点焊常识 2

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。

6.工件表面状况的影响

工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。

二、热平衡及散热

点焊时，产生的热量只有一小部分用于形成焊点，较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了，其热平衡方程式：

Q=Q1+Q2————（3）其中：Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量

有效热量Q1取决与金属的热物理性能及熔化金属量，而与所用的焊接条件无关。Q1=10%-30%Q，导热性好的金属（铝、铜合金等）取下限；电阻率高、导热性差的金属（不锈钢、高温合金等）取上限。损失热量Q2主要包括通过电极传导的热量（30%-50%Q）和通过工件传导的热量（20%Q左右）。辐射到大气中的热量5%左右。

三、焊接循环

点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段（如图点焊过程）：

1）预压阶段——电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当压力。

2）焊接时间——焊接电流通过工件，产热形成熔核。

3）维持时间——切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。

4）休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环。

为了改善焊接接头的性能，有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环：

1）加大预压力以消除厚工件之间的间隙，使之紧密贴合。

2）用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止飞溅；凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各点加热的一致。

3）加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹或缩孔。

4）用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织，提高接头的力学性能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。

四、焊接电流的种类和适用范围

1.交流电可以通过调幅使电流缓升、缓降，以达到预热和缓冷的目的，这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊，即用于两个或多个脉冲之间留有冷却时间，以控制加热速度。这种方法主要应用于厚钢板的焊接。

2.直流电主要用于需要大电流的场合，由于直流焊机大都三相电源供电，避免单相供电时三相负载不平衡。

五、金属电阻焊时的焊接性

下列各项是评定电阻焊焊接性的主要指标：

1.材料的导电性和导热性电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊机，其焊接性较差。

2.材料的高温强度高温（0.5-0.7Tm）屈服强度大的金属，点焊时容易产生飞溅，缩孔，裂纹等缺陷，需要使用大的电极压力。必要时还需要断电后施加大的锻压力，焊接性较差。

3.材料的塑性温度范围塑性温度范围较窄的金属（如铝合金），对焊接工艺参数的波动非常敏感，要求使用能精确控制工艺参数的焊机，并要求电极的随动性好。焊接性差。

4.材料对热循环的敏感性在焊接热循环的影响下，有淬火倾向的金属，易产生淬硬组织，冷裂纹；与易熔杂质易于形成低熔点的合金易产生热裂纹；经冷却作强化的金属易产生软化区。防止这些缺陷应该采取相应的工艺措施。因此，热循环敏感性大的金属焊接性也较差。（附表：常用金属的热物理性能）

点焊基本常识

(何文章提供)

一. 点焊及施焊方法

点焊工作原理是根据电流的热效应。点焊时两个被焊工件首先在焊钳或焊枪气缸的作用下通过上下电极压紧，然后通过焊接电流(一般在几千到几万安培 )，根据焦耳定律Q=0.24I 2Rt，使被焊处金属熔化，达到焊接温度后切断电流，在电极的压力作用下，熔化金属冷却结晶形成焊核。

点焊多数用于薄板焊接，接头形式多采用搭接接头和翻边接头。

点焊的种类很多，我们焊装车间主要有两种。

即：双面单点，单面双点。

双面单点是应用最广的一种点焊形式。如：悬挂式吊点焊机，座点焊机。它的特点是一次通电只能焊一个焊点。

单面双点：主要应用在工件同面上，另一面垫有一大块导电性能很好的铜导电板(块)，焊接变压器二次线两端与电极连接，工件被压在电极与铜垫块之间。因此，在装配多点焊机电极块时必须用绝缘材料将电极块与电块支架分离开。维修时一定要把原有的绝缘垫片装上，防止在施焊时分流。

单面双点(多用与专用多点焊机) 双面单点

二.点焊的循环

每焊一个焊点必须经过予压.焊接.维持.休止四个过程。每一个过程都持续一定的时间，分别为予

压时间t

压，焊接时间t

焊

，维持时间t

维

，和休息时间t

休

，这四个过程对点焊的质量是不可缺少

PI

开始通电，因接触电阻太大，点焊时就可能出现烧穿现象。

焊接：焊接时间是指在点焊过程中，电极通过的时间，是焊接过程中的重要环节。焊接时电流通过电极流经焊件，使焊接处产生强烈的电阻热，在热量最集中处的金属首先熔化，同时熔化的金属被周围尚未熔化处与塑性状态的金属环所包围，使熔化的金属不能外溢。随着时间的增

