焊接电流对铝合金电阻点焊组织和性能的影响

毕业论文

论文题目：焊接电流对铝合金电阻点焊接头组织

和性能的影响

姓名：雷鑫

学院：材料学院

专业：材料成型及控制工程（焊接）

班级：成型122202H

指导教师：高珊

2016年6月

太原科技大学毕业论文任务书

（由指导教师填写发给学生）

学院（直属系）：华科学院时间：2016 年6月学生姓名雷鑫指导教师高珊

设计（论文）题目焊接电流对铝合金电阻点焊接头组织和性能的影响的影响

主要研究内容1、了解铝合金逆变电阻点焊焊接接头的研究现状

2、了解逆变电阻点焊机的特点、与普通点焊焊机的区别

3、铝合金进行逆变电阻点焊焊接工艺试验

4、焊接电流对铝合金焊接接头组织和力学性能的影响

研究方法主要采用试验研究与理论分析相结合的方法：

文献检索→工艺制定→试样制备→实验研究→理论分析

主要技术指标(或研究目

标)

1．中英文摘要（300字左右）

2．文献综述

3．试验方案确定

4．试验过程及结果分析，机理探讨5．结论

教研室

意见

教研室主任（专业负责人）签字：年月日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。

目录

摘要.....................................................III Abstract...................................................IV 第一章绪论 (1)

1.1铝合金概述 (1)

1.1.1铝合金基本知识 (1)

1.1.2铝合金的分类 (2)

1.1.3铝合金性能 (2)

1.2电阻点焊 (3)

1.2.1电阻点焊原理 (3)

1.2.2电阻点焊的特点及应用 (4)

1.2.3影响点焊焊接接头的因素 (5)

1.2.4铝合金电阻点焊的难点 (5)

1.3本课题国内外研究现状 (8)

1.4本课题的主要研究内容 (8)

第二章试验方法及设备 (10)

2.1试验材料及设备 (10)

2.1.1试验设备 (10)

2.1.2试验材料 (13)

2.2试验方法及内容 (14)

2.2.1试验方案 (14)

2.2.2试验方法与步骤 (14)

第三章试验结果及分析 (17)

3.1 力学性能试验结果及分析 (17)

3.1.1 拉伸试验的结果及分析 (17)

3.1.2熔核直径的测量及分析 (19)

3.2 微观组织形态及分析 (19)

3.2.1 工件的宏观形貌 (19)

3.2.2工件的微观组织形态及分析 (20)

3.2.3 熔核区微观组织形态及分析 (21)

3.2.4热影响区及母材的微观组织形态及分析 (22)

第四章结论 (23)

参考文献 (24)

致谢 (26)

附录1 (27)

附录2 (35)

焊接电流对铝合金电阻点焊

组织和性能的影响

摘要

在科技迅猛发展的今天，现代工业的发展，对工业材料的要求也向轻便、高强度、和加工方便的方向发展。由于铝合金材料质量轻、耐腐蚀性能良好、便于加工等优点,所以经常被运用于各个领域，如航天航空，轮船，汽车等。

本论文选用了5A06 铝合金做为本次试验的原材料，通过三相逆变电阻点焊机进行点焊工艺试验。在压力为2KN，时间在144ms到156ms不变的情况下，增加电流观察熔核直径的变化，是否有利于增加焊点的抗拉力，及其显微组织的变化。通过试验得出了在压力、时间一定时，当电流增大时所产生的拉伸应力也会随之增加，熔合直径也会随着焊接电流的增加而变大，但是在长大到饱和尺寸时便不会再长大了。并且随着焊接电流的增加第二相也有所增加；熔核中晶粒的尺寸也呈现了增大的趋势，但是热影响区与母材相比于熔核变化不是特别明显。

关键词：5A06 铝合金；逆变电阻点焊；熔核直径；微观组织

Effect of Welding current on resistance spot welding inverter welding joint

quality of 5a06 aluminum alloy

Abstract

In today's rapid development of science and technology, the development of modern industry, the requirements of industrial materials to light, high strength, and the direction of the development of processing convenience. Aluminum alloy is often used in various fields, such as aerospace, ship, automobile and so on because of its light weight, good corrosion resistance, easy to process and so on.

