浅谈电阻点焊方法的应用与发展
结课论文
课程名称压力焊、钎焊焊接技术
授课地点明虹楼203
授课教师万祥明
专业班级材控1211
学号2012118502104
姓名赵乙丞
2014年11月1 日
浅谈电阻点焊方法的应用与发展
摘要：电阻点焊技术是最重要的电阻焊方法之一，它是一种高速、经济的重要连接方法，并具有生产效率高、焊接质量稳定、易实现机械化和自动化等优点。它适用于制造可以采用搭接、接头不要求气密、板厚小于3mm的冲压、轧制的薄板构件，当然，它也可焊接厚度达6mm或更厚的金属构件，因此该技术在生产中得到广泛应用与发展，人们也对其开展了大量的理论研究，但是同时针对同一材料在不同规范下的点焊研究并不多。
[关键词]：电阻点焊；适用范围；应用与发展
1.简述点焊：
电阻电焊简称点焊，是焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊采用的点焊机有单点点焊机（主要用于焊接较粗钢筋），多点点焊机（主要用于焊接钢筋网片）和悬挂式点焊机（能任意移动、可焊接各种几何形状的大型钢筋网片和钢筋骨架）。目前在汽车工业中得到了广泛的应用。
2.简述点焊方法：
2.1双面点焊
双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式——双面单点焊是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免只使用一个变压器的不足。
2.2单面点焊
单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式——单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊
接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。当两焊点的间距长度很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥与电极同时压紧在工件上。
3.参数选择：
通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。
以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。
4.点焊前的工件清理：
在焊前必须进行工件表面清理，以保证接头质量稳定。清理方法分机械清理和化学清理两种。常用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用纱布或钢丝刷等。不同的金属和合金，需采用不同的清理方法。简介如下：
铝及其合金对表面清理的要求十分严格，由于铝对氧的化学亲合力极强，刚清理过的表面上会很快被氧化，形成氧化铝薄膜。因此清理后的表面在焊前允许保持的时间是严格限制的。
铝合金的氧化膜主要用以化学方法去除，在碱溶液中去油和冲洗后，将工件放进正磷酸溶液中腐蚀。为了减慢新膜的成长速度和填充新膜孔隙，在腐蚀的同时进行纯化处理。最常用的纯化剂是重铬酸钾和重铬酸钠。纯化处理后便不会在除氧化膜的同时，造成工件表面的过分腐蚀。
腐蚀后进行冲洗，然后在硝酸溶液中进行亮化处理，以后再次进行冲洗。冲洗后在温度达75℃的干燥室中干燥，活用热空气吹干。这样清理后的工件，可以在焊前保持72h。
铝合金也可用机械方法清理。如用0-00号纱布，或用电动或风动的钢丝刷等。但为防止损伤工件表面、钢丝直径不得超过0.2mm，钢丝长度不得短于40mm，刷子压紧于工件的力不得超过15-20N，而且清理后须在不晚于2-3h内进行焊接。
为了确保焊接质量的稳定性，目前国内各工厂多在化学清理后，在焊前再用钢丝刷清理工件搭接的内表面。
铝合金清理后必须测量放有两铝合金工件的两电极间总阻值R。方法是使用类似于点焊机的专用装置，上面的一个电极对电极夹绝缘，在电极间压紧两个试件，这样测出的R值可以最客观地反映出表面清理的质量。对于LY12、LC4、LF6铝合金R不得超过120微欧姆，刚清理后的R一般为40-50微欧，对于导电性更好的LF21、LF2铝合金以及烧结铝类的材料，R不得超过28-40微欧。
镁合金一般使用化学清理，经腐蚀后再在铬酐溶液中纯化。这样处理后会在表面形成薄而致密的氧化膜，它具有稳定的电气性能，可以保持10昼夜或更长时间，性能仍几乎不变。镁合金也可以用钢丝刷清理。
铜合金可以通过在硝酸及盐酸中处理，然后进行中和并清除焊接处残留物。
不锈钢、高温合金电阻焊时，保持工件表面的高度清洁十分重要，因为油、尘土、油漆的存在，能增加硫脆化的可能，从而使接头产生缺陷。清理方法可用激光、喷丸、钢丝刷或化学腐蚀。对于特别重要的工件，有时用电解抛光，但这种方法复杂而且生产率低。
钛合金的氧化皮，可在盐酸、硝酸及磷酸钠的混合溶液中进行深度腐蚀加以去除。也可以用钢丝刷或喷丸处理。
低碳钢和低合金钢在大气中的抗腐蚀能力较低。因之，这些金属在运输、存放和加工过程中常常用抗蚀油保护。如果涂油表面未被车间的赃物或其它不良导电材料所污染，在电极的压力下，油膜很容易被挤开，不会影响接头质量。
钢的供货状态有：热轧，不酸洗；热轧，酸洗并涂油；冷轧。未酸洗的热轧钢焊接时，必须用喷砂、喷丸，或者用化学腐蚀的方法清除氧化皮，可在硫酸及盐酸溶液中，或者在以磷酸为主但含有硫脲的溶液中进行腐蚀，后一种成份可有效地同时进行涂油和腐蚀。
有镀层的钢板，除了少数例外，一般不用特殊清理就可以进行焊接，镀铝钢板则需要用钢丝刷或化学腐蚀清理。带有磷酸盐涂层的钢板，其表面电阻会高到在地电极压力下，焊接电流无法通过的程度。只有采用较高的压力才能进行焊接。
5.常用金属的点焊发展：
5.1低碳钢的点焊
低碳钢的含碳量低于0.25%。其电阻率适中,需要的焊机功率不大；塑性温度区宽，易于获得所需的塑性变形而不必使用很大的电极压力；碳与微量元素含量低，无高熔点氧化物，一般不产生淬
火组织或夹杂物；结晶温度区间窄、高温强度低、热膨胀系数小，因而开裂倾向小。这类钢具有良好的焊接性，其焊接电流、电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。
钢具有良好的焊接性，其焊接电流、电极压力和通电时间等工艺参数具有较大的调节范围。5.2淬火钢的点焊
由于冷却速度极快，在点焊淬火钢时必然产生硬脆的马氏体组织，在应力较大时会产生裂纹。为了消除淬火组织、改善接头性能，通常采用电极间焊后回火的双脉冲点焊方法，这种方法的第一个电流脉冲为焊接脉冲，第二个为回火处理脉冲，使用这种方法时应注意两点：（1）两脉冲之间的间隔时间一定要保证使焊点冷却到马氏体转变点Ms温度以下；
（2）回火电流脉冲幅值要适当，以避免焊接区的金属重新超过奥氏体相变点而引起二次淬火。
5.3铝合金的点焊
