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(dian)阻對焊
將焊(han)(han)(han)(han)件(jian)裝配成對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,使其(qi)端(duan)面緊密接(jie)(jie)觸,利用電阻(zu)加(jia)(jia)熱(re)(re)至塑(su)(su)性狀態(tai),然后迅速施(shi)加(jia)(jia)頂鍛(duan)力完(wan)成焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的方法稱(cheng)為電阻(zu)對焊(han)(han)(han)(han)。電阻(zu)對焊(han)(han)(han)(han)時,獲得優質接(jie)(jie)頭的關(guan)鍵在(zai)于(yu)保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)端(duan)面加(jia)(jia)熱(re)(re)均勻和(he)徹底擠出(chu)接(jie)(jie)口內的氧化(hua)(hua)物(wu)。前者由端(duan)面焊(han)(han)(han)(han)前準備來保(bao)(bao)證(zheng)(zheng),如(ru)機(ji)械清(qing)理、化(hua)(hua)學清(qing)洗或(huo)機(ji)械加(jia)(jia)工;后者由加(jia)(jia)熱(re)(re)時防止(zhi)氧化(hua)(hua)及增加(jia)(jia)塑(su)(su)性變(bian)形量保(bao)(bao)證(zheng)(zheng)。通常(chang)端(duan)面的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)溫度應達到0.8~0.9Tm(被焊(han)(han)(han)(han)金屬(shu)熔點),對口及其(qi)鄰近(jin)區域必(bi)須產生足夠(gou)的塑(su)(su)性變(bian)形。
電阻(zu)對(dui)焊主要用于對(dui)接(jie)(jie)截面(mian)較(jiao)(jiao)小(一般<250m㎡)、形狀緊(jin)湊(例如棒料、厚(hou)壁管等)、氧(yang)化物易(yi)于擠出(chu)(例如碳鋼、紫銅、鋁等)的工(gong)件(jian)對(dui)焊。電阻(zu)對(dui)焊的優點(dian)是(shi)接(jie)(jie)頭外形光滑無毛刺,工(gong)件(jian)焊后縮(suo)短量較(jiao)(jiao)小。其缺點(dian)是(shi)對(dui)焊件(jian)的準備工(gong)作要求較(jiao)(jiao)高(gao),接(jie)(jie)頭機械(xie)性能較(jiao)(jiao)低,尤其是(shi)沖(chong)擊韌性差,目(mu)前僅局限于焊接(jie)(jie)延伸(shen)率較(jiao)(jiao)好的小截面(mian)金屬(shu)型材。
二、閃光對焊
閃(shan)(shan)光(guang)對焊是指焊件裝配成對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou),接(jie)(jie)通(tong)電(dian)源,并使其端面(mian)逐漸移近達到(dao)局部接(jie)(jie)觸,利用電(dian)阻熱(re)加熱(re)這些接(jie)(jie)觸點(產生閃(shan)(shan)光(guang)),使端面(mian)金屬熔化,直到(dao)端部在一定(ding)深度(du)范圍內達到(dao)預定(ding)溫度(du)時,迅速施加頂(ding)鍛力完成焊接(jie)(jie)的方法。閃(shan)(shan)光(guang)對焊包括連續閃(shan)(shan)光(guang)對焊和預熱(re)閃(shan)(shan)光(guang)對焊兩種。
1. 閃(shan)光(guang)對焊工(gong)藝過程
連續閃光對焊焊接循環由閃光、頂(ding)鍛(duan)、保持、休止(zhi)等程序組成。由閃光與隨(sui)后頂(ding)鍛(duan)兩階(jie)段(duan)形(xing)成接頭,而保持、休止(zhi)等程序則是對焊操作中所(suo)必需的。預(yu)(yu)熱閃光對焊則還有預(yu)(yu)熱階(jie)段(duan)。
①. 閃光(guang)過程
接通焊(han)(han)(han)接電源并(bing)使兩(liang)焊(han)(han)(han)件(jian)端面(mian)(mian)輕微接觸(chu)(chu),對口間(jian)將形(xing)(xing)成許多具(ju)有(you)很(hen)大(da)電阻的(de)(de)小觸(chu)(chu)點(dian),在(zai)大(da)電流密度的(de)(de)加(jia)熱(re)下,瞬(shun)間(jian)熔化(hua)而形(xing)(xing)成連接對口兩(liang)端面(mian)(mian)的(de)(de)液體(ti)過(guo)(guo)梁。在(zai)強大(da)電流繼續加(jia)熱(re)時,過(guo)(guo)梁被迅速加(jia)熱(re)到(dao)沸(fei)點(dian)而蒸發(fa),形(xing)(xing)成過(guo)(guo)梁爆(bao)炸。由于(yu)受到(dao)焊(han)(han)(han)接回路的(de)(de)電磁斥力的(de)(de)作用,爆(bao)炸過(guo)(guo)梁的(de)(de)微粒從縫(feng)隙(xi)中以很(hen)高的(de)(de)初速度(約50m/s)向著(zhu)焊(han)(han)(han)接變壓(ya)器的(de)(de)相反方向拋(pao)(pao)射(she)(she)出(chu)來,形(xing)(xing)成火花(hua)急流-閃(shan)(shan)(shan)(shan)光(guang)。閃(shan)(shan)(shan)(shan)光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)穩定進行(xing),對接頭質量有(you)很(hen)大(da)影響(xiang)。