Aluminum alloy resistance spot welding has the advantages of good reliability, stable performance, high production efficiency, easy automation, etc., and is used widely around the world a welding method.But the resistance spot welding of aluminum alloy itself also has great welding defects, including unstable solder joint quality, welding prone to deformation, serious electrode erosion, short service life.

The paper selected 5A06 aluminum as raw material in this experiment, carried out by the three-phase inverter spot welding test resistance spot welding. At a pressure of 3KN, time 154ms to 162ms under the same circumstances, increase the current changes observed nugget diameter, whether it helps increase the changes of the solder joint tensile strength, and microstructure. Obtained by experiments at constant pressure, time, tensile strength increases when the current generated will increase, fusion will also increase the diameter of the welding current becomes larger, but grew up to saturation Dimensions when they no longer grow up. And with the increase of the welding current second phase also increased; nugget in grain size also presents an increasing trend, but the heat affected zone and the base material to change from a nugget is not particularly obvious.

Key words：5A06aluminiumalloy、Resistance spot welding inverter、Nugget diameter、Microstructure

第一章绪论

1.1铝合金概述

1.1.1铝合金基本知识

铝合金是一种以铝元素做为基本元素材料组成的的合金材料的总称。在对铝进行合金化后，铝合金不仅保持了纯铝原有的基本物理化学性能（好的耐蚀性、相对密度小，导热性、导电性好等），而且相比而言强度也有了大幅度地上升。纯铝的密度非常小，是铁密度的三分之一，大约为2.7g/cm3，铝合金熔点也比较低，约为660℃。之所以所以铝具有非常高的塑性，可以制成各式类型的型材、板材，主要是因为其结构是面心立方，非常容易加工。但是相对而言纯铝在金属材质中的强度是比较低，所以纯铝并不适合作为主体结构的材料。

铝合金相对于其他合金元素，是应用非常广的有色合金材料。在工业方面的应用是最广泛的，尤其是在汽车，航空航天方面，特别衷于对铝合金材料的应用。相比普通的碳钢来说，这种材料质地较轻、耐腐蚀也好，但是铝合金的抗腐蚀性仍然比不上纯铝。在空气中比较干燥且外界环境比较干净的条件下铝合金会形成一层氧化层，这层保护膜可以有效的阻止内部金属的进一步氧化，但是纯铝的氧化层更加地致密。

铝应用十分的广泛，除了因为铝大约占了地壳质量的8.2%,在金属元素中是地壳中分布最广的并且冶金非常地简便以外，还有就是因为铝有许多的十分好的性能优势。

（1）铝合金的质量分数比较小，可塑性也十分的好，并且路合金的强度也很高，所以可以加工成不同形状不同样式的型材。

（2）具有优良的导热性以及导电性，在工业方面的使用率只比钢的使用率低。

（3）因为铝合金的比重轻，如果在保证在强度、刚度都与钢一样的前提下，采用铝这种合金元素组成的合金材料，代替钢板进行焊接时，试样的质量可以至少减少50%以上，由于有这一特性，飞机的机身、汽车车身等也常常使用铝合金制造，来达到减少其自身重量的目的。

在铝合金中加入不一样的合金元素就会形成各不相同的合金相，有着不同的作用。铝合金用来提高其力学性能的途径主要有：固溶性强化、沉淀性强化、过剩性强化、冷变形性强化、细晶性强化等。