长，熔核不断扩大，焊接时加热的速度是非常快的，低碳钢点焊时可以在0.06~0.1秒内使核心温度达到1800O C以上超过金属熔点200~300度。有时在电流过大或焊接时间过长在电极压力的作用下会产生飞溅，在一般情况下少量飞溅是可以的，但是飞溅太大会影响焊接质量，压痕太深。一般压痕深度不能超过零件厚度的20%。

维持：维持时间是指从断电开始到电极抬起这段时间，即在压力的作用下，使塑性环内的液体金属结晶，形成焊核。如果焊接电流一断，焊核内的液体金属没有来得极结晶时，电极就抬起，那么焊核金属由于在封闭的塑环里结晶凝固，体积收缩无法获得补充，就会形成缩孔或疏松组织。显而易见，有缩孔或疏松组织的焊核强度是很低的，因此维持这段时间是必不可少的。它是保证焊核在压力作用下结晶，使焊核组织致密。焊件厚度为1~1.5毫米的低碳钢板，维持时间为0.1~0.2秒，而焊厚度8~10毫米的低碳钢时焊核完全结晶得1.5~2.5秒左右。因此，维持时间不能低于这个数字。但是，维持时间也不宜时间过长。

休止：休止时间是指电极从工件抬起到下一个循环加压开始这段时间。只要能满足工件移动.定位及满足焊机的机械动作时间即可。在满足这些条件的前提下，这个时间越短越好，因为这样生产率越高。

以上所介绍的点焊循环是最基本的，对于任何金属及合金的

点焊来说，其中哪一个过程都是不可缺少的。

二. 点焊的电阻

点焊的热源是电流流过被焊金属时电阻所析出的电阻热。因而点焊时的电阻大小及其分布是关系到点焊能否进行，能否获得良好的质量重要因素。点焊时的电阻R，它包括电极与工件的接

触电阻R

极，工件的有效电阻R

件

，工件间的接触电阻R

触

，其关系为：R=2R

极

+R

触

+2R

件

，则点焊时

所析出的电阻热量为：Q=0.24I2(2R

极+2R

触

+2R

件

)t。应该说，在点焊过程中，由于工件被加热，温

度逐渐升高，无论是工件的本身电阻还是接触电阻以及焊接电流都有明显变化。因而，想用焦耳—楞次定律准确地计算出点焊时所析出的电阻热是困难的。以下介绍一下点焊的三个有关电阻。

1.工件间接触表面的接触电阻R

触

接触电阻大小与电极压力有关，与材料性质和零件表面状况有关。随着电极压力的增大，焊接工件表面的凸点被压溃，使接触点的数量和面积都随着增加，因此接触电阻就减小。在点焊过程中，在焊机容量较小的情况下，有时通过调整电极压力来改变接触电阻的大小，来调解点焊时的热量以改善焊接质量。

同样，如果材料的性能愈软，则压溃强度愈低，在同样压力下接触面增加，接触电阻减小。当焊接表面存在氧化物和脏物，尤其是导电性很低的氧化物时，会严重阻碍电流通过，而使接触电阻明显增加。

接触电阻还与温度有关。在焊接加热过程中，随着焊件温度逐渐升高，接触点的压溃强度下降，从而使接触面急剧增加，接触电阻迅速下降。当钢件在温度接近6000C时其接触电阻几乎完全消失。

2.电极与工件的接触电阻R

极

电极和工件的接触电阻一般为工件间接触电阻的一半左右，即R

极=0.5R

触

。这个电阻对于点

焊来说是有害的，它的电阻越小愈好。因此，这个电阻过大，使电极与工件接触处温度过高，造成表面飞浅或烧穿，而且电极容易和工件焊在一起，电极磨损严重，给点焊带来很大困难。工件表面有油污、杂质、锈蚀都可造成以上有害影响。另外，当电极带有铁物质时，必须清理干净在进行焊接。