铝合金的应用十分广泛，分为冷作强化和热处理强化两大类。铝合金点焊的焊接性较差，尤其是热处理强化的铝合金。其原因及应采取的工艺措施如下：
（1）电导率和热导率较高必须采用较大电流和较短时间，才能做到既有足够的热量形成熔核；又能减少表面过热、避免电极粘附和电极铜离子向纯铝包复层扩散、降低接头的抗腐蚀性。
（2）塑性温度范围窄、线膨胀系数大必须采用较大的电极压力，电极随动性好，才能避免熔核凝固时，因过大的内容拉应力而引起的裂纹。对裂纹倾向大的铝合金，如LF6、LY12、LC4等,还必须采用加大锻压力的方法，使熔核凝固时有足够的塑性变形、减少拉应力，以避免裂纹产生。在弯电极难以承受大的定锻压力时，也可以采用在焊接脉冲之后加缓冷脉冲的方法避免裂纹。对于大厚度的铝合金可以两种方法并用。
（3）表面易生成氧化膜焊前必须严格清理，否则极易引起飞溅和熔核成形不良（撕开检查时，熔核形状不规则，凸台和孔不呈圆形），使焊点强度降低。清理不均匀则将引起焊点强度不稳定。
基于上述原因，点焊铝合金应选用具有下列特性的焊机：
1）能在短时间内提供大电流；
2）电流波形最好有缓升缓降的特点；
3）能精确控制工艺参数，且不受电网电压波动影响；
4）能提供价形和马鞍形电极压力；
5）机头的惯性和摩擦力小，电极随动性好。
当前国内使用的多为300-600KVA的直流脉冲、三相低频和次级整流焊机，个别的达到1000KVA，均具有上述特性。也有采用单相交流焊机的，但仅限于不重要工件。
点焊铝合金的电极应采用1类电极合金，球形端面，以利于压固熔核和散热。
由于电流密度大和氧化膜的存在，铝合金点焊时，很容易产生电极粘着。电极粘着不仅影响外观质量，还会因电流减小而降低接头强度。为此需经常修整电极。电极每修整依次后可焊工件的点数与焊接条件、被焊金属型号、清理情况、有无电流波形调制，电极材料及其冷却情况等因素有关。通常点焊纯铝为5-10点，点焊LF6，LY12时为25-30点。
防透铝LF21强度低，延性后，有较好的焊接性，不产生裂纹，通常采用固定不变电极压力。硬铝（如LY11、LY12），超硬铝（如LC4、LC5）强度高、延性差，极易产生裂纹，必须采价形曲线的压力。但对于薄件，采用大的焊接压力或具有缓冷脉冲的双脉冲加热，裂纹也不是不可避免的。
采用价形压力时，锻压力滞后于断电的时刻十分重要，通常是0-2周。锻压力加得过早（断电前），等于增大了焊接压力，将影响加热，导致焊点强度降低和波动。锻压力加得过迟，则熔核冷却结晶时已经形成裂纹，加锻压力已无济于事。有时也需要提前于断电时刻施加锻压力，这是因为电磁气阀动作延迟，或气路不畅通造成锻压力提高缓慢，不提前施加不足以防止裂纹的缘故。
5.4不锈钢的点焊
不锈钢一般分为：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢三种。由于不锈钢
这类材料有较高的高温强度，必须采用较高的电极压力，以防止产生缩孔、裂纹等缺陷。不锈钢的热敏感性强，通常采用较短的焊接时间、强有力的内部和外部水冷却，并且要准确地控制加热时间、焊接时间及焊接电流，以防热影响区晶粒长大和出现晶间腐蚀现象。
点焊不锈钢的电极推荐用2类或3类电极合金，以满足高电极压力的需要。
5.5镀锌钢板的点焊
镀锌钢板大致分为电镀锌钢板和热浸镀锌钢板，前者的镀层比后者薄。点焊镀锌钢板用的电极，推荐用2类电极合金。相对点焊外观要求很高时，可以采用1类合金。推荐使用锥形电极形状，锥角120度-140度。使用焊钳时，推荐采用端面半径为25-50mm的球面电极。为提高电极使用寿命，也可采用嵌有钨极电极头的复合电极，以2类电极合金制成的电极体，可以加强钨电极头的散热。
5.6镀铝钢板的点焊
镀铝钢板分为两类，第一类以耐热为主，表面镀有一层厚20-25微米的Al-Si合金（含有
Si6-8.5%），可耐640度高温。第二类以耐腐蚀为主，为纯铝镀层，镀层厚为第一类的2-3倍。点
焊这两类镀锌钢板时都可以获得强度良好的焊点。由于镀层的导电、导热性好，因此需要较大的焊接电流。并应采用硬铜合金的球面电极。下表为第一类镀铝钢板点焊的焊接条件。对于第二类，由于镀层厚，应采用较大的电流和较低的电极压力。
5.7高温合金的点焊
高温合金又称耐热合金，目前生产中主要用于点焊的是固溶强化型高温合金，对时效沉淀强化型耐热合金的点焊也有应用。高温合金的点焊分为铁基和镍基合金，高温合金点焊焊接性一般，其中沉淀强化型高温合金焊接性比固溶强化型高温合金差，铁基固溶强化合金的焊接性又比镍基固溶强化合金差。它们的电阻率和高温强度比不锈钢更大，因而要要用较小的焊接电流和较大的电极压力。为了减少高温合金点焊时出现裂纹和胡须等缺陷，还应尽量避免点焊的过热。点焊较厚板件时，最好在焊接脉冲之后再加缓冷脉冲并施加段压力，防止缩孔和裂纹；同时采用球面电极，也利于熔核的压固和散热。
5.8钛合金的点焊
钛及钛合金是一种优良的金属材料，点焊结构中主要用α型钛合金（TA7等）和α＋β型钛合金（TC4等），由于其热物理性能与奥氏体不锈钢近似，故点焊焊接性良好，点焊时亦不需要保护气体。
钛合金的点焊技术要点如下：
1）、一般可不进行表面清理，当表面氧化膜较厚时可进行化学清理：硝酸45％、氢氟酸20％、水35％混合液，或氟酸20％、硫酸30％、水50％混合液中（室温）浸蚀2～3min，然后用流动冷水冲洗干净。
2）、电极应选用CrZrCu、BeCoCu、NiSiCrCu合金，球面形工作端面，内部水冷和必要时附加外部水冷。
3）、采用硬规范并配以较低的电极压力，以避免产生凸肩、深压痕等外部缺陷。
4）、点焊时冷却速度高，会产生针状马氏体（α′相）组织，使硬度提高韧性下降。因此对α型钛合金建议采用焊后退火处理；对α＋β型钛合金可采用带回火双脉冲点焊工艺。
5.9铜和铜合金的点焊
铜合金与铝合金相比，电阻率稍高而导热性稍差，所以点焊并无太大困难。厚度小于1.5mm的铜合金，尤其是低电导率的铜合金在生产中用的最广泛。纯铜电导率极高，点焊比较困难。通常需要在电极与工件间加垫片，或使用在电极端头嵌入钨的复合电极，以减少向电极的散热。钨极直径
通常为3-4mm。焊接铜和高导电率的黄铜和青铜时，一般采用1类电极合金做电极，焊接低导电率的黄铜、青铜和铜镍合金时，采用2类电极合金。也可以用嵌入钨极的复合电极焊接铜合金。由于钨的导热性差，故可使用小得多的焊接电流，在常用的中等功率的焊机上进行点焊，但钨电极容易和工件粘着，影响工件的外观。下面两表为点焊黄铜的焊接条件。铜和高电导率的铜合金因电极粘附严重，很少采用点焊，即使用复合电极也只限与点焊薄铜板。
5.10镁合金的点焊
镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。镁合金由于具有密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好，散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