表1.1 主要合金元素在铝中的极限溶解度（w %）

Zn Mg Cu Li Mn Si Ti Cr V Cd

82.20 17.40 5.60 4.20 1.86 1.65 1.15 0.72 0.60 0.47

在最近几年里，科学技术、工业经济都有了飞速发展，目前制约全球经济社会发展的两大问题，一是能源的短缺；二是环境的污染。而且又因为铝元素组成的合金比重轻、比强度相对而言较高所以得到了各方面的重视，而且人们对铝合金材料也有了更多的认识，导致了对基本材料为铝合金的焊接结构件的需求量也在不断地增多，也促进了对铝合金的焊接性研究更加的深入，并且铝合金的生产规模也在日益扩大中。同时，在焊接方面的技术发展迅速，也同样让铝合金的应用领域与之前相比更加地广泛，因此铝合金的焊接技术也就顺理成章地成为了现在社会研究的热点之一。

1.1.2铝合金的分类

根据铝合金中加入的合金元素种类、含量以及合金的性能的不同，铝合金可以划分为变形铝合金和铸造铝合金两大类：

变形铝合金通常是通过轧制、挤压等工序制成不同样式不同大小的管路管道材料、板状型材、棍状材料以及其他各种不同形状不同型号来使用，这种合金因为所含的合金量相对较少，所以具有相当高的塑性。第一种铝合金也可以通过用淬火和时效等热处理等手段来提高铝合金的物理，此种铝合金包括有Al-Cu、Al-Mg、Al-Li以及Al-Mg-Si等系列合金。

1.1.3铝合金的铸造工艺性能及焊接性

铝合金在铸造时的性能，表现为充满铸型、结晶、冷却这三个过程。铝合金的气密性、吸收气体性、自身收缩性、流动性、铸造应力这几种特性主要由铝合金中的各个合金成分所决定，但也与浇口形状、铸造因素、浇冒口系统、不同合金加热、铸型的不同样式与结构等有关。

铝合金在焊接方面主要的性能有很强的氧化性、很容易形成一些气孔、较大的比热容、热裂纹倾向较大、热导率相对较大、合金元素会被高温蒸发、焊接的接头也容易变软等。

。（1）强的氧化能力铝合金在空气中极易被氧化，形成一层氧化膜，厚度约为0.1m

因此在焊接前的准内工作中一定要先将被焊试样的表面的氧化膜处理掉，并且要保证焊接区的环境。

（2）热导率大、比热容大、导热快在焊接过程中，特别多的热量别传到了被焊试样的母材中。所以想要得到比较理想的焊接接头，就要加大输出功率将更大的热量传导到被焊试样中。

（3）遇到过多的热量时会出现裂纹的概率会变大，铝这种的线膨胀系数比铜大两倍，冷却变成固体后收缩大小约为总体大小的6.5%，所以在焊接之后特别容易产生变形，尤其是在焊接比较薄的板子的时候更为明显。

（4）特别容易形成气孔，铝这种合金在温度特别高的时候会特别容易与空气相容，冷却了以后与空气的相容度会急剧下降。所以在焊接之后冷却的时候溶于铝合金中的气体就特别不容易出来，停留在焊缝中形成气孔。

（5）因为铝合金这种以铝为基体的金属材质比较软，所以它焊接完以后的接头就特别容易软。焊接时用热处理来强化铝合金的后，其焊接接头的强度也会有所降低，使得焊接母材的近缝区一些地方的金属的力学性能下降。

1.2电阻点焊

1.2.1电阻点焊原理

电阻点焊，是在电流所产生的热量和电极所给予的压力下，利用两通电电阻进行接触以及被焊试样的电阻应为短路所产生热量形成熔核。如下图1.1，点阻点焊的工作流程分为下面这几个程序，分别为预压、焊接、维持和休止。（在此图中，实线代表了电极压力F，虚线代表了通电电流I。）

图1.1 点焊过程示意图

（1）预压阶段 F>0，I=0，是为了使得电流通道更稳定，从而保证在整个焊接过程中可以获得重复性好的电流密度。

（2）焊接阶段 F=FW，I=IW，是一个通电加热的阶段。是为了在机械（力）与热的双重作用下形成熔核，熔核随着通电而产生热量的增多而长大，获得需要的熔核尺寸。在这整个过程中，焊接区的温度分布经过较复杂的变化后逐渐趋于稳定。