3.焊件内部有效电阻

点焊时，焊核形成所需要的热量，大部分都是由焊件内部的电阻产生的，约占焊核所需热量的90%以上。工件内部有效电阻R

件

与零件厚度、电极与工件接触表面直径D，被焊工件材料的电阻系数有关，可以用下式表示：

R

件

=Kxδ?D2ΧP

其中：δ—被焊工件厚度(毫米)

D —电极与工件接触表面直径(毫米) K 系数(电流密度不均引起)

P —被焊工件材料的电阻系数欧姆∕厘米

三. 点焊时的加热特点

点焊时，电流流过工件电阻和接触电阻所析出的总热量Q 的消耗可分两大部分。Q 的一部分消耗在焊接处及其邻近区域，这部分热量用以将这部分金属加热到焊接温度，以便实现焊接。这部分热量是实现焊接的有用热量，我们称为有效热量Q 效。Q 的另一部分热量用于补偿焊接处周围的冷金属的热量Q 1及电极和冷却水传走的热量Q 2与向周围空气幅射的热量Q 3。这部分热量并没有用来加热被焊金属，对于焊核的热形成来说是无用的，白白损失掉的热量，故称为无用热量或损

损

把上面关系可用平衡方程式来表示： Q=Q 有效+Q 损=Q 1+Q 2+Q 3+Q 有效

有效热量大小取决于焊接区或金属的体积、温度和金属的热物理性质。

当被焊区域金属材料体积一定时，它与加热时间长短没有关系。而损失的热量Q 损是与加热时间长短有关系，时间越长Q 损愈大。

Q 有效与焊接区金属的体积、温度及金属材料的热物理性质有密切关系。工件越厚焊接区金属的体积也就越大，因而，点焊时所需要的热量也就越越多。

Q 损也与金属的体积、金属材料的热物理性质及周围 介质的温度有关。当焊接工件尺寸越大，金属的导热性越好，周围介质的温度越低，焊接时间越长则Q 损也就越多。这也就是说，一些导热性好的有色金属比低碳钢在点焊时焊接困难所在。另外，Q 损是随着时间的增长而增大的，所以在焊接时在焊机功率足够保证焊接质量的前提下，尽可能用短的焊接时间，大的焊接电流。焊接区的加热温度与加热时间的关系，不论焊机功率多大，随着加热时间的增长，开始焊接区的温度上生很快，最后趋向一个恒定值，这是因为加热时间延长，尽管电极热析出的热量越来越多，但同时向周围冷金属、电极传导和向周围介质散失的热量也越来越多，最后电阻在单位时间内析出热量和损失的热量相等，达到了平衡状态，则工作温度也就达到了一个稳定数值。因此，要获得质量高的焊点不能无限利用延长焊接时间来降低热工率的办法来实现焊接时间，工件待焊区的温度永远也达不到焊接温度。

四. 点焊参数规范及其对焊接质量的影响

点焊规范就点焊过程中，保证获得良好的焊接质量时，与焊接质量有密切关系的参数规定范围。点焊时的主要工艺参数规范有：焊接电流、焊接时间、电极压力和电极工作面直径 。 点焊参数规范与点焊质量有着十分重要的关系。因此，有必要就点焊的参数规范与点焊的质量关系进行仔细分析。

1. 焊接电流与焊接时间

点焊时、被焊区电阻所析出的热量为： Q=0.24I 焊2?R ?t 焊(卡)

其中：R —工件电阻R 件与接触电阻R 触之和，单位为欧姆。 I 焊—焊接电流，单位为安培。 t 焊—焊接时间，单位为秒

在点焊时如果保证电极压力P 极，电极与工件接触表面直径，工件材料、厚度及表面质量不变，则电阻R 基本上是保持不变的。从上式看出电阻产生的热量与电流I 焊和时间t 焊有关。随着焊接电流和焊接时间的增长，焊接处产生的热量越来越多，特别是电流的影响更大。

点焊时，形成焊核尺寸的大小与电阻析出的热量有关，因而I 焊及t 焊直接影响到点焊时焊点

图1点焊拉断强度与焊接时间的关系 图2 焊接时间对焊核质量的影响

毫米的低碳钢板点焊时焊点的拉断强度P B 与焊接时间t 焊的关系。由图中可以看到，焊点强度P B 随着焊接时间增长，开始增长很快，接着比较平缓，最后焊接时间太长，焊点强度反而下降。 图2所示是图1在A.B.C.D 处焊接时焊核质量的剖面图。

