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电阻焊接知识

电阻焊(resistance welding)是将被焊工件压紧于两电极之间,并施以电流,利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应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。
判断金属材料点焊焊接性的要素:
① 材料的导电性和导热性,即电阻率小而热导率大的金属材料,其焊接性较差;
② 材料的高温塑性及塑性温度范围,即高温屈服强度大的材料(如耐热合金)、塑性温
   度区间较窄的材料(如铝合金),其焊接性较差;
③ 材料对热循环的敏感性,即易生成与热循环作用有关缺陷(裂纹、淬硬组织等)的材
   料(如65Mn),其焊接性较差;
④ 熔点高、线膨胀系数大、硬度高等金属材料,其焊接性一般也较差。
    当然,评定某一金属材料点焊焊接性时,应综合、全面地考虑以上诸因素。
    铜及铜合金可分为纯铜、黄铜、青铜及白铜等,其中纯铜、无氧铜、磷脱氧铜点焊焊接性很差(不推荐),黄铜一般,青铜较好,白铜较优良。纯铜电导率极高,点焊比较困难,且结合强度不佳。
电阻焊接的品质是由以下4个要素决定的: 
    1.焊接电流的影响。 电流对产生热的影响比电阻和时间两者都大。因此,在焊接过程中,它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因回路的几何形状变化或因在次级回路中引入了不同量的磁性金属。对于直流焊机,次级回路阻抗变化,对电流无明显影响。除焊接电流总量外,电流密度也对加热有显著影响。通过已焊成焊点的分流,以及增大电极接触面积或凸焊时的凸点尺寸,都会降低电流密度和焊热接热,从而使接头强度显著下降。 
    2.焊接时间的影响。 为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以互为补充。为了获得一定强度的焊点,可以采用大电流和短时间(强条件,又称强规范),也可以采用小电流和长时间(弱条件,又称弱规范)。选用强条件还是弱条件,则取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。但对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间,都仍有一个上、下限,超过此限,将无法形成合格的熔核。
    3.电极压力的影响。电极压力对两电极间总电阻R有显著影响,随着电极压力的增大,R显著减小。此时焊接电流虽略有增大,但不能影响因R减小而引起的产热的减少。因此,焊点强度总是随着电极压力的增大而降低。在增大电极压力的同时,增大焊接电流或延长焊接时间,以弥补电阻减小的影响,可以保持焊点强度不变。采用这种焊接条件有利于提高焊点强度的稳定性。电极压力过小,将引起飞溅,也会使焊点强度降低。
    4.电极形状及材料性能的影响。由于电极的接触面积决定着电流密度,电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失,因而电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损,接触面积将增大,焊点强度将降低。
    5.工件表面状况的影响。工件表面上的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的不均匀性还会影响各个焊点加热的不一致,引起焊接质量的波动。因此,彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。 
电阻焊优点:
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、氢等焊接材料,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
   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、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平衡运行。
我国电阻焊的应用现状:
    随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展、电阻焊越加受到广泛的重视。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。由集成电路和微型计算机构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。这一切都将有利于提高电阻焊质量,并扩大其应用领域。
点击次数:  更新时间:2017-05-07  【打印此页】  【关闭
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