（3）维持阶段 F>0，I=0，维持阶段不再输入热量，熔核快速地散热并且冷却结晶。在结晶过程遵循了凝固理论。

（4）休止阶段 F=0，I=0，是从维持阶段恢复到起始阶段所经历的工艺时间。

1.2.2电阻点焊的特点及应用

电阻点焊简称点焊，是一种高速、经济的连接方法。是指焊件装配成搭接接头，并被压紧在两电极之间，利用电阻热来熔化母材，从而形成焊点的电阻焊方法。所以点焊接头是依靠热与力的联合作用才形成的。

不需要填充金属（焊接生产的成本低）；冶金过程简单（容易实现自动化）；热量十分集中、加热时间较短、焊接变形及应力都非常小；生产的效率高；节能且环保等优点都是电阻点焊所具备的，具有非常广泛的应用前景。

但是电阻点焊也不是完美的，其缺点是电阻点焊的接头形式主要以搭接为主，这就对母材的厚度有一定的要求，而且搭接接头的抗拉强度、疲劳强度都是很低的，难以用于承力结构的焊接上。另外，目前关于电阻点焊无损检测技术还有待提升。这些焊接或检测上的缺憾因素也使得电阻点焊的发展受到了阻碍，

电阻点焊非常适用于承载式车身薄钣件的焊接。尤其在国外，电阻点焊在汽车车身维修中应用非常广泛，从20世纪80年代初开始，非常多的汽车工厂在他们的维修手册中都

会特别提出要求用电阻点焊来维修承载式车身汽车的许多地方，例如门槛、散热器支座、车窗和车门框的法兰、车顶板、外围板及夹紧用的焊件等。目前，电阻点焊运用最广泛的方面还是厚度在3mm以下的轧制或者冲压的薄板构件上。如今电阻点焊已经用于了很多种的材料中，例如低碳钢、不锈钢、镀锌钢板、钛合金以及铝合金等。

1.2.3影响点焊焊接接头的因素

焊接电流、电极压力以及焊接时间这三个参数是影响点焊接头质量的最关键的因素。

（1）焊接电流：电流通过焊接区域所产生的热量就是电阻点焊形成焊接熔核的主要热量来源。在其他工艺参数一定的情况下，使得焊接电流称为决定性因素。焊接电流的大小直接决定了焊接熔核的焊透率。如果电流过大还会产生例如压痕过深、焊接烧穿等缺陷。

（2）电极压力：点焊时，熔核的尺寸大小会受到电极压力非常大的影响。电极压力太大时，在焊接材料上的压痕就会特别深。反之，当电极压力过小时，则会容易产生缩孔的缺陷，并会使焊接电极发生烧损现象从而导致缩短了其使用寿命。这是由于压力过小使得接触电阻大大增加。

（3）焊接时间：点焊时，在控制熔核尺寸方面焊接时间也是一个决定性的因素。在其他焊接参数（焊接电流、电极压力）一定的情况下，焊接时间的长短会直接决定焊接熔核的大小。在对焊接强度要求比较高的时候，一般应该选择较大的焊接能量以及比较短的焊接时间。尤其要注意的是焊接时间过长导致了焊机的能源消耗会随之增大，也会减少设备的使用寿命。

1.2.4铝合金电阻点焊的难点

根据国内外对铝合金电阻点焊的研究，以及铝合金材料自身的基本特性可以明确，铝合金电阻点焊至今仍然存在的主要问题与难点如下：

（1）铝合金具有非常良好的导热性和导电性，但是由于铝合金的电阻系数ρ较小，电流通过试样时产生的热量也较少，如图1.2所示。而且热导率较高，产生了较大的热量流失，其能量的利用率也是较低的。

图1.2 电阻构成与热平衡原理

因此，点焊时要在回路内接入比较大的脉冲电流，一般采用短时间大电流硬规范，铝合金的电阻点焊时间一般只是钢的1/3-1/2，但是电流却是钢的2-3倍，例如焊接两块1.0 mm 的铝合金及低碳钢的电阻点焊参数之间的对比如表1.3所示。