当焊接时间很短时，相当于图1A 点，由于电阻析出的热量少，不足以使核心金属熔化。因而，两焊件只能在电极作用下，作用区很少一部分的金属实现了塑性焊接，没有能形成焊核图2a 所示。

如果焊接时间增长，在图1A.B 之间，焊接区的温度逐渐升高，但还未达到焊接所需要的温度，如图2中b 所示图1中B 点焊核剖面图，焊核尺寸小，强度不高。从图1中我们可以看出A —B 段曲线斜率比较大，那就是说焊接时间及其它因素稍有变化，焊接质量便有很大波动，质量变化大。

当继续延长焊接时间t 焊时，如图1B —C 段电阻所析出的热量已使焊接处的温度逐步达到了点焊所需要的温度。如图1C 点的图2中的C 所示。焊核已达到了所需要几何尺寸，焊接质量最好。同时C 点处曲线最平坦，焊接时间t 焊及其它因素稍有变化焊接质量变化小，强度最稳定。点焊规范的选择一般选择在图1中C 点。

在点焊过程中，一般正常的焊核直径大约是电极和工件接触面直径的0.9~1.4倍。 即：d 核=(0.9~1.4)d 极

如在进一步延长焊接时间t 焊，如图1中C —D 段，焊接质量开始逐步下降。这是因为一方面由于加热时间过长，加热区太宽使焊核发附近区域过热严重，另一方面由于焊接时间太长溶化核心个过大，以致于在压力的作用下，核外的塑性金属环已经包不住了溶化了的金属，造成飞溅太大，压痕过深，降低了焊点有效的截面积，使焊点强度下降，如图2中d 所示。

因为焊接电流对于焊点质量的关系与焊接时间对于焊点质量的关系相似，故不再重述。

2.电极直径d极

电极直径是指电极与工件接触表面直径。电极直径与焊接质量有密切关系。如果在其它工艺参数保持不变的条件下，那么随着电极直径的增加，电极与工件接触表面增加，使焊接区电流密度下降，散热强烈，这两者都不利于焊点的形成，使焊接强度下降。

在点焊过程中，随着焊点数目的增加电极不可避免的要磨损或者压堆。电极和工件接触表面直径逐渐扩大，使焊点强度下降。因而在焊接过程中，要不断的对电极进行修整。

与工件(薄板)厚度δ如下关系：在正常情况下，电极与工件接触表面直径d

极

d

=2δ+3 (当δ∠2mm时)

极

=1.5δ+5 (当δ>2mm时) δ__ 薄件厚度

d

极

3.电极压力P极

的大小直接影点焊时，电极压力是点焊工艺参数规范中很重要的参数之一。因为电极压力P

极

响到焊接金属区的加热状态。

太小时，工件表面接触不良，则接触电阻很大，会使工件烧穿，有时还会把电极烧当压力P

极

坏。当P

压力太小时，还会产生因为电极加在工件上的压力小于克服零件变形的刚性力，使两工极

件在焊接处就根本不能接触，焊核在被焊处就根本无法形成。

电极加在工件的作用力可分成两部分，一部分克服零件弹性变形使工件能够接触。另一部分用来使被焊接触面上互相压紧。克服工件变形的力和电极加在工件上的压力与工件的厚度有关，随着工件的厚度增大，而压力也同时加大。

如果在其它参数不变的条件下，随着电极压力的增加，焊点的强度逐渐下降。因为电极压力增大，电流密度减小，而损失的热量又增多，所以焊接区的加热越困难，不可避免焊核尺寸减小，焊接质量下降了。

如果在提高电极压力的同时，使焊接电流增加，或在提高电极压力的同时适当的延长焊接时间以便使焊点强度不变,那么随着电极压力的增高，焊点强度越来越稳定。

五.点焊时分流及其对点焊质量的影响

点焊时分流是指在点焊时，一部分电流绕过了工件被焊部位，另外构成回路。那么未经焊接部位流过的电流叫做分流。

由于焊接某焊点时工件和焊钳臂相接触，故有一部分电流由焊钳臂绕过了焊接部位另外构成回路。由于分流使焊接部位流过的电流减小，使焊点加热不足产生焊不牢的质量问题。同时在分流回路中，工件和钳臂接触处容易“起火”把焊钳和工件烧坏。