结束语：
通过这次论文加深了对电阻点焊的了解，将点焊的方法、参数及应用进行总结。点焊是一种高速、经济的连接方法。它适于制造可以采用搭接、接头不要求气密、厚度小于3mm的冲压、轧制的薄板构件。它是把焊件在接头处接触面上的个别点焊接起来。点焊要求金属要有较好的塑性。点焊由于焊点间有一定的间距，所以只用于没有密封性要求的薄板搭接结构和金属网、交叉钢筋结构件等的焊接。根据不同的材料选择不同的点焊方法，通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。
参考文献：
【1】吕会敏. 铝合金介质点焊工艺性研究[M] 《热加工工艺》 2009年第38卷第11期
【2】赵海霞. 低碳钢点焊工艺的确定[M] 《太原科技》 2008年第11期
【3】林建平，胡琦等 USIBOR1500超高强度淬火钢板点焊性能研究[M] 《中国工程机械学报》第5卷第3期2007年7月
【4】郭连志，张勇等 00Cr18Ni10N不锈钢点焊工艺参数的正交优化[M] 《热加工工艺》2011年第40卷第15期
【5】胡心彬，万斌，董仕节. 汽车用镀锌钢板电阻点焊工艺参数的优化[M] 《热加工工艺》 2010年第39卷第23期
【6】赵熹华主编. 焊接方法与机电一体化. 北京：机械工业出版社，2001 【7】杨黎峰. 铝合金电阻点焊热过程数值模拟：[D].长春：吉林大学，2005
电池点焊机原理
电池点焊机原理 焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。 一、焊接热的产出及影响因素 点焊时产生的热量由下式决定：Q=IIRt（J）————（1） 式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s） 1.电阻R及影响R的因素 电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——（2）如图. 当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。 接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成： 1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。 2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比，由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。 2.焊接电流的影响 从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。 3.焊接时间的影响 为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，使用时以此为准。 4.电极压力的影响 电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能影响因R减小引起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。 5.电极形状及材料性能的影响 由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。
点焊方法及工艺参数选择
点焊方法及工艺参数选择 一、点焊方法： 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c的不足。 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式如图11-6所示，图中a为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中b为无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中C有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。图中d为当两焊点的间距l很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。 在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工件的型式（图11-7a),也可采用各
对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式（图 11-7b).后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。 其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负荷平衡。 二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。 以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。 三、不等厚度和不同材料的点焊 当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一边偏移，偏移的结果将使薄件或导电、
车身电阻点焊焊接工艺
车身电阻点焊焊接工艺 案例 一台捷达小轿车由于中部车身发生严重碰撞，需要更换中柱。在维修过程中使用电阻焊连接，但维修人员在完成电阻焊工作后，发现有许多焊点未能完成互熔，产生内外钣件脱焊现象。 分析原因：1.焊前没有清理干净，焊位有杂物沾污。 2.焊时电流、电压值不对。 3.夹具没有实施夹紧而留有空隙，造成焊点在加压时不能互熔。 改进措施：1.焊前清洁。 2.夹具在夹紧焊接钣件之间要贴合牢固。 3.先试焊才实施工作以保证质量。 一、制订检修计划 任务5制订汽车中部车身碰撞更换中柱故障的检修计划，如表9-1所示。 表9-1 汽车车身碰撞更换中柱的检修计划 1.车辆信息描述 车辆描述 车身钣金件材 料类型 门槛与中柱金属材 料 门槛结构形状 巾柱结构娄型 2.车身钣金件故障现象描 述 3.车身饭金件故障原因分 析，画出鱼刺图 4.中部车身钣金件故障检 修工作准备