一(yi)方面(mian)(mian)閃(shan)(shan)(shan)(shan)光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)也是(shi)加(jia)熱(re)焊(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng);另(ling)一(yi)方面(mian)(mian)在(zai)閃(shan)(shan)(shan)(shan)光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)中,燒掉焊(han)(han)(han)件(jian)端面(mian)(mian)上(shang)(shang)的(de)(de)臟(zang)物和不平,因而降低了(le)對焊(han)(han)(han)前端面(mian)(mian)準(zhun)備的(de)(de)要求,金屬(shu)蒸氣及(ji)拋(pao)(pao)射(she)(she)出(chu)來的(de)(de)金屬(shu)微粒的(de)(de)強烈(lie)氧化(hua)和過(guo)(guo)梁爆(bao)炸,所(suo)造(zao)成的(de)(de)高壓(ya)氣體(ti)阻隔了(le)空氣的(de)(de)進入,使焊(han)(han)(han)縫(feng)中的(de)(de)含氧量降低,閃(shan)(shan)(shan)(shan)光(guang)后期在(zai)端面(mian)(mian)上(shang)(shang)所(suo)形(xing)(xing)成的(de)(de)液體(ti)金屬(shu)層,為鍛壓(ya)時排(pai)除氧化(hua)物和過(guo)(guo)熱(re)金屬(shu)提供(gong)了(le)有(you)利條件(jian)。
②. 頂鍛過(guo)程
閃(shan)光(guang)對焊(han)后期(qi),工件(jian)快速靠攏,把液(ye)體金屬及(ji)氧化物在凝固前擠出焊(han)口。并在頂鍛(duan)力(li)作用(yong)下(xia),局部產生較(jiao)大的塑(su)性變形(xing)(xing),使結合(he)面上形(xing)(xing)成(cheng)共同(tong)晶(jing)粒,從而獲(huo)得(de)牢固接頭。頂鍛(duan)過程的關鍵在于(yu)快速合(he)攏。能否使工件(jian)從閃(shan)光(guang)時(shi)的進給(gei)速度(3~10mm/s)在幾十毫秒內提高到頂鍛(duan)速度(30~300mm/s),是衡量閃(shan)光(guang)焊(han)機(ji)優劣的一項重要指標。
頂(ding)鍛(duan)過程由(you)有電頂(ding)緞和無電頂(ding)鍛(duan)兩階段組成。有電頂(ding)鍛(duan)是(shi)使端面液態金(jin)屬不至于(yu)過早冷卻,這(zhe)樣有利于(yu)排除接(jie)縫中雜質(zhi)及液態金(jin)屬,以減少接(jie)頭氧(yang)化,隨后的無電頂(ding)鍛(duan)為的是(shi)使焊件產生足夠的塑性(xing)變形。
③. 預熱過程
預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)閃(shan)(shan)光(guang)焊時,為了易(yi)于激發(fa)閃(shan)(shan)光(guang)過程,減少燒化(hua)量和比功率(lv),調(diao)節工件(jian)的軸向(xiang)溫度分(fen)布,往往采用(yong)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)。預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)方式有兩種:一是當焊接電源合上時,把兩焊件(jian)交(jiao)替地接觸(chu)和分(fen)開(kai),每次(ci)接觸(chu)都(dou)激起短暫的閃(shan)(shan)光(guang),稱為閃(shan)(shan)光(guang)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)法(fa);二是將兩焊件(jian)交(jiao)替地壓紫與分(fen)開(kai),每次(ci)壓緊時通(tong)電,利(li)用(yong)電阻預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re),稱為電阻預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)法(fa)。
預熱閃光焊(han)與連(lian)續閃光焊(han)比(bi)較(jiao),有下列特(te)點(dian):
①. 可用功(gong)率較小(xiao)的焊機焊接大(da)斷面焊件。
②. 加熱區域較寬,頂(ding)鍛時易產(chan)(chan)生朔性產(chan)(chan)形能路低焊(han)后的冷(leng)卻速度,適(shi)宜焊(han)接易淬硬的材料。
③. 縮(suo)短閃光(guang)加(jia)熱時(shi)間,減(jian)小閃光(guang)量(liang),不僅可節(jie)約金屬(shu),對管材尚能減(jian)小內(nei)毛刺。
④. 其缺點是焊接周(zhou)期加長,過程(cheng)控制復(fu)雜,過熱區寬和(he)接頭質量(liang)穩定性(xing)較差。
2. 應用范圍(wei)
閃(shan)光對(dui)(dui)焊(han)(han)主要用于中、大截(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)各(ge)種實心棒料(liao)(圓形(xing)或(huo)方形(xing))和展開形(xing)件(jian)(管料(liao)或(huo)帶料(liao))的(de)對(dui)(dui)接。例如(ru),連續(xu)閃(shan)光對(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)焊(han)(han)接斷面(mian)(mian)(mian)1000m㎡左右的(de)閉合工件(jian)的(de)拼口(車圈、鋁窗等),預(yu)熱閃(shan)光對(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)焊(han)(han)接5000~10000m㎡大型(xing)截(jie)面(mian)(mian)(mian)鋼(gang)(gang)材(cai)工件(jian)(鋼(gang)(gang)軌的(de)接長),新發展的(de)脈沖(chong)閃(shan)光對(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)焊(han)(han)接截(jie)面(mian)(mian)(mian)100000m㎡的(de)輸氣管道(dao)。不但可(ke)對(dui)(dui)接同種材(cai)料(liao),還(huan)可(ke)對(dui)(dui)接異種材(cai)料(liao),例如(ru),銅(tong)和鋁、銅(tong)和鋼(gang)(gang)、碳鋼(gang)(gang)和鎳合金、碳鋼(gang)(gang)和不銹鋼(gang)(gang)等。

