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(yi)、電(dian)阻對焊
將焊(han)(han)件裝(zhuang)配成對(dui)接接頭(tou),使其端面(mian)(mian)緊(jin)密(mi)接觸(chu),利用電(dian)阻加(jia)(jia)(jia)熱至塑(su)性狀態,然后迅速施加(jia)(jia)(jia)頂鍛力(li)完成焊(han)(han)接的(de)方法稱(cheng)為電(dian)阻對(dui)焊(han)(han)。電(dian)阻對(dui)焊(han)(han)時,獲得優質(zhi)接頭(tou)的(de)關鍵在于(yu)保(bao)證(zheng)(zheng)焊(han)(han)件端面(mian)(mian)加(jia)(jia)(jia)熱均(jun)勻和徹底擠出接口內的(de)氧化物。前者由端面(mian)(mian)焊(han)(han)前準備來保(bao)證(zheng)(zheng),如機(ji)械(xie)清(qing)理、化學清(qing)洗或機(ji)械(xie)加(jia)(jia)(jia)工;后者由加(jia)(jia)(jia)熱時防止氧化及增加(jia)(jia)(jia)塑(su)性變形量保(bao)證(zheng)(zheng)。通常端面(mian)(mian)的(de)焊(han)(han)接溫度應達到0.8~0.9Tm(被焊(han)(han)金屬(shu)熔點),對(dui)口及其鄰近區域必須產生足夠的(de)塑(su)性變形。
電(dian)阻(zu)對(dui)焊(han)主(zhu)要用于對(dui)接(jie)截(jie)面較(jiao)小(一般<250m㎡)、形(xing)狀緊(jin)湊(例(li)如棒(bang)料、厚壁管等(deng))、氧化物易于擠出(例(li)如碳鋼、紫銅、鋁(lv)等(deng))的(de)(de)工(gong)件(jian)對(dui)焊(han)。電(dian)阻(zu)對(dui)焊(han)的(de)(de)優(you)點(dian)是接(jie)頭(tou)外(wai)形(xing)光滑無毛刺,工(gong)件(jian)焊(han)后縮(suo)短量較(jiao)小。其缺點(dian)是對(dui)焊(han)件(jian)的(de)(de)準(zhun)備工(gong)作要求較(jiao)高,接(jie)頭(tou)機(ji)械(xie)性能較(jiao)低,尤其是沖擊(ji)韌性差,目前僅局限于焊(han)接(jie)延伸(shen)率較(jiao)好的(de)(de)小截(jie)面金屬(shu)型材。
二(er)、閃光對焊
閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)是指焊(han)(han)件裝(zhuang)配成對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,接(jie)(jie)通電(dian)源(yuan),并使(shi)其端(duan)(duan)面(mian)逐(zhu)漸移(yi)近達到局部接(jie)(jie)觸(chu),利(li)用(yong)電(dian)阻熱加熱這些(xie)接(jie)(jie)觸(chu)點(產生(sheng)閃(shan)(shan)(shan)光(guang)),使(shi)端(duan)(duan)面(mian)金屬熔(rong)化,直到端(duan)(duan)部在一定深度范(fan)圍內達到預(yu)定溫度時,迅速施加頂鍛力完(wan)成焊(han)(han)接(jie)(jie)的方法(fa)。閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)包括連續閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)和(he)預(yu)熱閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)兩(liang)種。
1. 閃光對(dui)焊(han)工藝過程(cheng)
連續閃(shan)光對焊(han)(han)焊(han)(han)接循環(huan)由(you)閃(shan)光、頂鍛、保持、休止等程(cheng)序(xu)組成。由(you)閃(shan)光與隨后頂鍛兩階段形成接頭(tou),而保持、休止等程(cheng)序(xu)則(ze)是(shi)對焊(han)(han)操(cao)作中所必需的。預熱閃(shan)光對焊(han)(han)則(ze)還有預熱階段。
①. 閃(shan)光過程
接(jie)通焊(han)接(jie)電(dian)源(yuan)并使(shi)兩焊(han)件(jian)端(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)輕微接(jie)觸,對口間(jian)將形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)許多(duo)具有(you)(you)很(hen)大(da)(da)(da)電(dian)阻(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)觸點(dian),在(zai)(zai)大(da)(da)(da)電(dian)流密(mi)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加熱下(xia),瞬(shun)間(jian)熔化而(er)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)連接(jie)對口兩端(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)體(ti)過(guo)(guo)梁(liang)(liang)。在(zai)(zai)強(qiang)(qiang)大(da)(da)(da)電(dian)流繼續(xu)加熱時,過(guo)(guo)梁(liang)(liang)被(bei)迅速加熱到(dao)沸(fei)點(dian)而(er)蒸發,形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)過(guo)(guo)梁(liang)(liang)爆(bao)炸。由于(yu)受到(dao)焊(han)接(jie)回路的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)斥力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,爆(bao)炸過(guo)(guo)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微粒從縫隙(xi)中以很(hen)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)初(chu)速度(du)(約50m/s)向(xiang)著焊(han)接(jie)變壓(ya)(ya)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相反(fan)方(fang)向(xiang)拋射出(chu)來(lai),形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)火花急(ji)流-閃(shan)(shan)光(guang)。閃(shan)(shan)光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定進行,對接(jie)頭質量(liang)有(you)(you)很(hen)大(da)(da)(da)影響。