5.中部车身钣金件故障检 修流程 步骤检查项目操作要领技术要求或标准检修记录 提示 车辆的维修接待，必须仔细询问顾客车辆故障的原因，细心观察车辆除事故范围外的损伤情况，并注明以防纠纷产生：对车内贵重物品妥善保存或要求顾客自行处理，为维修作业做好必要的准备，如实准确地填写接车问诊。车身钣金件故障检修流程表要做仔细毫不遗漏地记录下来，为在维修过程实施监控。 受损伤的整体式车身部件需要整体更换时，一般都按生产时的接合部切割分离，然后再按步骤安装新部件。当部件损伤程度并不太严重，只作局部切除即可修复时，做整体切割更换显然没有必要。 整体式车身的结构钣件，其横截面大都是封闭的，或者制件本身截面封闭，或者将其焊接在车身上时形成封闭截面形式，如车门槛板、立柱和车身梁；也有的钣件截面是开口或单层搭，如表9-2所示。 表9-2 中部车身的主要更换结构钣件 特点示意图特点说明 中立柱高抗拉强度钢板其强度比低碳钢高，它是经过定热处理后形成的，此类材常规加热和焊接方法部不致降低它的强度 车门槛板耐腐蚀钢板（即镀锌钢板）耐腐蚀高，具有极强的刚性切割更换时通过采用插入件式
点焊焊接参数及其相互关系
点焊焊接参数及其相互关系 1. 点焊焊接循环 焊接循环（welding cycle），在电阻焊中是指完成一个焊点（缝）所包括的全部程序。图19是一个较完整的复杂点焊焊接循环，由加压，…，休止等十个程序段组成，I、F、t中各参数均可独立调节，它可满足常用（含焊接性较差的）金属材料的点焊工艺要求。当将I、F、t中某些参数设为零时，该焊接循环将会被简化以适应某些特定材料的点焊要求。当其中I1、I3、F pr、F fo、t2、t3、t4、t6、t7、t8均为零时，就得到由四个程序段组成的基本点焊焊接循环，该循环是目前应用最广的点焊循环，即所谓“加压－焊接－维持－休止”的四程序段点焊或电极压力不变的单脉冲点焊。 2. 点焊焊接参数 点焊焊接参数的选择，主要取决于金属材料的性质、板厚、结构形式及所用设备的特点（能提供的焊接电流波形和压力曲线），工频交流点焊在点焊中应用最为广泛且主要采用电极压力不变的单脉冲点焊。 （1）焊接电流I焊接时流经焊接回路的电流称为焊接电流，一般在数万安培（A）以内。焊接电流是最主要的点焊参数。调节焊接电流对接头力学性能的影响如图20所示。
AB段曲线呈陡峭段。由于焊接电流小使热源强度不足而不能形成熔核或熔核尺寸甚小，因此焊点拉剪载荷较低且很不稳定。 BC段曲线平稳上升。随着焊接电流的增加，内部热源发热量急剧增大（Q∝I2），熔核尺寸稳定增大，因而焊点拉剪载荷不断提高；临近C点区域，由于板间翘离限制了熔核直径的扩大和温度场进入准稳态，因而焊点拉剪载荷变化不大。 CD段由于电流过大使加热过于强烈，引起金属过热、喷溅、压痕过深等缺陷，接头性能反而降低。 图20还表明，焊件越厚BC段越陡峭，即焊接电流的变化对焊点拉剪载荷的影响越敏感。 （2）焊接时间t 自焊接电流接通到停止的持续时间，称焊接通电时间，简称焊接时间。点焊时t一般在数十周波（1周波＝0.02s）以内。焊接时间对接头力学性能的影响与焊接电流相似（图21）。但应注意二点： 1) C点以后曲线并不立即下降，这是因为尽管熔核尺寸已达饱和，但塑性环还可有一定扩大，再加之热源加热速率较和缓，因而一般不会产生喷溅。 2) 焊接时间对接头塑性指标影响较大，尤其对承受动载或有脆性倾向的材料（可淬硬钢、铝合金等），较长的焊接时间将产生较大的不良影响。
点焊机原理图
点焊机原理 焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。 一、焊接热的产出及影响因素 点焊时产生的热量由下式决定： Q=IIRt（J）———— （1） 式中： Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s） 1.电阻R及影响R的因素 电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew—— （2）如图. 当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。 接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：
1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。 2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。 在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。 电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比，由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。 2.焊接电流的影响 从公式 （1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。 3.焊接时间的影响 为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，使用时以此为准。 4.电极压力的影响 电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能影响因R减小引起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。
电阻点焊方法和工艺资料
点焊方法和工艺 一、点焊方法： 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c的不足。 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式如图11-6所示，图中a为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中b为无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中C有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。图中d为当两焊点的间距l很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。 在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工的型式（图11-7a),也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式（图11-7b).后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。 其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负荷平衡。 