對焊是指把兩工件端部相對放置,利用焊接電流加熱,然后加壓完成焊接的電阻焊方法,包括電阻對焊及閃光對焊兩種。
一、電阻(zu)對焊
將焊件(jian)裝配(pei)成對(dui)(dui)接(jie)接(jie)頭,使其端(duan)(duan)面(mian)緊密接(jie)觸,利用電阻(zu)(zu)加熱(re)(re)至塑性狀態,然后迅(xun)速施加頂鍛力完成焊接(jie)的(de)方(fang)法(fa)稱為(wei)電阻(zu)(zu)對(dui)(dui)焊。電阻(zu)(zu)對(dui)(dui)焊時,獲得優質接(jie)頭的(de)關(guan)鍵在(zai)于保證(zheng)焊件(jian)端(duan)(duan)面(mian)加熱(re)(re)均勻(yun)和徹(che)底(di)擠出(chu)接(jie)口內的(de)氧(yang)化物。前(qian)者由(you)端(duan)(duan)面(mian)焊前(qian)準備來保證(zheng),如機械清理、化學清洗或機械加工;后者由(you)加熱(re)(re)時防止(zhi)氧(yang)化及(ji)增加塑性變形量保證(zheng)。通(tong)常端(duan)(duan)面(mian)的(de)焊接(jie)溫度(du)應達到0.8~0.9Tm(被(bei)焊金(jin)屬熔(rong)點),對(dui)(dui)口及(ji)其鄰近區域必(bi)須產生足夠的(de)塑性變形。
電阻(zu)對(dui)(dui)焊(han)(han)主要(yao)用于對(dui)(dui)接(jie)截(jie)面較(jiao)小(一般(ban)<250m㎡)、形狀緊湊(例(li)如(ru)棒料、厚壁管(guan)等(deng))、氧化(hua)物易于擠出(chu)(例(li)如(ru)碳鋼、紫銅、鋁(lv)等(deng))的(de)工件(jian)對(dui)(dui)焊(han)(han)。電阻(zu)對(dui)(dui)焊(han)(han)的(de)優點(dian)是(shi)接(jie)頭外形光(guang)滑無毛刺,工件(jian)焊(han)(han)后(hou)縮短(duan)量(liang)較(jiao)小。其缺(que)點(dian)是(shi)對(dui)(dui)焊(han)(han)件(jian)的(de)準備工作要(yao)求較(jiao)高,接(jie)頭機械性能較(jiao)低,尤其是(shi)沖(chong)擊韌性差,目前僅局限于焊(han)(han)接(jie)延伸率較(jiao)好的(de)小截(jie)面金屬型材。
二、閃(shan)光對焊
閃(shan)(shan)光(guang)(guang)對(dui)焊(han)(han)是指焊(han)(han)件裝配(pei)成對(dui)接接頭(tou),接通電源,并使其端(duan)面(mian)逐漸移近達到(dao)局部(bu)接觸(chu),利用電阻熱(re)加(jia)熱(re)這些接觸(chu)點(產生閃(shan)(shan)光(guang)(guang)),使端(duan)面(mian)金屬熔化(hua),直(zhi)到(dao)端(duan)部(bu)在(zai)一定深度范圍內(nei)達到(dao)預定溫度時,迅(xun)速施加(jia)頂鍛力(li)完成焊(han)(han)接的方法。閃(shan)(shan)光(guang)(guang)對(dui)焊(han)(han)包括連續閃(shan)(shan)光(guang)(guang)對(dui)焊(han)(han)和(he)預熱(re)閃(shan)(shan)光(guang)(guang)對(dui)焊(han)(han)兩種。
1. 閃光對焊工藝過(guo)程
連續閃(shan)光對焊(han)焊(han)接循(xun)環(huan)由(you)閃(shan)光、頂(ding)鍛、保持、休(xiu)止等(deng)程(cheng)序(xu)組(zu)成。由(you)閃(shan)光與隨后頂(ding)鍛兩階段形成接頭,而保持、休(xiu)止等(deng)程(cheng)序(xu)則(ze)是對焊(han)操(cao)作中所必需的。預(yu)熱閃(shan)光對焊(han)則(ze)還有(you)預(yu)熱階段。
①. 閃光過(guo)程
接(jie)(jie)(jie)(jie)通焊接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)源(yuan)并使兩(liang)焊件(jian)端(duan)(duan)(duan)面(mian)輕微接(jie)(jie)(jie)(jie)觸(chu),對(dui)(dui)口(kou)間(jian)將形(xing)成(cheng)許多具(ju)有(you)(you)很大電(dian)阻(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)觸(chu)點,在(zai)大電(dian)流(liu)密(mi)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱下(xia),瞬間(jian)熔(rong)化(hua)而形(xing)成(cheng)連接(jie)(jie)(jie)(jie)對(dui)(dui)口(kou)兩(liang)端(duan)(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)體過(guo)梁(liang)。在(zai)強大電(dian)流(liu)繼續(xu)加(jia)(jia)熱時,過(guo)梁(liang)被迅速加(jia)(jia)熱到沸點而蒸發,形(xing)成(cheng)過(guo)梁(liang)爆炸。由于(yu)受到焊接(jie)(jie)(jie)(jie)回(hui)路(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁斥力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong),爆炸過(guo)梁(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微粒從縫隙中以很高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初速度(du)(約50m/s)向著焊接(jie)(jie)(jie)(jie)變壓器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相反方(fang)向拋射(she)出來(lai),形(xing)成(cheng)火(huo)花急流(liu)-閃光(guang)(guang)。閃光(guang)(guang)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)進(jin)行,對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭質量有(you)(you)很大影響。