一方(fang)面(mian)(mian)(mian)閃(shan)(shan)光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)也(ye)是加熱焊(han)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng);另一方(fang)面(mian)(mian)(mian)在(zai)(zai)閃(shan)(shan)光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中,燒掉(diao)焊(han)件(jian)端(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)臟(zang)物(wu)和不平(ping),因而(er)降低(di)了(le)對焊(han)前端(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)準備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求,金(jin)屬蒸氣(qi)(qi)及拋射出(chu)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬微粒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)烈氧(yang)化和過(guo)(guo)梁(liang)(liang)爆(bao)炸,所造成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高壓(ya)(ya)氣(qi)(qi)體(ti)阻(zu)隔(ge)了(le)空氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進入,使(shi)焊(han)縫中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)含氧(yang)量(liang)降低(di),閃(shan)(shan)光(guang)后期在(zai)(zai)端(duan)(duan)面(mian)(mian)(mian)上所形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)體(ti)金(jin)屬層,為鍛壓(ya)(ya)時排除氧(yang)化物(wu)和過(guo)(guo)熱金(jin)屬提供了(le)有(you)(you)利條件(jian)。
②. 頂鍛過(guo)程
閃(shan)光(guang)(guang)對焊后期,工件快速(su)靠(kao)攏,把液體(ti)金屬及氧化物在(zai)(zai)(zai)凝固前擠出焊口。并在(zai)(zai)(zai)頂(ding)鍛(duan)力作(zuo)用下,局(ju)部產生較(jiao)大的(de)塑(su)性變形(xing),使(shi)結合面上形(xing)成共同晶粒,從而獲得牢固接頭(tou)。頂(ding)鍛(duan)過程的(de)關鍵(jian)在(zai)(zai)(zai)于快速(su)合攏。能否使(shi)工件從閃(shan)光(guang)(guang)時(shi)的(de)進給(gei)速(su)度(du)(3~10mm/s)在(zai)(zai)(zai)幾十毫秒內提高到(dao)頂(ding)鍛(duan)速(su)度(du)(30~300mm/s),是衡(heng)量閃(shan)光(guang)(guang)焊機優(you)劣的(de)一項重要(yao)指(zhi)標(biao)。
頂(ding)(ding)鍛(duan)(duan)過(guo)程由有(you)電(dian)(dian)(dian)頂(ding)(ding)緞和無(wu)電(dian)(dian)(dian)頂(ding)(ding)鍛(duan)(duan)兩階段組成。有(you)電(dian)(dian)(dian)頂(ding)(ding)鍛(duan)(duan)是使(shi)端(duan)面液態(tai)金(jin)屬不至(zhi)于過(guo)早冷卻,這樣(yang)有(you)利于排除接縫中(zhong)雜(za)質及液態(tai)金(jin)屬,以減少接頭氧化,隨后(hou)的無(wu)電(dian)(dian)(dian)頂(ding)(ding)鍛(duan)(duan)為的是使(shi)焊件產生(sheng)足夠的塑(su)性變(bian)形。
③. 預(yu)熱過程
預(yu)熱閃(shan)(shan)(shan)光焊(han)(han)時(shi),為了易于激發閃(shan)(shan)(shan)光過程,減少燒化量和比功率,調(diao)節工件的軸向溫度(du)分(fen)布,往往采用(yong)預(yu)熱。預(yu)熱方式有兩種:一是當焊(han)(han)接電源合上時(shi),把兩焊(han)(han)件交替地接觸(chu)(chu)和分(fen)開,每次接觸(chu)(chu)都激起短(duan)暫(zan)的閃(shan)(shan)(shan)光,稱為閃(shan)(shan)(shan)光預(yu)熱法;二是將兩焊(han)(han)件交替地壓紫(zi)與分(fen)開,每次壓緊時(shi)通電,利用(yong)電阻預(yu)熱,稱為電阻預(yu)熱法。
預熱閃光(guang)焊與連續(xu)閃光(guang)焊比較,有下列特點:
①. 可(ke)用功(gong)率較小(xiao)的焊機(ji)焊接(jie)大斷面焊件。
②. 加熱區域較寬,頂鍛(duan)時易產(chan)生朔(shuo)性產(chan)形能路低(di)焊(han)后(hou)的冷卻速度,適宜焊(han)接易淬(cui)硬的材料。
③. 縮短閃(shan)光加熱時間,減小(xiao)閃(shan)光量,不僅可節約(yue)金屬(shu),對管材尚能減小(xiao)內毛刺。
④. 其缺點是(shi)焊(han)接周(zhou)期加長,過程(cheng)控(kong)制復雜(za),過熱區寬和接頭(tou)質量(liang)穩(wen)定(ding)性較差。
2. 應用(yong)范圍
閃光(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)主要用于中、大截(jie)(jie)面(mian)(mian)的(de)各種(zhong)實心棒料(圓形或(huo)方形)和(he)(he)展開形件(管料或(huo)帶料)的(de)對(dui)(dui)接(jie)(jie)。例(li)如(ru),連(lian)續閃光(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接(jie)(jie)斷面(mian)(mian)1000m㎡左右的(de)閉合工(gong)(gong)件的(de)拼口(車(che)圈(quan)、鋁窗(chuang)等),預熱閃光(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接(jie)(jie)5000~10000m㎡大型截(jie)(jie)面(mian)(mian)鋼(gang)(gang)材(cai)工(gong)(gong)件(鋼(gang)(gang)軌的(de)接(jie)(jie)長),新發展的(de)脈沖閃光(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接(jie)(jie)截(jie)(jie)面(mian)(mian)100000m㎡的(de)輸氣管道。不但可對(dui)(dui)接(jie)(jie)同(tong)種(zhong)材(cai)料,還(huan)可對(dui)(dui)接(jie)(jie)異種(zhong)材(cai)料,例(li)如(ru),銅和(he)(he)鋁、銅和(he)(he)鋼(gang)(gang)、碳鋼(gang)(gang)和(he)(he)鎳(nie)合金、碳鋼(gang)(gang)和(he)(he)不銹鋼(gang)(gang)等。