长焊接时间以弥补电阻减小的影响。在确定电极压力时，还必须考虑备料和装配质量等因素。（）电极材料和形状由于电极材料的电阻率、导热性及电极形状与产热和散热有很大关系，因此电极材料和形状对熔核的形成有较大影响。四、焊接循环p加压和通电是电阻焊过程的重要条件，不同的加压和通电时间，不同的电极压力和电流强度及其变化形式等就构成了各种焊接循环。一般点焊和凸焊的焊接循环I焊接电流；F电极压力；t时间二、影响电阻热的因素2焊接电流焊接过程中必须严格控制焊接电流。引起电流变化的原因

6、主要是电网电压波动和交流焊机二次回路阻抗的变化。3通电时间焊接时可以采用大电流和短时间，也可采用小电流和长时间。前者称为硬规范，后者称为软规范。在生产中选用硬、软规范的条件取决于金属的性质、焊件的厚度和焊接电源的功率等因素。五、金属材料电阻焊的焊接性1材料的导电性和导热性一般的规律是导电性好的材料其导热性也良好，在焊接这些材料时，必须使用大功率的焊机。2材料的高温强度高温下屈服强度大的金属，点焊时易产生裂纹、飞溅等焊接缺陷，焊接性较差。焊接时可以采用软规范和双脉冲等工艺参数进行焊接。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。五、金属材料电阻焊的焊接性

7、4材料对热循环的敏感性有淬火倾向的金属、经调质处理的材料，热敏感性都比较大，对热循环敏感的材料焊接性较差。5材料的熔点熔点越高的金属材料，其焊接性越差，因焊接时电极与材料的温度较高，使电极头部产生热变形并加速磨损。第三节电阻焊设备焊接方法与设备焊接方法与设备一、分类按焊接工艺特点：点焊机、凸焊机、缝焊机和对焊机等四类；按供电方式分：单相工频焊机、二次整流焊机、三相低频焊机、储能焊 机和逆变焊机等。二、构成p一般电阻焊设备由焊接回路、机械装置和控制电路三个主要部分组成。点焊机示意图加压机构；变压器；机座；控制箱；二次绕组；柔性母线；支座；撑杆；机臂；电极握杆；电极；焊件p一般电阻焊设备由焊接回路

8、、机械装置和控制电路三个主要部分组成。缝焊机结构示意图电源；加压机构；滚轮电极；焊接回路；机架；传动与减速机构；开关与调节装置二、构成p一般电阻焊设备由焊接回路、机械装置和控制电路三个主要部分组成。二、构成机架；变压器（焊接电源）；软导线；导轨；固定座板；顶座；夹紧机构；动板；送给机构对焊机示意图三、型号编制方法p按照国家标准电焊机型号编制方法（GB/T 10249-1988）对电阻焊机的编制作了统一规定，它由大类名称、小类名称、附注特征、系列序号、基本规格、派生代号七部分组成。第四节电阻焊工艺方法及应用焊接方法与设备焊接方法与设备一、点焊1焊点的形成p点焊过程可分为彼此相连的三个阶段：预加压

9、力、通电加热和锻压。（）预加压力阶段预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。通电前电极压力应达到预定值，以保证电极与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持稳定。（）通电加热阶段通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。（）锻压阶段锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对焊点起着压实作用。点焊是在电极压力的作用下，通过电阻热加热熔化金属，断电后在压力下结晶而形成焊点的工艺方法。每焊接一个焊点称为一个点焊循环。一、点焊2点焊的工艺参数p点焊的工艺参数通常根据工件材料和厚度，参考种材料的焊接条件选取。确定电极的端面形状和尺寸初步选定电极压力和焊接时间调节焊接电流，经检验熔核直径符合要求在

