點(dian)焊(han)是(shi)指將(jiang)焊(han)件(jian)裝配成(cheng)搭接接頭,并壓緊在兩電極之間,利用電阻熱熔化母材(cai)金(jin)屬(shu),形成(cheng)焊(han)點(dian)的電阻焊(han)方(fang)法,見圖(tu)6-21。


圖 21.jpg



一、焊點形成過(guo)程


  焊點形成過程是由(you)預壓(ya)、通電(dian)加(jia)熱和冷卻結晶三(san)個(ge)連續階段所(suo)組成。


 1. 預壓(ya)階段(duan)


  焊(han)件(jian)在(zai)點(dian)焊(han)機電(dian)極(ji)間頂先擠壓,其(qi)作(zuo)用是在(zai)焊(han)件(jian)的焊(han)接(jie)(jie)處形成緊(jin)密的接(jie)(jie)觸(chu)點(dian),為(wei)此,電(dian)極(ji)壓力在(zai)焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流接(jie)(jie)通(tong)前即應(ying)達(da)到滿值。如果在(zai)通(tong)電(dian)加(jia)熱時的電(dian)極(ji)壓力不夠大(da),則接(jie)(jie)觸(chu)電(dian)阻很大(da),接(jie)(jie)觸(chu)點(dian)處的金屬很快熔化,以火(huo)花形式飛濺(jian)出來,產生所(suo)謂(wei)初期飛濺(jian)。這時工件(jian)可能(neng)(neng)被燒穿,電(dian)極(ji)可能(neng)(neng)被燒壞(huai)。


2. 通電加熱階段


  被擠壓(ya)在(zai)電(dian)極之間的(de)焊件,靠電(dian)流通(tong)過接觸(chu)電(dian)阻及工件本(ben)身電(dian)阻所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)(re)量加熱(re)(re)。這時,在(zai)熱(re)(re)和機械(力)作用下形(xing)成塑性環(huan)(huan)、熔(rong)(rong)核(he),并(bing)隨著(zhu)通(tong)電(dian)加熱(re)(re)的(de)進行(xing)而長(chang)大,直到(dao)獲得需要(yao)的(de)熔(rong)(rong)核(he)尺(chi)寸。在(zai)焊點(dian)核(he)心內的(de)熔(rong)(rong)化金(jin)屬被塑性環(huan)(huan)包圍,如果這個環(huan)(huan)不(bu)夠緊,部分液態金(jin)屬就會溢出,形(xing)成金(jin)屬飛濺。


3. 冷卻(que)結晶階段


  該(gai)階段又稱鍛壓階段。當(dang)熔(rong)(rong)核(he)(he)達到合格的(de)形狀與尺(chi)寸(cun)后,切(qie)斷焊接(jie)電(dian)(dian)流,液態(tai)熔(rong)(rong)核(he)(he)在(zai)電(dian)(dian)極(ji)壓力(li)(li)作(zuo)用下冷卻結晶。熔(rong)(rong)核(he)(he)結晶是(shi)在(zai)封閉的(de)金屬模內進(jin)行的(de),結晶時(shi)不(bu)能(neng)自由收縮,用電(dian)(dian)極(ji)擠壓就可(ke)使正在(zai)結晶的(de)金屬變得(de)致(zhi)密,使之不(bu)易(yi)產生縮孔或裂縫(feng)。因此,電(dian)(dian)極(ji)壓力(li)(li)在(zai)焊接(jie)電(dian)(dian)流斷開、熔(rong)(rong)核(he)(he)金屬全部(bu)結晶后才(cai)能(neng)解除。


由于材質和(he)焊接規范(fan)特征(zheng)的不(bu)同,熔核(he)的凝固組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)可有三種:柱(zhu)狀(zhuang)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)、等(deng)(deng)(deng)(deng)軸(zhou)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)、柱(zhu)狀(zhuang)+等(deng)(deng)(deng)(deng)軸(zhou)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。純金屬(如鎳、鉬等(deng)(deng)(deng)(deng))和(he)結晶溫度區間窄的合(he)金(碳鋼、合(he)金鋼、鈦合(he)金等(deng)(deng)(deng)(deng)),其(qi)熔核(he)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為柱(zhu)狀(zhuang)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi);鋁合(he)金等(deng)(deng)(deng)(deng)其(qi)熔核(he)為“柱(zhu)狀(zhuang)十等(deng)(deng)(deng)(deng)軸(zhou)”組(zu)(zu)織(zhi)(zhi),熔核(he)完全是等(deng)(deng)(deng)(deng)軸(zhou)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的情況極(ji)少。



