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电阻焊点焊机工艺

日期: 2017-08-03
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低碳钢的点焊

       低碳钢的含碳量低于0.25%。其电阻率适中,需要的焊机功率不大;塑性温度区宽,易于获得所需的塑性变形而不必使用很大的电极压力;碳与微量元素含量低,无高熔点氧化物,一般不产生淬火组织或夹杂物;结晶温度区间窄、高温强度低、热膨胀系数小,因而开裂倾向小。这类钢具有良好的焊接性,其焊接电流、电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。 


 

铝合金的点焊焊接方法

        铝合金的应用十分广泛,分为冷作强化和热处理强化两大类。铝合金点焊的焊接性较差,尤其是热处理强化的铝合金。其原因及应采取的工艺措施如下: 
(1)电导率和热导率较高 必须采用较大电流和较短时间,才能做到既有足够的热量形成熔核;又能减少表面过热、避免电极粘附和电极铜离子向纯铝包复层扩散、降低接头的抗腐蚀性。 


(2)塑性温度范围窄、线膨胀系数大 必须采用较大的电极压力,电极随动性好,才能避免熔核凝固时,因过大的内容拉应力而引起的裂纹。对裂纹倾向大的铝合金,如LF6、LY12、LC4等,还必须采用加大锻压力的方法,使熔核凝固时有足够的塑性变形、减少拉应力,以避免裂纹产生。在弯电极难以承受大的定锻压力时,也可以采用在焊接脉冲之后加缓冷脉冲的方法避免裂纹。对于大厚度的铝合金可以两种方法并用。 


(3)表面易生成氧化膜 焊前必须严格清理,否则极易引起飞溅和熔核成形不良(撕开检查时,熔核形状不规则,凸台和孔不呈圆形),使焊点强度降低。清理不均匀则将引起焊点强度不稳定。 


基于上述原因,点焊铝合金应选用具有下列特性的焊机: 


1)能在短时间内提供大电流; 


2)电流波形最好有缓升缓降的特点; 


3)能精确控制工艺参数,且不受电网电压波动影响; 


4)能提供价形和马鞍形电极压力; 


5)机头的惯性和摩擦力小,电极随动性好。 


         当前国内使用的多为300-600KVA的直流脉冲、三相低频和次级整流焊机,个别的达到1000KVA,均具有上述特性。也有采用单相交流焊机的,但仅限于不重要工件。 


点焊铝合金的电极应采用1类电极合金,球形端面,以利于压固熔核和散热。 


         由于电流密度大和氧化膜的存在,铝合金点焊时,很容易产生电极粘着。电极粘着不仅影响外观质量,还会因电流减小而降低接头强度。为此需经常修整电极。电极每修整依次后可焊工件的点数与焊接条件、被焊金属型号、清理情况、有无电流波形调制,电极材料及其冷却情况等因素有关。通常点焊纯铝为5-10点,点焊LF6,LY12时为25-30点。 


        防透铝LF21强度低,延性后,有较好的焊接性,不产生裂纹,通常采用固定不变电极压力。硬铝(如LY11、LY12),超硬铝(如LC4、LC5)强度高、延性差,极易产生裂纹,必须采价形曲线的压力。但对于薄件,采用大的焊接压力或具有缓冷脉冲的双脉冲加热,裂纹也不是不可避免的。 


      采用价形压力时,锻压力滞后于断电的时刻十分重要,通常是0-2周。锻压力加得过早(断电前),等于增大了焊接压力,将影响加热,导致焊点强度降低和波动。锻压力加得过迟,则熔核冷却结晶时已经形成裂纹,加锻压力已无济于事。有时也需要提前于断电时刻施加锻压力,这是因为电磁气阀动作延迟,或气路不畅通造成锻压力提高缓慢,不提前施加不足以防止裂纹的缘故。 

 

铜合金焊接的方法

        铜合金与铝合金相比,电阻率稍高而导热性稍差,所以点焊并无太大困难。厚度小于1.5mm的铜合金,尤其是低电导率的铜合金在生产中用的最广泛。纯铜电导率极高,点焊比较困难。 
通常需要在电极与工件间加垫片,或使用在电极端头嵌入钨的复合电极,以减少向电极的散热。钨极直径通常为3-4mm。 


      焊接铜和高导电率的黄铜和青铜时,一般采用1类电极合金做电极,焊接低导电率的黄铜、青铜和铜镍合金时,采用2类电极合金。也可以用嵌入钨极的复合电极焊接铜合金。由于钨的导热性差,故可使用小得多的焊接电流,在常用的中等功率的焊机上进行点焊,但钨电极容易和工件粘着,影响工件的外观。

 

不锈钢的点焊


     不锈钢一般分为:奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢三种。由于不锈钢的电阻率高、导热性差,因此与低碳钢相比,可采用较小的焊接电流和较短的焊接时间。这类材料有较高的高温强度,必须采用较高的电极压力,以防止产生缩孔、裂纹等缺陷。不锈钢的热敏感性强,通常采用较短的焊接时间、强有力的内部和外部水冷却,并且要准确地控制加热时间、焊接时间及焊接电流,以防热影响区晶粒长大和出现晶间腐蚀现象。 


点焊不锈钢的电极推荐用2类或3类电极合金,以满足高电极压力的需要。 

 

镀铝钢板的点焊
图片: 
电阻焊点焊机工艺


       镀铝钢板分为两类,第一类以耐热为主,表面镀有一层厚20-25微米的Al-Si合金(含有Si6-8.5%),可耐640度高温。第二类以耐腐蚀为主,为纯铝镀层,镀层厚为第一类的2-3倍。点焊这两类镀锌钢板时都可以获得强度良好的焊点。 


        由于镀层的导电、导热性好,因此需要较大的焊接电流。并应采用硬铜合金的球面电极。下表为第一类镀铝钢板点焊的焊接条件。对于第二类,由于镀层厚,应采用较大的电流和较低的电极压力。 
淬火钢的点焊

        由于冷却速度极快,在点焊淬火钢时必然产生硬脆的马氏体组织,在应力较大时会产生裂纹。为了消除淬火组织、改善接头性能,通常采用电极间焊后回火的双脉冲点焊方法,这种方法的第一个电流脉冲为焊接脉冲,第二个为回火处理脉冲,使用这种方法时应注意两点: 


(1)两脉冲之间的间隔时间一定要保证使焊点冷却到马氏体转变点Ms温度以下; 


(2)回火电流脉冲幅值要适当,以避免焊接区的金属重新超过奥氏体相变点而引起二次淬火。 

 

镀锌钢板的点焊

镀锌钢板大致分为电镀锌钢板和热浸镀锌钢板,前者的镀层比后者薄。 


      点焊镀锌钢板用的电极,推荐用2类电极合金。相对点焊外观要求很高时,可以采用1类合金。推荐使用锥形电极形状,锥角120度-140度。使用焊钳时,推荐采用端面半径为25-50mm的球面电极。 


为提高电极使用寿命,也可采用嵌有钨极电极头的复合电极,以2类电极合金制成的电极体,可以加强钨电极头的散热。

 

[推荐]电阻焊电极及零配件铜合金
图片: 
电阻焊点焊机工艺
电阻焊电极及零配件铜合金

 

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