10、适当的范围内调节电极压力、焊接时间和电流，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。一、点焊3点焊的应用p点焊广泛用于汽车驾驶室、金属车厢腹板、家具等低碳钢产品的焊接。在航空航天工业中，多用于连接飞机、发动机、火箭、导弹中由合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金等材料制成的部件二、缝焊1缝焊的形式按滚轮电极的滚动和馈电方式不同，有以下三种形式：）连续缝焊 焊件在两个焊轮间连续移动（即焊轮连续转动），焊接电流也连 续通过。这种形式的焊缝，其滚轮电极易发热和磨损。）断续缝焊 焊件在连续移动，而电流断续通过。这种焊轮有冷却机会，能克 服连续缝焊的缺点，应用广泛。）步进缝焊 焊轮间歇式转动，电流只在焊件静

11、止时通过。由于熔核在整个结 晶过程中都有电极压力存在，所以焊缝致密。缝焊是利用电流通过工件所产生的电阻热加热并施加压力形成连续焊缝的方法。实质是由一连串重叠的焊点组成，故具有气密性和水密性。2缝焊的工艺参数及其对焊接质量的影响）焊接电流在其他条件给定的情况下，焊接电流的大小决定了熔核的焊透率和重叠量。）电极压力缝焊时，电极压力对熔核尺寸的影响与点焊一致。）焊接时间和休止时间缝焊时，主要通过控制焊接时间来控制熔核尺寸，通过控制休止时间来控制重叠量。）焊接速度焊接速度与被焊金属、板件厚度以及对焊缝强度和质量的要求等有关。二、缝焊3缝焊的应用p低碳钢、低合金钢、不锈钢和很多镀层钢都可以采用缝焊。缝焊

12、的接头形式为搭接，焊件的厚度大于3 时，缝焊就比较困难。二、缝焊三、凸焊凸焊是在一焊件的接合面上预先加工出一个或多个凸起点，使其与另一焊件表面相接触、加压，并通电加热，凸起点压溃后，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。凸点形状优点可以采用较小的搭接量和较小的点距。使用寿命长。可焊厚度比大的零件。生产效率高。缺点预制凸点需要额外工序。装配要求高。三、凸焊1凸焊的特点2凸焊的工艺参数1）电极压力凸焊的电极压力取决于被焊金属的性能、凸点的尺寸和一次焊成的凸点数量等。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。3）焊接电流凸焊一个焊点所需的电流比点焊同样一个焊点要小，但在凸点

13、完全压溃之前电流必须能使凸点熔化。三、凸焊3凸焊的应用p从被焊金属看，凸焊主要用于焊接低碳钢、低合金钢和低合金高强度钢，也适于焊接奥氏体不锈钢和镀锌钢等，但不宜用于如铝、铜、镍等软金属的焊接。三、凸焊四、对焊对焊是用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。1对焊特点及应用p对焊的生产率高，易于实现自动化，因而获得广泛应用。）工件接长 如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、石油和天然气管道的对焊。）环形工件的对焊 如汽车轮缘和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。）部件的组焊 如汽车后桥壳体、各种连杆、拉杆的对焊。）异种金属的对焊 如内燃机排气阀的头部（耐热钢）与尾部（结构钢）的对焊、刀具的对焊等。2对焊方法p对焊是将焊件装配成对接接头，通电加压完成焊接的方法。按加压和通电方式的不同可分为电阻对焊和闪光对焊四、对焊对焊示意图3对焊接头的常见缺陷及防止（）外形不正p外形不正将会降低焊件强度。（）宏观缺陷未焊透常与夹渣相伴而生，此缺陷用无损检验难以发现，所以它是较危险的缺陷。疏松也会削弱接头的强度，为了防止这种缺陷，应降低加热区宽度和提高顶锻压力。裂纹有纵向和横向两种，此类缺陷的危害极大。应针对其具体产生的原因予以防止。（）显微缺陷p有晶粒粗大、非金属夹渣以及显微裂纹等。也应视具体原因制订防止措施。四、对焊谢谢聆听焊接方法与设备焊接方法与设备高等教育出版社