二、點焊工藝(yi)


1. 點焊種類及選用(yong)


 點焊的(de)種(zhong)類有:工(gong)頻、交(jiao)(jiao)流點焊,用(yong)于(yu)各種(zhong)鋼材、鋁及其(qi)合金(jin)一般件(jian)焊接(jie);電容(rong)儲能點焊,用(yong)于(yu)異種(zhong)金(jin)屬、鋁及其(qi)合金(jin)不等厚(hou)度及精(jing)密(mi)件(jian)和重要件(jian)的(de)焊接(jie);直流沖(chong)擊波(bo)點焊,用(yong)于(yu)鋁及其(qi)合金(jin)焊接(jie);低頻交(jiao)(jiao)流點焊,用(yong)于(yu)大(da)型磁性件(jian)焊接(jie)。


2. 點焊接頭類型


  點焊的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭類型要充分考慮到點焊機(ji)電(dian)極(ji)(ji)能(neng)接(jie)(jie)(jie)(jie)近焊件,做到施(shi)焊方便,加熱(re)可(ke)靠。如圖(tu)6-22(a)~(d)所示(shi)(shi)的(de)是合(he)理(li)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭;(e)、(g)所示(shi)(shi)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭難(nan)以用一般電(dian)極(ji)(ji)施(shi)焊;(f)所示(shi)(shi)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭必須將電(dian)極(ji)(ji)伸人工(gong)件內部(bu),施(shi)焊困難(nan);(h)所示(shi)(shi)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)分流現象嚴(yan)重,會影響焊接(jie)(jie)(jie)(jie)質量。


圖 22.jpg


3. 焊件(jian)表面清理


  焊(han)(han)件(jian)表面(mian)狀態對焊(han)(han)點大小、強度和表面(mian)質量(liang)以(yi)及(ji)電(dian)極(ji)壽命(ming)有(you)直接(jie)影響(xiang)。電(dian)極(ji)與(yu)焊(han)(han)件(jian)、焊(han)(han)件(jian)與(yu)焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)(de)接(jie)觸面(mian)均(jun)需清(qing)理(li)。各種鋼(gang)材可用酸洗、噴砂或(huo)機械(xie)法清(qing)理(li)。鋁合金等有(you)色(se)金屬經酸洗或(huo)機械(xie)清(qing)理(li)后,焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)(de)接(jie)觸面(mian)應有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)接(jie)觸電(dian)阻。不銹(xiu)鋼(gang)還可用電(dian)拋光清(qing)理(li)待焊(han)(han)表面(mian)。


4. 點(dian)焊規范參數(shu)的選擇(ze)


  點(dian)焊(han)規(gui)范(fan)參數主(zhu)要有:焊(han)接電(dian)(dian)流(liu)(liu)、通電(dian)(dian)時間、電(dian)(dian)極(ji)(ji)壓(ya)力和電(dian)(dian)極(ji)(ji)頭(tou)尺(chi)寸。一般焊(han)各種鋼(gang)用平頭(tou)電(dian)(dian)極(ji)(ji),焊(han)鋁或鈦合金用球(qiu)面(mian)電(dian)(dian)極(ji)(ji)。當電(dian)(dian)極(ji)(ji)材(cai)料、端面(mian)形(xing)狀及尺(chi)寸選(xuan)定(ding)以后,焊(han)接規(gui)范(fan)的選(xuan)擇主(zhu)要是(shi)考慮焊(han)接電(dian)(dian)流(liu)(liu)、通電(dian)(dian)時間和電(dian)(dian)極(ji)(ji)壓(ya)力這三個參數,它們是(shi)形(xing)成點(dian)焊(han)接頭(tou)的三大要素,其相互(hu)配合可有兩種方式。


  ①. 焊接電流和通電時間的(de)配(pei)合


   這(zhe)種配合(he)以(yi)反映焊(han)接(jie)區加熱道度快慢(man)為主(zhu)要特征。當采(cai)(cai)用大焊(han)接(jie)電流(liu)、短通電時(shi)(shi)間參數時(shi)(shi)稱為項規(gui)范;而(er)采(cai)(cai)用小焊(han)接(jie)電流(liu)、長通電時(shi)(shi)間參數時(shi)(shi)稱為軟規(gui)范。