二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。 以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差并适当加以调整。 三、不等厚度和不同材料的点焊 当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时，厚件一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料（见图11-8） 调整熔核偏移的原则是：增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有： （1）采用强条件使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。 （2）采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径，以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。 （3）采用不同的电极材料薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金，以减少这
点焊基本原理
点焊基本原理 1．1 点焊接头的形成 电阻点焊原理和接头形成如图1所示。可简述为：将焊件3压紧在两电极2之间，施加电极压力后，阻焊变压器1向焊接区通过强大的焊接电流，在焊件接触面上形成真实的物理接触点，并随着通电加热的进行而不断扩大。塑变能与热能使接触点的原子不断激活，消失了接触面，继续加热形成熔化核心4，简称熔核。熔核中的液态金属在电动力作用下发生强烈搅拌，熔核内的金属成分均匀化，结合界面迅速消失。加热停止后，核心液态金属以自由能最低的熔核边界半熔化晶粒表面为晶核开始结晶，然后沿与散热相反方向不断以枝晶形式向中间延伸。通常熔核以柱状晶形式生长，将合金浓度较高的成分排至晶叉及枝晶前端，直至生长的枝晶相互抵住，获得牢固的金属键合，接合面消失了，得到了柱状晶生长较充分的焊点，如图2所示。或因合金过冷条件不同，核心中心区同时形成等轴晶粒，得到柱状晶与等轴晶两种凝固组织并存的焊点，如图3所示。同时，液态熔核周围的高温固态金属，在电极压力作用下产生塑性变形和强烈再结晶而形成塑性环①〔注：塑性环（corona bond）熔核周围具有一定厚度的塑性金属区域称为塑性环，它也有助于点焊接头承受载荷〕，该环先于熔核形成且始终伴随着熔核一起长大，如图4所示。它的存在可防止周围气体侵入和保证熔核液态
金属不至于沿板缝向外喷溅。 熔核凝固组织为全部柱状晶者，以65Mn熔核为例，其形成过程模型如图5所示。图中： 图5a 凝固前，在熔合线上（固－液相界面）有许多晶粒处于半熔化状态，显然熔核的液态金属能很好的润湿取向不同的半熔化晶粒表面，为异质成核进行结晶提供了有利条件。 图5b 液态熔核的温度降低时，由于成分过冷较大，以半熔化晶粒作底面沿<100>向长出枝晶束。 在电极与母材的急冷作用下，凝固界面前形成较大的温度梯度，因而使枝晶主干伸入液体中较远，枝晶生长很快，枝晶臂间距H与冷却速度V间存在以下关系。 一次枝晶臂间距H1∝V-? 二次枝晶臂间距H2∝V-（?～?） 由于薄件脉冲点焊熔核尺寸小，电极与母材的急冷作用强，液体金属的冷却速度极快，因此枝晶臂的间距甚小。 图5c 枝晶继续生产、凝固层向前推进，液体向枝晶间充填。 枝晶间的液体逐渐向枝晶上凝固，使枝晶变长变粗，靠近母材处由于温度低，液体向枝晶上凝固快，以至形成连续的凝固层。由于65Mn合金具有较宽的凝固温度范围，故凝固层呈锯齿形起状，由于晶界在凝固层内形成，这就造成柱状
钣金件点焊参数标准(DOC)
钣金件点焊参数标准 核准： 审核： 会签： 制定：付强红 发布日期:2011/07/06 海宁红狮宝盛科技有限公司发布
1.目的: 规范点焊过程参数不确定性及标准的不明确性，同时规范和明确焊接的使用，判定及检测方法,保证公司产品的焊接质量，并加以规定，以便检查工作的顺利进行和实施 2.范围: 适用部门：技术、生产部焊接及公司其它涉及焊接的车间;公司所生产的所有需点焊产品，但是有特殊要求的产品除外 适用客户:公司所生产的所有需点焊产品，如 BE,WINCOR 及其他客户，但是有特殊要求的产品除外. 3.引用标准: 1.BE PS-01-01_03 Welding焊接标准 2.国内点焊标准 3.国内点焊接检测方法 4.点焊参数规格及标准 电阻点焊（resistance spot welding），简称点焊。是焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊是一种高速、经济的重要连接方法，适用于制造可以采用搭接、接头不要求气密、厚度小于3mm的冲压、轧制的薄板构件。当然，它也可焊接厚度达6mm或更厚的金属构件，但这时其综合技术经济指标将不如某些熔焊方法。 如下为焊接参数规格及标准参考表： 1.点焊通常采用搭接接头或折边接头（图1）.接头可以由两个或两个以上等厚度或不等厚度、相同材料或不相同材料的零件组成，焊点数量可为单点或多点.在电极可达性良好的条件下，接头主要尺寸设计可参见表1、表2和表3。 图1
2.焊前工件表面清理 点焊、凸焊和缝焊前，均需对焊件表面进行清理,以除掉表面脏物与氧化膜，获得小而均匀一致的接触电阻,这是避免电极粘结、喷溅、保证点焊质量和高生产率的主要前提.对于重要焊接结构和铝合金焊件等，尚需每批抽测施加一定电极压力下的两电极间总电阻R，以评定清理效果，一般情况下可由清理工艺保证。清理方法可有二类：机械法清理，主要有喷砂、刷光、抛光及磨光等；化学清理用溶液参见表5，也可查阅相关熔焊资料。 3、常用金属材料的点焊 判断金属材料点焊焊接性的主要标志：①材料的导电性和导热性，即电阻率小而热导率大的金属材料，其焊接性较差； ②材料的高温塑性及塑性温度范围，即高温屈服强度大的材料（如耐热合金）、塑性温度区间较窄的材料（如铝合金），其焊接性较差；③材料对热循环的敏感性，即易生成与热循环作用有关缺陷（裂纹、淬硬组织等）的材料（如65Mn），其焊接性较差；④熔点高、线膨胀系数大、硬度高等金属材料，其焊接性一般也较差。当然，评定某一金属材料点焊焊接性时，应综合、全面地考虑以上诸因素。 3.1 低碳钢的点焊(表6)
电阻焊接原理与电阻点焊过程四个阶段
