電阻焊作為焊接工藝的一個分支,是各工業部門廣泛應用的加工、裝配方法。特別是在不銹鋼使用日益增多的情況下,電阻焊在不銹鋼日用小五金、不銹鋼炊具、不銹鋼廚具和不銹鋼車輛加工制造中得到廣泛應用,但介紹電阻焊的相關書籍卻較少,在此將作較為詳細的介紹。
1. 電阻焊的特點
電(dian)阻(zu)焊是指焊件組(zu)合后(hou)通過(guo)電(dian)極施加壓力(li),利用(yong)(yong)流通過(guo)接頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)接觸面及鄰近區(qu)域產(chan)生的(de)(de)(de)(de)電(dian)阻(zu)熱進行焊接的(de)(de)(de)(de)方法,所以又稱(cheng)接觸焊。電(dian)阻(zu)焊過(guo)程的(de)(de)(de)(de)物理(li)本(ben)質是利用(yong)(yong)焊接區(qu)金(jin)屬(shu)本(ben)身(shen)的(de)(de)(de)(de)電(dian)阻(zu)熱和(he)大量塑性變(bian)形(xing)能量,使兩個分離表面的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)原子之間接近到晶(jing)格(ge)距離,形(xing)成金(jin)屬(shu)鍵,在結合面上產(chan)生足夠量的(de)(de)(de)(de)共(gong)同晶(jing)粒而得到焊點、焊縫或對接接頭(tou)(tou)(tou)。因(yin)此,適當的(de)(de)(de)(de)熱-機械力(li)作用(yong)(yong)是獲得電(dian)阻(zu)焊優質接頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)基本(ben)條件。
電阻(zu)焊(han)與其他焊(han)接(jie)方法相比,具(ju)有(you)機械化(hua)、自動化(hua)程度高,生產(chan)率(lv)高,無需(xu)填(tian)加(jia)焊(han)接(jie)材(cai)料,輔助工(gong)序少,勞動條(tiao)件好,接(jie)頭質量高,焊(han)接(jie)變形小等優點(dian)。但(dan)是,電阻(zu)焊(han)同時還具(ju)有(you)接(jie)頭質量無損(sun)檢驗較為困難,電阻(zu)焊(han)設備(bei)較復雜、耗(hao)電量大(da)、一次(ci)性設備(bei)投資大(da)等特點(dian)。
2. 電阻焊的(de)基(ji)本方法
電阻焊的種(zhong)類很多,在(zai)工業上廣泛采用(yong)的基(ji)本方法有點焊[見(jian)圖6-19(a)]、縫焊[見(jian)圖6-19(b)]、對焊[見(jian)圖6-19(c)]三種(zhong),其他還有凸焊、對接縫焊等。
3. 電阻(zu)焊的熱(re)源及特(te)點(dian)
①. 電阻焊的熱源
電(dian)阻焊(han)的熱源(yuan)是電(dian)阻熱。當焊(han)接(jie)電(dian)流通過兩電(dian)板間的金屬區城--焊(han)接(jie)區時,由于焊(han)接(jie)區具有電(dian)阻(見(jian)圖6-20)。所以會析熱,并在焊(han)件內部(bu)形成熱源(yuan)--內部(bu)熱源(yuan)。
實(shi)際上,焊接(jie)(jie)電流和焊接(jie)(jie)區(qu)電阻在(zai)焊接(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中是不斷(duan)變化的,它們都是時間的函數。
由(you)于焊(han)接區電(dian)(dian)阻很小,同時(shi)為了(le)提高生產(chan)率,減少熱量損失,通電(dian)(dian)時(shi)間(jian)也很短(duan)(一般為0.01s至(zhi)幾秒(miao)),所(suo)以欲獲得足夠的熱量,必(bi)須使(shi)用幾千至(zhi)幾萬(wan)安(an)培的焊(han)接電(dian)(dian)流(電(dian)(dian)壓僅2~10V)。
圖6-20是焊(han)接區示意圖和等效電路圖。
②. 電(dian)阻焊熱(re)源的特點(dian)
電(dian)阻(zu)焊熱(re)源產(chan)生(sheng)于焊件(jian)內部,與熔(rong)化(hua)焊的(de)外部熱(re)源(電(dian)弧、氣體火焰等)相(xiang)比,對焊接區(qu)的(de)加(jia)熱(re)更為迅速、集中。
內部熱(re)(re)使整(zheng)個焊(han)(han)(han)接區(qu)發熱(re)(re),為獲(huo)得合理的(de)溫(wen)(wen)度(du)分布(bu)(例如(ru),點焊(han)(han)(han)時(shi)應(ying)使焊(han)(han)(han)件貼合面處溫(wen)(wen)度(du)高,而(er)表面溫(wen)(wen)度(du)低(di)),散熱(re)(re)作用(yong)在(zai)電阻焊(han)(han)(han)的(de)加熱(re)(re)中具有重要意義。在(zai)點焊(han)(han)(han)、對(dui)焊(han)(han)(han)中,主要依靠內部水冷(leng)(leng)的(de)銅(tong)合金電極(ji)對(dui)焊(han)(han)(han)接區(qu)的(de)急冷(leng)(leng)作用(yong)來實現;在(zai)縫(feng)焊(han)(han)(han)時(shi),為進一(yi)步提高散熱(re)(re)效果(guo),還需用(yong)冷(leng)(leng)卻水直(zhi)接沖(chong)刷焊(han)(han)(han)接區(qu)。
電阻(zu)焊的加熱(re)過程(cheng)與金屬材(cai)料(liao)的熱(re)物理性(xing)質(導電性(xing)、導熱(re)性(xing))關系密切。一般來(lai)說,導電性(xing)、導熱(re)性(xing)良好的金屬材(cai)料(liao)(鋁、銅合金等),由于(yu)析熱(re)少而散(san)熱(re)快,其焊接性(xing)較(jiao)差;而導電性(xing)、導熱(re)性(xing)較(jiao)差的金屬材(cai)料(liao)(低(di)碳鋼(gang)等)則易于(yu)焊接,所(suo)以不(bu)銹鋼(gang),特別是奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)更易于(yu)電阻(zu)焊。