   硬規范的(de)特(te)點:生產(chan)率高(gao),電(dian)(dian)極磨損少,焊(han)(han)件表面壓坑(keng)淺,熱(re)(re)影(ying)響區小(xiao),焊(han)(han)接變形小(xiao)。但是由(you)于焊(han)(han)接電(dian)(dian)流大,對(dui)通(tong)電(dian)(dian)時間必須精確控制。如(ru)果通(tong)電(dian)(dian)時間稍發生變化,就有(you)可能(neng)引起(qi)加熱(re)(re)不足或過(guo)燒(shao),嚴重(zhong)影(ying)響焊(han)(han)點強度。當焊(han)(han)機功率不足和焊(han)(han)接淬硬傾向較(jiao)大的(de)材料(如(ru)低合(he)金(jin)高(gao)強度鋼)時,均不宜用硬規范。


  軟規(gui)范(fan)(fan)的特點(dian):加(jia)熱平穩,焊(han)接質(zhi)量(liang)對(dui)(dui)規(gui)范(fan)(fan)參數波動的敏感性低(di),焊(han)點(dian)強度(du)穩定;溫度(du)場分布平緩(huan)、塑性區寬,在壓(ya)力作用下易(yi)(yi)變形(xing),可減少熔(rong)核內噴濺(jian)、縮(suo)孔和裂紋(wen)傾向(xiang);對(dui)(dui)有淬硬傾向(xiang)的材料(liao),軟規(gui)范(fan)(fan)可減少接頭(tou)冷裂紋(wen)傾向(xiang);所用設(she)備容量(liang)小,控(kong)制精(jing)度(du)不高,因(yin)而(er)較便宜。但是(shi),軟規(gui)范(fan)(fan)易(yi)(yi)造成焊(han)點(dian)壓(ya)痕深、接頭(tou)變形(xing)大,表面(mian)質(zhi)量(liang)差(cha);電(dian)極磨損快(kuai)、生產效率(lv)低(di)。


  一般硬(ying)規(gui)范(fan)適用(yong)于鋁(lv)合(he)金、奧氏(shi)體不(bu)銹鋼、低(di)(di)碳鋼及不(bu)等(deng)厚(hou)度板材(cai)的焊接,而軟(ruan)規(gui)范(fan)適用(yong)于低(di)(di)合(he)金鋼、可淬硬(ying)鋼+耐熱合(he)金及鈦合(he)金等(deng)。


 ②. 焊接電流和(he)電極壓力(Fo)的配合


  這(zhe)種配合以焊(han)接(jie)過(guo)程中不產(chan)生噴濺(jian)為(wei)主要(yao)特(te)征(zheng)。根據這(zhe)一原(yuan)則制定的焊(han)接(jie)電流(liu)(I)、電極壓力(li)(Fw)關系曲(qu)(qu)線(xian)稱(cheng)為(wei)噴濺(jian)臨界曲(qu)(qu)線(xian)(見圖6-23).曲(qu)(qu)線(xian)左半(ban)區(qu)為(wei)無噴濺(jian)區(qu),這(zhe)里Fw大而I小,但焊(han)接(jie)壓力(li)選擇過(guo)大會造(zao)成固相焊(han)接(jie)(塑性環)范圍(wei)過(guo)寬,導致(zhi)焊(han)接(jie)質量(liang)不穩(wen)定。曲(qu)(qu)線(xian)右半(ban)區(qu)為(wei)噴濺(jian)區(qu),因為(wei)電極壓力(li)不足,加熱(re)過(guo)快而引起噴濺(jian)。當規范選在噴濺(jian)臨界曲(qu)(qu)線(xian)附近(無噴濺(jian)區(qu)內(nei))時(shi)(shi),可獲得最大熔核和最高拉伸載荷(he)。同時(shi)(shi),由(you)于(yu)降低(di)了(le)焊(han)機(ji)機(ji)械功率,也(ye)提高了(le)經濟效果。


圖 23.jpg


 焊(han)接規范的最后(hou)確定(ding)主要(yao)是用實(shi)驗法,即先借(jie)用經驗數據→試焊(han)→檢(jian)驗→確定(ding)。


③. 應用范圍


  點(dian)焊(han)廣(guang)泛應用(yong)在電(dian)子(zi)、儀表、家用(yong)電(dian)器的組合件(jian)(jian)連接(jie)上,同時(shi)也(ye)大量應用(yong)于建筑工(gong)程、交通運輸及航空航天工(gong)業中的沖(chong)壓件(jian)(jian)、金屬構件(jian)(jian)和鋼筋(jin)網(wang)的焊(han)接(jie)。目前,從以微米計的微型電(dian)子(zi)電(dian)路到(dao)厚(hou)達(3.0+0.0)mm的巨(ju)型房框(kuang)架都可采用(yong)點(dian)焊(han)連接(jie)。