引起分流的原因是各种各样的，而分流在有些情况下对焊点质量的影响很大，因而对于点焊中应该出现的分流应该及时排除。

下面把点焊过成中经常产生的分流现象作简介：

1.焊接二次回路与机体绝缘不好产生分流

焊机变压器二次线与机体都是绝缘的。如果拆修不及时，其绝缘不良或击穿，就会产生分流，严重时使焊接无法进行。例如多点焊机的导电夹具部分，绝缘接头，垫片等对其绝缘性能应该经常进行测试，发现问题及时维修。一般要求绝缘电阻每仟伏不少于0.5兆欧。

2.相邻焊点的中心距对点焊分流的影响

两相邻焊点间距越小，则分流路经部分电阻越小，而产生的分流越大。所以点焊时要按工艺要求和理的选择点距，以减少分流的影响。

3.焊件的厚度对分流的影响

随着焊件厚度的增加，分流就越严重，这是因为焊件厚度增加使分流路经的金属导电截面积增大，而分流路经的电阻降低，故分流大。

4.焊件数目对分流的影响

在点焊过成中，当一次点焊两层板时，从邻近焊点的分流要比一次点焊三层板时分流小，因为焊件数目增多相当于焊件厚度增加。

另外，焊点的焊接顺序，焊件表面状态，电极压力等对点焊的分流都有影响。总之产生分流因素很多，对点焊的影响也各有不同。其中，因二次回路相接处而产生的分流对点焊质量的影响较大，应经常检查避免分流现象发生。

六.点焊的缺陷和检查

质量良好的焊点，无论从外观还是从焊核内部都是没有缺陷的。从外观看，焊点园而且表面平整，无烧伤、压痕深等各种缺陷。从内部看，应有尺寸合适的焊核，焊核应是很致密的铸造组织，核内不能有缩孔、疏松、裂纹等缺陷。

如果在点焊时，焊件清理不好，规范选择不当，都能引起缺陷的产生。

点焊的缺陷主要有：

1.未熔透：

未熔透即在点焊时，没有形成“扁豆”样的铸造点焊组织。这种缺陷最危险。它会大大降低焊点的强度。而且这种缺陷一般不能从外观上检查出来。产生未熔透的主要原因是由于焊接电流密度太小或焊接时间短使焊接部位加热不足所造成的。造成焊接部位电流减小的原因是多种多样的。如：①焊接工艺规范调节不合适，②二次回路电阻增大，③有部分分流现象，④网络电压下降等。

2.飞溅：

飞溅在点焊中经长出现。少许的飞浅是不可避免的，如果飞溅太大，会造成压痕过深。工作表面的凹陷太深，会造成焊核强度明显下降。飞溅有两种，即初期飞溅和末期飞溅。初期飞溅是电流闭合瞬间产生的。其主要原因是由于予压时间太短或焊件表面不清洁及压力小所造成的。末期飞溅是在通电末期产生的，其原因主要是焊接电流太大或焊接时间太长，核内熔化的金属大到周围塑性环在电极压力下已经包不住了，而造成液体金属的外溢。

消除飞溅的办法是查找产生飞溅的原因，适当地调节焊接规范或改善工件表面质量。

3.焊件表面熔化或烧穿：

产生这种缺陷的原因主要是：①工件表面不清洁，②电极表面不V平或粘有被焊金属，③焊接规范调整的不好。

4.电极压痕过深：

正常焊点表面电极压痕深度不应超过一个工件厚度20%。电极压痕过深的主要原因有焊点严重过热，喷射严重，电极表面直径太小和工件装配间隙太大等。

5.裂纹：

产生裂纹的主要原因是冷却速度太快，这在焊接合金钢时常见的缺陷，而在焊低碳钢时这种缺陷很少见。

6.疏松和缩孔：

疏松和缩孔主要是由于电极压力过小或维持时间太短所致。

以上缺陷在低碳钢点焊时常见的是未熔透，焊件表面熔化，烧穿及喷射严重压痕过深等几种。

七.点焊常用的电极材料及结构

点焊用的电极是用来向工件传递压力和电流的。对于我们现在的点焊机，每分钟可焊60个以上的焊点，因而在点焊过程中电极磨损是严重的。如果电极材料不良以及电极结构设计不合理，都会使电极在使用过程中磨损加剧，这样会增加电极修整时间，同时也使电极材料浪费过多。所以，选择电极材料和电极要根据使用用途来确定电极材料。低碳钢的点焊电极材料应该满足以下几点：