表1.3 5×××,、6×××系铝合金与低碳钢焊接参数比较

材料电流I/A 时间T/周电极压力F/kN

低碳钢11 8 2.7 5×××，6×××25 4 2.5

（2）表面的氧化膜与电极的粘连。铝合金表面极容易形成氧化铝，而且这种氧化铝分布不规律，如果没有经过清理将会导致焊件之间的接触电阻变大，大脉冲电流通过试样时，常常会产生喷溅。文献[1]指出了在铝合金点焊中，没有经过表面处理的铝合金电阻点焊接头比预先表面处理的接头的质量要差。

焊接铝合金时常用的电极为纯铜电极，这是因为纯铜的导电性能与铝合金的导电性之间差别非常的小，而且所采用的电流强度一般是焊接低碳钢时的2-3倍，所以可能会出现E/W 界面接触点集中大量的热量，甚至加速了铜铝合金化，以及出现粘连的现象，大大的

缩短了电极的寿命。

（3）容易出现裂纹、缩孔等缺陷。文献[2]指出：通过分析可以认定焊接熔核中心容易出现的“气孔”并非是气孔，而是接头在冷却的时候所形成的缩孔[2]。绝大多数是因为工艺的原因产生了缩孔缺陷的（例如焊接时，若时间或者电流过大，会导致产生喷溅，有部分的液态金属由核心内部漏出，凝固时又没有及时回填），如图1.3所示。

图1.3 缩孔与熔核过大等缺陷

（4）缺乏有效的焊接质量控制方法。铝合金的电阻率低，其阻温系数也比较小。由于从室温到熔化温度，电阻率的变化幅度仅为3倍左右，所以铝合金电阻点焊的过程使非常不容易用焊接电参量的变化来描述，这给铝合金电阻点焊过程的闭环控制带来很大困难。应该说，在目前能量控制的理论依据及如何实现能量控制还没得到很好的解决。

另外，铝合金具有比较大的热膨胀系数，在点焊冷却时，外部散热非常迅速，但是熔核内部温度较高，熔核凝固后，凝固的部分体积会收缩，容易出现裂纹源。文献[3]指出：高强度铝合金及硬铝等热处理强化铝合金在点焊时，热影响区的强度会出现明显降低，与焊点相交处的金属晶界上（超过580℃），低塑性、低熔点的共晶部分会熔化，点焊冷却速度特别快时，常会因为内应力的作用而产生裂纹[3]。铝合金的裂纹缺陷一般为热裂纹，而且可以分为不同位置的结晶裂纹和液化裂纹。

文献[2]采用储能焊来焊接铝合金，如1-7所示，在其快速凝固的时候，会在熔核区形成裂纹缺陷。焊接裂纹形成的原因可以总结为两点：一是铝合金材料自身的特性，高温条件下强度较低、塑性很差、但是却有很大的热膨胀系数和结晶收缩率，经过高温热循环的过程后，接头容易产生非常大的内应力与变形，易产生焊接裂纹；二是储能焊的冷却速度太快，而凝固时间又过短，来不及回填金属。

1.3本课题国内外研究现状

关于工艺参数（焊接电流、焊接时间、电极压力）的研究，主要包括通过改变焊接电流、焊接时间、电极压力，来研究对熔核直径、力学性能（如硬度、抗拉强度等）以及其焊接接头的微观组织形态的影响。文献[4]运用 13 组试验，通过正交试验的方法：确定了两个参数，通过改变另一个参数，来分析相应的参数对熔核直径、熔核剖面的硬度、厚度减薄程度以及断裂载荷有怎样的影响[4]。其中熔核直径通常作为衡量焊接质量的基本标准。文献[5]中指出了5083-O铝合金点焊是会根据熔核直径的增大，来提高其最大拉伸断裂载荷。