电阻焊接原理与电阻点焊过程四个阶段 电阻焊虽然具有劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简便，易实现机械化等优点；但也受到耗电量大、电极棒更换、被焊材料导电性能、适用的接头形式、以及可焊工件厚度（或断面尺寸）等因素的限制。 在动力电池的成组工艺中，电阻焊作为一种比较成熟的工艺，被在一些场合应用，比如单体与母排的焊接，电池极耳与并联导电条的连接等等。由于设备简单，成本较低，在电池行业发展早期，应用比较多。虽然近年有逐步被更先进的激光焊接和超声焊接替代的趋势……不管怎样，整理一份资料，了解一下这位成型工艺界的前辈。 电阻焊虽然具有劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简便，易实现机械化等优点；但也受到耗电量大、电极棒更换、被焊材料导电性能、适用的接头形式、以及可焊工件厚度（或断面尺寸）等因素的限制。 电阻焊接原理 电阻焊（resistance welding）是把工件置于一定的电极力夹紧间，然后利用接电流通过件所析出的电阻热使被材料熔化，待冷却后形成可靠点的接方法。 电阻焊基本形式如下图所示，将即将接的材料 3 夹紧于两电极2 之间，在施加一定的接压力后，接变压器 1 在接区释放较大的电流，并持续一定的时间，直到件的接触面间出现了真实的接触点后，再继续加大接电流让熔核持续地生长，此时接材料接触位置的原子不断被激活后形成熔化核心4。 最后接变压器停止通电，被融化件材料遇冷凝固为点。利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种，即点、缝、凸、对。 电阻焊点的热源是电流通过接区产生的电阻热。电阻焊点时，电流通过件产生的热量可由下式确定： Q=I Rt
点焊机原理及自制
很累，初级一共绕了520圈次级还没有合适的线绕，次级一共绕11圈，要用32平方毫米的线绕，很粗，次级电压5V，电流100A ，功率500W左右， 足够焊电池了， 点焊机原理及自制 一、电阻焊 1.电阻焊的特点及应用 电阻焊是压焊的主要焊接方法。电阻焊是将焊件组合后，通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及 邻近区域产生的电阻热进行的焊接方法。 电阻焊的主要特点是：焊接电压很低（1～12V）、焊接电流很大（几十～几千安培），完成一个接头的焊接 时间极短（0.01～几秒），故生产率高；加热时，对接头施加机械压力，接头在压力的作用下焊合；焊接时 不需要填充金属。 电阻焊的应用很广泛，在汽车和飞机制造业中尤为重要，例如新型客机上有多达几百万个焊点。电阻焊在宇宙飞行器、半导体器件和集成电路元件等都有应用。因此，电阻焊是焊接的重要方法之一。 电阻焊按工艺方法不同分为点焊、缝焊和对焊。这里仅介绍点焊。 2.点焊 点焊是焊件装配接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊多用于薄板的连接，如飞机蒙皮、航空发动机的火烟筒、汽车驾驶室外壳等。 （1）点焊机 点焊机的主要部件包括机架、焊接变压器、电极与电极臂、加压机构及冷却水路等。焊接变压器是点焊电器，它的次级只有一圈回路。上、下电极与电极臂既用于传导焊接电流，又用于传递动力。冷却水路通过变压器、电极等部分，以免发热焊接时，应先通冷却水，然后接通电源开关。电极的质量直接影响焊接过程，焊接质量和生产率。电极材料常用紫铜、镉青铜、铬青铜等制成；电极的形状多种多样，主要根据焊件形状确定。安装电极时，要注意上、下电极表面保持平行；电极平面要保持清洁，常用砂布或锉刀修整。 （2）点焊过程 点焊的工艺过程为：开通冷却水；将焊件表面清理干净，装配准确后，送入上、下电极之间，施加压力，使其接触良好；通电使两工件接触表面受热，局部熔化，形成熔核；断电后保持压力，使熔核在压力下冷却凝固形成焊点；去除压力，取出工件。焊接电流、电极压力、通电时间及电极工作表面尺寸等点焊工艺参数对焊接质量有重大响。 所需材料：
点焊焊接原理及设备
点焊初级理论 1.电焊焊接原理 点焊过程，就是在热与电极压力作用下形成焊点的过程。 2.热过程 3.等效电阻 4.接触电阻 5.点焊过程 a)预压阶断：为了消除零件配合间隙，建立稳定的电流通道；（时间若短，电阻大，可能烧穿） b)通电加热阶段：形成焊核；（焊接时间和电流） c)维持阶段：维持压力，让焊核冷却；（使金属晶粒变细，熔核凝固并有足够强度） d)休止阶段：撤去压力，电极上升。 6.焊点强度的评价 a)焊核直径：半破坏，全拆解； b)剪切拉力值：拉力试验。 7.常见焊接不良 a)虚焊——焊点颜色发白 b)针孔 c)过烧/烧穿——凹陷，有飞出的熔质 d)焊核小 e)气孔 f)偏位 g)压痕深 h)焊核裂纹 i)飞溅 j)毛刺 k)边缘焊 l)漏焊 m)扭曲 8.引起缺陷的过程因素 a)板间装配不好 b)焊点间分流 c)不同的图层 d)胶水 e)电极磨损 f)多层板焊接 g)不同板厚焊接 h)不同压力变化 9.参数管理 a)电流 b)通电时间 c)压力 d)电阻 e)板材表面状态 f)电极 10.焊点强度管理
a)参数管理：调整后需要跟踪确认到位 b)目视检查 c)半破坏检查：是确认焊点强度的主要方式，用螺丝刀放在焊接部位，用一磅锤敲打, 有一声响感觉 螺丝刀受阻挡时就可判定有焊核。 d)整车全拆解 电极基础知识 1.电极的作用 传递焊接部位所需要的热和压力（包括电流、时间和压力），同时倒散焊接区域的热量。 2.电极的修磨要求 a)良好的表面状态 i.电极打点过程中端面变大，表面变差，影响焊接质量； ii.电极端面会越来越大，氧化层越来越厚，使得电流密度降低没有足够的热量形成焊核，导致发生虚焊、焊核小 b)初始锥度或标准锥度 i.电极的锥度直接影响打点过程中电极端面的变化； ii.为保证焊接质量，请保持你的锥度不变,按要求对电极进行修磨 c)端面直径6~8mm i.太小将导致过烧，压痕深，飞溅等； ii.太大则导致电流密度小，散热量大，有效热量小，易产生爆焊。 d)电极端面据第一条刻度线4mm以上 i.电极冷却过快会导致爆焊、焊核小等不良现象； ii.电极端面接近或达到冷却水通道，焊接时会使得电极穿孔。 e)上下电极对中 i.加压时焊点处会发生扭曲，打出焊点边缘有很大毛刺，时常伴有气孔发生。 ii.电极不对中时，电极只有对中的部分起作用，会造成焊点过烧，严重会导致穿孔。 焊机机构与原理 1.电阻焊的工作原理 利用电极对板件施加一定压力，将其夹紧，利用电极间电阻产生的焦耳热融化金属而达到的焊接目的。 2.悬挂式点焊机 控制柜：中频三核自适应控制器 a)一体式/分体式：变压器和焊臂一起； b)常见缺陷： i.飞溅毛刺 ii.压痕过深 iii.过烧或焊穿 iv.焊点扭曲 3.焊接系统三大路 a)水路：对焊钳本体和焊钳上的中频焊接变压器进行冷却 b)气路：控制焊钳的动静臂的打开和闭合，包括从大张口切换到小张口，及从小张口到闭合接触的 过程。 c)电路：控制焊钳动作的逻辑和提供板材焊点焊接时的足够热量。
第五章电阻点焊_百度文库.