一(yi)方(fang)面(mian)閃光(guang)(guang)過(guo)程也是加(jia)(jia)熱焊件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程;另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)在(zai)閃光(guang)(guang)過(guo)程中,燒掉焊件(jian)端(duan)(duan)(duan)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)臟物(wu)(wu)和(he)不平,因而降低了(le)(le)對(dui)(dui)焊前端(duan)(duan)(duan)面(mian)準(zhun)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求,金屬蒸氣(qi)(qi)及(ji)拋射(she)出來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬微粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強烈(lie)氧化(hua)和(he)過(guo)梁(liang)爆炸,所造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)壓氣(qi)(qi)體阻(zu)隔了(le)(le)空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)入,使焊縫中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含氧量降低,閃光(guang)(guang)后期在(zai)端(duan)(duan)(duan)面(mian)上(shang)所形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)體金屬層,為鍛壓時排(pai)除(chu)氧化(hua)物(wu)(wu)和(he)過(guo)熱金屬提供了(le)(le)有(you)(you)利條件(jian)。
②. 頂鍛(duan)過程
閃光對(dui)焊后期,工件快(kuai)速靠(kao)攏,把液體金屬及氧(yang)化(hua)物在(zai)(zai)凝固前擠(ji)出焊口。并在(zai)(zai)頂鍛(duan)(duan)力作用下,局部產生(sheng)較(jiao)大的(de)(de)塑(su)性變形,使結合面上形成共(gong)同(tong)晶粒(li),從(cong)而獲(huo)得牢固接頭。頂鍛(duan)(duan)過(guo)程(cheng)的(de)(de)關鍵在(zai)(zai)于快(kuai)速合攏。能否使工件從(cong)閃光時的(de)(de)進給速度(3~10mm/s)在(zai)(zai)幾十毫秒內(nei)提(ti)高到(dao)頂鍛(duan)(duan)速度(30~300mm/s),是衡量閃光焊機優劣的(de)(de)一項重要指標(biao)。
頂(ding)(ding)鍛過(guo)程由(you)有(you)電(dian)頂(ding)(ding)緞和無(wu)電(dian)頂(ding)(ding)鍛兩階段組成。有(you)電(dian)頂(ding)(ding)鍛是(shi)使(shi)端面液態金屬(shu)不至(zhi)于(yu)過(guo)早冷卻,這樣(yang)有(you)利于(yu)排除接(jie)縫(feng)中(zhong)雜質及液態金屬(shu),以減少(shao)接(jie)頭氧化(hua),隨后的(de)無(wu)電(dian)頂(ding)(ding)鍛為(wei)的(de)是(shi)使(shi)焊件產(chan)生(sheng)足(zu)夠的(de)塑(su)性變形。
③. 預熱過程
預熱(re)(re)閃光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)時,為(wei)(wei)了易于激(ji)發閃光(guang)(guang)(guang)過程,減少燒化量和比功(gong)率(lv),調節工件的(de)軸向溫度分布,往往采(cai)用預熱(re)(re)。預熱(re)(re)方式有兩(liang)(liang)(liang)種(zhong):一是(shi)當(dang)焊(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)源合上(shang)時,把兩(liang)(liang)(liang)焊(han)(han)件交(jiao)替地(di)接(jie)觸和分開,每次接(jie)觸都(dou)激(ji)起(qi)短暫的(de)閃光(guang)(guang)(guang),稱為(wei)(wei)閃光(guang)(guang)(guang)預熱(re)(re)法;二(er)是(shi)將兩(liang)(liang)(liang)焊(han)(han)件交(jiao)替地(di)壓紫與分開,每次壓緊(jin)時通(tong)電(dian)(dian),利用電(dian)(dian)阻(zu)(zu)預熱(re)(re),稱為(wei)(wei)電(dian)(dian)阻(zu)(zu)預熱(re)(re)法。
預熱閃光(guang)焊與連續閃光(guang)焊比較(jiao),有下列特點(dian):
①. 可用功率較小的(de)焊機焊接大斷面焊件。
②. 加熱區域較(jiao)寬(kuan),頂鍛時易產生朔性(xing)產形(xing)能路低(di)焊后的冷卻速度,適宜焊接易淬硬的材料。
③. 縮(suo)短閃(shan)光加熱時間,減(jian)小閃(shan)光量,不僅(jin)可節約金屬,對(dui)管材尚能減(jian)小內毛刺。
④. 其(qi)缺點是(shi)焊接(jie)(jie)周期加長,過程控制(zhi)復雜,過熱區寬和(he)接(jie)(jie)頭質量穩定性較(jiao)差。
2. 應用范圍
閃光對(dui)焊(han)(han)主要用(yong)于中、大截面的(de)各(ge)種實心棒料(liao)(圓(yuan)形(xing)或(huo)(huo)方形(xing))和展開形(xing)件(管料(liao)或(huo)(huo)帶料(liao))的(de)對(dui)接。例如(ru),連續閃光對(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接斷面1000m㎡左(zuo)右的(de)閉合工件的(de)拼口(車圈(quan)、鋁窗(chuang)等(deng)),預(yu)熱閃光對(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接5000~10000m㎡大型截面鋼(gang)(gang)材工件(鋼(gang)(gang)軌的(de)接長),新發(fa)展的(de)脈沖閃光對(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接截面100000m㎡的(de)輸氣管道。不但(dan)可對(dui)接同(tong)種材料(liao),還(huan)可對(dui)接異種材料(liao),例如(ru),銅和鋁、銅和鋼(gang)(gang)、碳鋼(gang)(gang)和鎳合金、碳鋼(gang)(gang)和不銹鋼(gang)(gang)等(deng)。