（1）使用确定的焊接时间和电极压力，熔核直径会因为电流而先增大再减小。文献[6]指出了在一定的范围内，随着电流的变大，焊接接头的熔核直径和拉剪载荷都将会随之增加，但是如高压或低压的加压方式，对接头的性能影响并不明显。文献[4]则指出了熔核直径会随着电流的增加并没有出现下降趋势，原因则是最大的电流值并没有达到阀值，在刚出现少量喷溅的时候，如果继续加大电流并且超出了阀值，就会出现熔核直径开始变小的趋势。出现这种趋势是因为：电流增大的同时，热输入也增大，电极和压溃区接触面也会相应变大，但是电流密度减小，所以使得熔核直径变小了。

（2）焊接时间的增加和焊接电流变大一样，都是增加了其热输入量，影响熔核直径和影响点焊接头质量的机理类似，因而规律也是基本一致的。

（3）相对于时间长短与电流大小来说，电极压力其对熔核直径影响非常小，当其增加到一定范围值以后便基本无影响，当超出一定的阀值之后就会有一些变小的趋势。文献[5]Hassanifard S，Zehsaz M等人对AA5083-O薄板（焊接厚度为1.5 mm）做了研究，研究表明了：当增大电极压力时，会减缓裂纹的产生及裂纹的扩展，从而提高其疲劳寿命[5]。文献[7]倪建东，刘新霞所做的研究表明了：较大的电极压力是可以细化焊接熔核内部的组织晶粒，以达到减少气孔的尺寸及数量的作用，从而提高点焊的焊接接头疲劳寿命的。然而当电极压力过大时，一定会使得表面的压痕变深，并且熔核厚度变薄及其接头性能变差[7]。

这三个参数（焊接时间、焊接电流、电极压力）构成了一个完整的焊接质量稳定范围，如果超出这个范围则会出现不同程度的的宏观或者微观缺陷，所以需要通过多个参数的配合对点焊接头质量进行有效的控制。

1.4本课题的主要研究内容

综上所诉，随着全球的能源危机和环境污染的不断加剧，节能减排一直是人们热议的话题。就汽车工业而言，它们开始逐步采用铝合金这种新型材料作为结构材料以达到减轻汽车质量的目的，在保证汽车安全性能的同时也增加了能源的有效利用率。作为一种新型节能材料的铝合金，在工业生产中也同样具有非常广泛的应用价值，但是暂时还无法取代现有钢材料的地位，因为对于铝合金来说，无法采用钢材料焊接的标准，而且电阻点焊在用于铝合金焊这种新材料上还存在很多的问题：能耗较高、焊接变形大（热膨胀系数较高）、焊接的质量不够稳定（铝合金表面极易生成氧化物薄膜）、焊接工艺较困难（铝合金这种金属的金属特性决定了铝合金的导电能力和导热能力都比较高）。

本文主要研究内容：本文采用了5A06 铝合金做为原材料，通过对三相逆变电阻点焊机的整体结构的了解并掌握其电焊工艺过程，对5A06铝合金进行搭接点焊的工艺试验。研究在压力为2KN，时间在144ms到156ms固定的情况下，改变其焊接电流，观察所形成的熔核直径的变化，以及对其焊点的抗拉力，以及其显微组织的影响。

第二章试验方法及设备2.1试验材料及设备

2.1.1试验设备

试验所需的仪器设备（型号、规格和性能参数）如下：（1）逆变固定式电阻点（凸）焊机，见图2.1。

图 2.1 逆变固定式电阻点（凸）焊机

（2）拉力试验机

（3）游标卡尺

（4）手据

（5）XQ-2型金相镶嵌机,如图2.2 。本次试验采用的是XQ-2型金相镶嵌机，镶嵌规格为?22*45.由上海电机专用机械厂制造。

图2.2金相镶嵌机

（6）砂纸，本次试验采用了800号，1000号，1500号以及2000号砂纸。

（7）金相抛光机，如图2.3。本次试验采用的是p-2型金相抛光机，抛盘直径为200毫米，所用电动机型号为：A06314，功率为180W，三相380 V， 50 HZ 。这种金相抛光机转动平稳，噪音小操作灵活。由上海日用机电厂制造。