第五章电阻点焊 5.1概述 点焊是电阻焊的一种, 是将被焊工件压紧于两电极之间, 并通过电流利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态, 使之形成金属结合的一种方法, 如图 5.1 所示。 点焊是一种高速、经济的连接方法。它适用于制造接头不要求气密,厚度小于3mm, 冲压、轧制的薄板搭接构件,广泛用于汽车、摩托车、航空航天、家具等行业产品的生产。 图 5.1 点焊示意图 5.2点焊的基本原理 5.2.1点焊过程(焊接循环 图 5.2为点焊的基本焊接循环, 图 5.33为点焊焊接过程示表图。点焊过程由四个基本阶段组成。 图 5.2 点焊的基本焊接循环图 5.3 点焊焊接过程示意图 (1 预压阶段—将待焊的两个焊件搭接起来，置于上、下铜电极之间，然后施加一定的电极压力，将两个焊件压紧。 (2 焊接时间—焊接电流通过工件，由电阻热将两工件接触表面加热到熔化温度，并逐渐向四周扩大形成熔核。 (3 维持时间—当熔核尺寸达到所要求的大小时，切断焊接电流,电极压力继续保持，熔核在电极压力作用下冷却结晶形成焊点。 (4 休止时间—焊点形成后，电极提起，去掉压力，到下一个待焊点压紧工件的时间。休止时间只适用于焊接循环重复进行的场合。 为了提高焊点的物理和化学性能，可以在基本焊接循环中加入下列其中之一或多个过程: (1 预压力使电极和工件紧密、贴合; (2 预热来降低工件上开始焊接时的温度梯度; (3 顶锻力压实熔核，防止产生裂纹和缩孔;
(4 回火、退火时间对硬化合金钢以达到所需求的强度; (5 后热以细化晶粒; (6 电流衰减以延迟AL 的冷却。 图 5.4 为一个比较复杂的焊接循环。 图 5.4 复杂的点焊焊接循环示例 5.2.2 焊接热的产生及其影响因素 5. 2.2.1焊接热量的产生 点焊时产生的热量由下式决定: Q=I2RT 式中： Q—产生的热量(J I—焊接电流(A R—电极间电阻( T—焊接时间(S 点焊时导电通路上的总电阻及热量分布如图 5.5所示。 图 5.5 点焊时导电通路上的电阻及热量分布 总电阻由以下七个部分组成: ①1,7—电极电阻，与电极材料有关; ②2,6—电极与工件之间的接触电阻，与电极和工件的表面状态，电极大小、形状及压力有关。此处产生的热量较多，但由于电极的热传导较好，并有水冷，母材达不到熔化温度。 ③3,5—母材本身电阻，正比于材料的电阻率和板厚，反比于导电面积。 ④4—母材间接触电阻，此处电阻最大，产热最多对焊接形核有作用的是接触电阻4，其它的电阻应尽可能减少。在一定的焊接循环 内,影响点焊接头热量多少的因素有：A.工件及电极电阻；B.工件间接触电阻以及工件与电极之间的接触电阻；C.工件及电极上的热量损失。 5. 2.2.2影响因素
第一部分：点焊的原理及焊接工艺
第一部分：点焊的原理及焊接工艺 点焊工艺是一种形成永久结合的金属连接。在焊接时焊件通过焊接电流局部发热，并在焊件的接触加热处施加压力，形成一个焊点。点焊是一种高速、经济的连接方法，它适用于制造可以采用搭接、接头不需要气密、厚度小于5mm的冲压轧制的薄板类构件。点焊工艺目前被广泛地应用于各个工业部门，不仅能够焊接低碳钢和低合金钢，也可以焊接高碳钢、高锰钢及不锈钢、铝合金、钛合金等材料组成的零部件。 点焊工艺参数的选择：影响点焊的工艺参数包括焊接电极的结构直径、焊接能量、焊接时间和焊接压力。根据焊接速度和焊接效果可分为快速焊接、中速焊接、普通焊接三种条件，对于工件要求焊接强度高、焊接变形小的场合，最好选用大功率、短时间的强规范快速焊接。对于要求不严格的工件就可以采用小功率、长时间的普通焊接方式，这样可选择比较小的焊接设备，同时对电网的影响也比较小。通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸，其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检验熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力、焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时还需进行低倍测量、拉伸试验和X射线检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。 影响点焊焊接接头焊接质量的因素主要有焊接电流、电极压力、焊接时间、预压和休止时间、焊接电极直径等。 1、焊接电流 点焊形成的熔核所需的热量来源是利用电流通过焊接区电阻产生的热量。在其他条件给定的情况下，焊接电流的大小决定了熔核的焊透率。在焊接低碳钢时，熔核平均焊透率为钢板厚度的30～70%，熔核的焊透率在45～50%时焊接强度最高，当焊接电流超过某一规范值时，继续增大电流只能增大熔核率，而不会提高接头强度，由于多消耗了电能和增大了设备的损耗，因此从制造成本来讲是很不经济的。如果电流过大还会产生压痕过深和焊接烧穿等缺陷。 2、电极压力
点焊技术参数及其设备
双点焊工艺总结 1 点焊质量 1．1焊接质量与参数对照表 1.2.1飞溅原因 (1)开始时电极预紧压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环而向外飞溅； (2)加热结束时，因加热时间过长，熔化核心过大，在电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。 1.3焊接质量一般要求 1.3.1 焊透率
点焊接头的强度决定于焊点的几何尺寸及其内外质量。一般要求熔核直径随板厚增加而增大。熔核在单板上的熔化厚度hn对板厚度δ的百分比称焊透率A，即A=单板上的熔化高度hn/板厚δ×100%。通常规定A在20%-80%范围内。实验表明，焊点熔核直经符合要求时，取A》20%便可保证焊点的强度。A过大，熔核接近焊件表面，使表面金属过热，晶粒粗大，易出现飞溅或熔核内产生缩孔、裂纹等缺陷，接头承载能力下降。一般不许A>80%。 参考： （1）薄板焊接——薄板焊接时，因散热强烈，焊透率宜选小，可取10%左右。 （2）不同板厚焊接——薄板一边焊透率选10-20%。 （3）镁合金焊接——选60%左右。 （4）钛合金焊接——可达95%。 ※一般焊透率选40%左右较好。 1.3.2表面质量 一个好的焊点，从外观上看，表面压坑浅，平滑均匀过渡无明显凸肩或局部挤压的表面鼓起，不允许有外表环状或经向裂纹，表面不能有熔化或粘附的铜合金。从内部看，焊点形状规则，均匀其尺寸能满足结构强度的要求，核心内部无贯穿性或越规家值的裂纹，结合线深入及缩孔均在规定范围内，焊点核心无严重过热组织及其它不允许的缺陷。 1.3.3焊点直径 直接决定了接头的强度。一般焊点直径为：d=2δ+3（δ为板厚）。在板件搭边宽度的允许下，焊点直径应尽量大点。 2点焊工艺介绍 2.1 点焊过程 2.1.1概述 点焊经如图1所示过程：是一种永久结合的金属连接方式。焊件通过焊接电流处局部发热而发生塑性变形，同时在焊件加热处施加压力，形成熔核。 焊件自身的电阻，产生相当大的热量，温度也很高。尤其是在焊件之间的接触面处，首先熔化，形成熔化核心。电极与焊件之间的接触电阻也产生热量，但大部分被水冷的铜合金电极带走，于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间接触处为低。正常情况下是达不到熔化温度。在圆柱体周围的金属 因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下发生焊接，形成一个塑性金属环，紧密地包围着熔化核心，不使熔化金属向外溢出。
点焊原理