1.导电导热性好。我们使用的铬锆铜电极不能低于纯紫铜的75%以上。因为导电性导热性不好，不紧使电极温度升高，强度下降，电极磨损加剧。而且，严重地还会出现粘连现象，使部分工件金属粘在电极上，引起烧穿。

2.具有一定的高温硬度，特别在5000~6000C时仍能保持这种硬度。因为高温硬度越高，焊接过程中电极越不易压堆。一般点焊时工件与电极接触处的温度约为被焊金属熔点的一半左右。如果电极材料在常温硬度很高，但在高温时硬度低则在点焊过程中仍然易压堆。

3.具有一定的高温抗氧化能力，以减少在点焊时电极与工件相接触表面的氧化倾向。从而减

少了接触电阻，以保证焊接质量的稳定。

以上三个条件是相互矛盾的。纯紫铜的导电性导热性与铬锆铜比较最好，但硬度低，特别是再结

晶温度低。因此，不能用紫铜做电极。电极形状、尺寸对电极使用性能的影响：

一般由工件厚度而定。而电极园锥角可根据工件结构进行选择。从电 1.电极接触表面直径d

极

极使用寿命角度看，园锥角越大散热越好，电极越不易压堆，不易变形。一般1050左右比较时宜。

1.电极冷却水孔底到电极头端面的距离与电极的使用性能有很大关系。因为这个距离越小电极的冷

却越好，磨损单位长所焊的焊点越多，而且电极粘结现象越小。但是这个距离太小从总的来看电极的寿命减小。如距离太长，电极刚开始使用时，电极磨损单位长度焊的焊点数少而且粘电极的倾向较大。一般电极冷却水孔底到电极头端面的距离取10~15mm较为适宜。当电极磨损到2~3mm 时，电极磨损单位长度焊的焊点数虽多，但对于淬火倾向较大的金属材料容易出现淬硬现象。

3.水芯端到电极冷却水孔底部的距离。水芯端头到电极冷却水孔的距离与电极的使用寿命有很大关系。如果距离太短，冷却水就不会畅通，电极冷却不好。使用过程中电极易热，易压堆，磨损加剧，粘电极现象严重，还会使电极寿命降低，焊接质量难以保证。但是太长，由于底部的水不流动，在电极冷却水孔底就会出现“死水”。因而这部分水由于焊接时温度不断升高，严重时会气化把冷却水堵死。这样使电极冷却不好，影响焊接质量，电极使用寿命下降。一般水芯到电极低部的距离为：6~8mm。

4. 点焊电极工作表面的形状是根据工件的形状和材料的性质而定。常用的电极工作表面的形状可根据具体情况进行选择。我们使用的各种电极在工艺卡中都有所规定，不能随易改变。

八.低碳钢的点焊

低碳钢具有很好的可焊性。低碳钢的工艺参数可以在很宽的范为内变化，无论是强规范还是弱规

范都可以得到很好的点焊强度。

下面分几个方面叙述

1.焊前准备

焊前焊件表面应该仔细清理，减少接触电阻对点焊质量的影响。

冷扎钢板点焊时，由于冷扎钢板没有氧化皮，一般不需要特殊度理，但如果零件在拉延过程

中有拉延油或表面不清洁而对零件的表面质量要求又比较高，则焊前应进行清理。另外表面生锈

或有脏东西时也应清理干净，否则因接触不好会造成烧穿或焊接不良等质量问题。

2.焊件的装配

焊接质量不但与采用的焊接方法及规范参数有关，而且还与零件的加工精度与装配精度有很

大关系。如果零件精度不高或不稳定会造成装配间隙过大则焊接时会出现烧穿现象。在薄板结构

件点焊时，装配间隙不应超过0.5～１.０ｍｍ。在点焊厚板结钩件或钢度很大的焊件时装配间隙还要小，最好不要超过0.1～０.２ｍｍ。如过零件间隙过大，应该采取有效的办法，待工件接触好后再焊，以防焊穿或出现焊接不良现象。