图2.3 金相抛光机

（8）腐蚀用液：本次试验的腐蚀液由浓HCL（3ml）、浓HNO?（5ml）、HF(2ml)、H?O（95ml）混合配制而成。腐蚀金相见图2.5

（9）金相显微镜，金相显微镜为单目倒置显微镜，见图2.4。

图2.4 金相显微镜图2.5 腐蚀金相

2.1.2试验材料

试验材料为 5A06 铝合金的板材，焊接试样的大小为 100×24×1（mm）。因为铝合金具有较高的熔点及导电率、导热率和高温强度较低、塑性温度范围窄的特点，所以选用铜电极。试验材料共 9片 5A06 铝板。

表2.1 5A06铝合金成分表（质量分数）（%）

Al Mn Si Ti Cu Be Mg Fe Zn

质量分数余量0.5-0.8 ≤0.4 0.02-

0.1

≤0.1 0.0001-

0.005

5.8-

6.8 0.0-0.4 ≤0.2

5A06铝合金是一种非热处理铝合金，是铝镁系典型铝合金，所以具有比强度高、机械加工性能优良、热稳定性好、耐蚀性好以及具有可再生性、资源丰富等一系列特点。近年来在船舶、汽车制造、容器、航空航天等领域都得到了非常广泛的应用，成为了目前较为理想的轻量化材料。5A06铝合金在铝合金中属于高镁合金，具有良好的强度，合金的耐腐蚀性、可加工性和焊接性能都十分的出众。主要合金元素是镁的5A06合金，耐蚀性好，焊接性能优异具有中等强度。

2.2试验方法及内容

2.2.1试验方案

本次试验共选取3组时间数据，3组电流数据，共9组试验结果

表2.2 焊接参数表格

电流（KA）

时间（ms）

21.1 23.5 25.8

144 （1）（2）（3）

150 （4）（5）（6）

156 （7）（8）（9）

2.2.2 试验方法与步骤

在准备试验前，需要通过阅读专业书籍、上网查找相关资料了解三相逆变式电阻焊机的相关结构及其工作原理，并且掌握三相逆变式电阻焊机的操作方法及其参数的编程。还要了解5A06铝合金的基本性质及相关焊接参数的设定。

在点焊前应做好焊前工作清理，不管是点焊，缝焊和凸焊，在焊接前必须清理的试样表面，以保证接头质量稳定。清理方法可以分为机械清理和化学清理两种。机械清洗方法有喷丸加工、抛光和砂布或钢丝刷清理。不同的金属和合金需要使用不同的清理方法。例如,铝及其合金表面清洗的要求非常严格,由于铝对氧的化学亲和力很强。新清洗表面很快就会氧化形成致密氧化铝膜。

因此,处理过的材料表面保持在焊接之前的时间是有严格限制的。铝合金氧化膜主要是使用化学方法去除,在碱性溶液中去除油、清洗后,在磷酸溶液中腐蚀。由于减缓新膜的增长速度并且新膜的孔隙填充也要填充，在腐蚀的时候也要进行钝化处理。。钝化后在不出去除氧化膜的时候，导致太多的腐蚀形成。

腐蚀后进行对试样表面的冲洗，然后在腐蚀液中进行抛光处理后再进行冲洗，然后在干燥室干燥或热风干燥。这样清理之后的试样，可在焊接前保持72小时。铝合金的表面也可以通过机械方法清洗。例如使用0 - 00砂布擦拭或者用钢丝刷等。但为了防止在试样表面的损伤，钢丝的直径不可大于0.2mm，线的长度不应小于40mm，刷压在试样上的力不超过5～20N，清洗后在不超过2至3小时内进行焊接。

试验步骤：

1、焊前清理将焊接所用的铝用砂纸打磨去除氧化膜和表面的一些杂质。

2、点焊带好手套，穿好工作服，将打磨好的铝板进行逆变电阻点焊，在进行铝板点焊时要有两个操作人员，一个进行焊接，另一个进行焊接参数的调节。工作原理如图2.5所示。