点焊方法和工艺 一、点焊方法分类 对焊件馈电进行电焊时，应遵循下列原则：①尽量缩短二次回路长度及减小回路所包含的空间面积，以节省能耗；②尽量减少伸入二次回路的铁磁体体积，特别是避免在焊接不同焊点时伸入体积有较大的变化，以减小焊接电流的波动，保证各点质量衡定（在使用工频交流时）。 1.双面单点焊所有的通用焊机均采用这个方案。从焊件两侧馈电，适用于小型零件和大型零件周边各焊点的焊接。 2.单面单点焊当零件的一侧电极可达性很差或零件较大、二次回路过长时，可采用这个方案。从焊件单侧馈电，需考虑另一侧加铜垫以减小分流并作为反作用力支点（图1d）。图1c 为一个特例。 3.单面双点焊从一侧馈电时尽可能同时焊两点以提高生产率。单面馈电往往存在无效分流现象（图1f及g），浪费电能，当点距过小时将无法焊接。在某些场合，如设计允许，在上板二点之间冲一窄长缺口（图1f）可使分流电流大幅下降。 4.双面双点焊图1b及j为双面双点的方案示意。图2-12b方案虽可在通用焊机上实施，但两点间电流难以均匀分配，较难保证两点质量一致。而图1j由于采用推挽式馈电方式，使分流和上下板不均匀加热现象大为改善，而且焊点可布置在任意位置。其唯一不足之处是须制作二个变压器，分别置于焊件两侧，这种方案亦称推挽式点焊。两变压器的通电需按极性进行。 5.多点焊当零件上焊点数较多，大规模生产时，常采用多点焊方案以提高生产率。多点焊机均为专用设备，大部分采用单侧馈电方式见图1h、i，以i方式较灵活，二次回路不受焊件尺寸牵制，在要求较高的情况下，亦可采用推挽式点焊方案。目前一般采用一组变压器同时焊二或四点（后者有二组二次回路）。一台多点焊机可由多个变压器组成。可采用同时加压同时通电、同时加压分组通电和分组加压分组通电三种方案。可根据生产率、电网容量来选择合适方案。 二、点焊循环 点焊过程由预压、焊接、维持和休止四个基本程序组成焊接循环，必要时可增附加程序，其基本参数为电流和电极力随时间变化的规律。 1.预压（F＞0，I=0）这个阶段包括电极压力的上升和恒定两部分。为保证在通电时电极
铝合金电阻点焊和缝焊工艺
中华人民共和国航空工业部部标准 HB/Z 77-84 铝合金电阻点焊和缝焊工艺 1 总则 1.1 本标准适用于LF2、LF3、LF6、LF21、LY12、LY16、LC4、LC9变形铝合金电阻点焊及LF2、LF3、LF6、LF21变形铝合金电阻缝焊工艺。 1.2 焊工应有焊接航空产品的焊接操作证书。 2 设备 2.1 焊机:点焊机、缝焊机。 2.1.1 焊接铝合金一般选用直流脉冲式、电容储能式、次级整流式等类型的焊机,缝焊机建议选用步进式的。 2.1.2 焊机最好具有三种加压方式:不变的压力、附加锻压力、附加予压和锻压力。 2.1.3 焊机电极臂应有足够的刚性,当施加最大额定压力时,臂长不大于500㎜,弹性挠 度应不超过1.5㎜,臂长不大于1200㎜,挠度应不超过2㎜。 2.1.4 焊机在规定气压范围和额定焊接速度下工作时,电极压力的波动应不超过+8%。上电极下降时应平稳无冲击现象。 2.1.5 焊机工作时,电源电压应在额定值的+5%范围内。管道压缩空气压力应不低于 5kg/cm2,室温应不低于15℃。 2.1.6 焊机的次级回路电阻,直流脉冲焊机应不大于60μΩ,交流焊机应不大于100μΩ,单个活动连结处电阻不大于20μΩ,单个固定结合处电阻不大于2μΩ。焊机的次级回路电阻至少三个月测量一次,并记入设备档案中。 2.1.7 焊机应定期检修,活动导电部分应定期更换石墨润滑剂。 2.1.8 焊机应配备必要的专用工具。 2.1.9 焊机在安装、改装、大修或改变动力线路之后,由工厂主管部门组织进行鉴定,鉴定合格后才允许投入生产使用。 焊机鉴定内容如下: a.按附录A《焊机鉴定表》规定内容测量焊机的参数。 b.选用生产中常用的一种材料,取最薄和最厚的两种相同厚度的组合进行工艺稳定性试 验,试验内容列于表1,试验结果应符合表1及HB5276--84《铝合金电阻点焊和缝焊质量检验》的规定。在全部试验项目中有一项不合格，则应调整焊机重新试验，直到全部试验项目合格为止。鉴定试验结果应记入焊机鉴定表中(附录A)。 c.焊机鉴定试验应按生产需要在该焊机上焊接的最高等级接头的要求进行。 2.2 电极和滚盘 2.2.1 电极和滚盘可以采用镉青铜或其它铜合金，其导电率应不低于80%IACS(国际标准退火铜)。布氏硬度不小于110kgf/mm2。当电极压力不大于600kgf时，可选用布氏硬度不小于80 kgf/mm2的冷拉钢。 2.2.2 电极和滚盘应按不同材料分别打上印记，并不在损伤其工作面的条件下存放。 航空工业部1983-05-30发布1984-07-01实施
点焊工艺及参数
. ....................... 北為.............. ................ 点焊方法和工艺 一、点焊方法： 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用 大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c 为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c的不足。 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式如图11-6所示，图中a为 单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中b为无分流的单面双点点 焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中C有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区， 形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。图中d为当两焊点的间距I很大 时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A,与电极同时压紧在工件上。 在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工件的型式（图11-7a）,也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式（图11-7b）.后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负荷平衡。 二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。 以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。 三、不等厚度和不同材料的点焊 当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一边偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时，厚件一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料（见图11-8） 调整熔核偏移的原则是：增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有： （1）采用强条件使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。 （2）采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径，以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。 （3）采用不同的电极材料薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金，以减少这一侧的热损失。