3.电极的准备

电极的形状是根据工件及结构按工艺要求而定，不能将电极、电极杆的规格虽易改变。

在焊接过程中一定要保证电极的中心线重合，并保证电极头形状满足工件结构要求，而且电极的间隙不能过大或过小，如果发现有不符合上述要求的情况应及时修换和调整，以免产生飞溅

太大，烧穿和焊核偏移等质量缺陷。

在点焊过程中，电极经常磨损，因而电极与工件接触表面直径逐渐增加，直径的增加不应超

过工艺规范焊核直径的２０％，

当超过此直径应及时修整。当工件表面不清洁，电极压力过小装配不良等因素而引起焊件烧穿时

往往电极接触表面会熔有许多铁金属，如不锉掉，继续点焊会造成继续烧穿。所以，一旦发现电

极表面粘有铁金属时，一定要用锉刀或专用工具把电极修整好在焊接。

４.工艺规范参数

低碳钢无论用强规范还是弱规范，都能得到很好得点焊质量。

采用强规范时，可以大大提高生产率，降低电能消耗和减少焊核变形。强规范焊接时要求得焊机功率较大，因而多在大批量生产中采用。弱规范可以在功率较小的焊机上进行点焊。但是弱规范时，由于焊接时间长，不仅生产率低，而且电能损耗也多，焊接变形也大。所以，只要焊机功率足够，应尽量采用较大的规范焊接。

下面是用强规范点焊厚度０.５mm～2.0mm的低碳钢构件的各项规范参数，可根据具体情况

5.不同厚度低碳钢的点焊

当工件厚度相差在3倍以内时，点焊没有多大困难，此时焊接规范参数基本上由薄件确定，可以适当地增加一些焊接电流或延长一些焊接时间。

当两件的厚度相差太大时，若不采取特殊措施，则焊核将接近于两焊件厚度和的中心形成，那么焊件就不能焊在一起。如果将与薄板接触的电极直径减小，与厚度板接触电极直径加大，则厚板比薄板散热好，于是焊核就向薄板侧偏移，使焊核正好为于两板相接触部分，使两件焊在一起。

当三层板点焊时，可按下面原则确定规范参数：

①两个薄板位于厚件两侧时，规范可按薄板确定，同时适当增加焊接电流或延长焊接时间。

②当一个薄板位于两厚件之间时，规范可按厚件选择，同时减小一些焊接电流。

6.厚度较大的低碳钢板焊接

厚度大于5mm(指一个件)的低碳钢板，点焊起来就比较困难，其原因：①焊件越厚，刚度越大，因而所需电极压力越大。②厚度钢板一般都是热扎的，表面有较厚的黑色氧化皮清理困难。

③由于电极压力大，而且焊接时间很长，电极磨损消耗较大。④分流大。⑤需要焊机功率大。其中比较突出的是焊机功率大和电极消耗大。一般点焊厚度大于5mm的低碳钢板，功率需要200千伏安以上，所供电极压力及电流都很大。

如点焊厚度钢板采用普通点焊循环(一次通电)施焊，由于通电时间太长，电极在高温压力下很快磨损压堆，使焊接进行困难。为了减少电极磨损，我们可以采用脉冲点焊循环，即在施焊时不是采用连续通电，而是通电——断电——通电——断电这种多次脉冲点焊循环。使电极在通电间隙时间得到一定的冷却。从而大大降低了电极的损耗。脉冲通电的次数，通电时间和间隙时间的长短视工件厚度而定。

7.凸焊

凸焊是点焊的一种变形，它的焊接规范与点焊大致相同，凸焊多用于薄板焊接，凸焊的工艺特点是在被焊的一个工件上用冲有一个和数个具有一定几何尺寸的凸点，在工件凸点的接触处实

现焊接。凸点起着调解压力和电流的作用，因而凸焊节省电能，生产率较高。但是凸焊对凸点的几何尺寸，加压与通电控制的要求比较高。