点焊
点焊工艺的使用条件

点焊工艺的使用条件点焊工艺是一种广泛应用于各种金属材料连接的加工工艺,它的使用条件包括以下几个方面:1.金属材料点焊工艺适用于各种金属材料,如钢铁、不锈钢、铜等。
对于不同金属材料,点焊工艺的可行性、焊接质量和连接强度会有所不同。
例如,不锈钢由于其电阻较高,需要较大的焊接电流才能实现良好的焊接效果。
2.板材厚度点焊工艺适用于不同厚度的板材。
对于较薄的板材,如0.5mm以下的薄板,可以采用较低的焊接电流和较短的焊接时间,以防止板材变形和烧穿。
对于较厚的板材,如1.0mm以上的厚板,需要采用较大的焊接电流和较长的焊接时间,以保证焊接质量和连接强度。
3.焊接电流焊接电流对点焊工艺的影响至关重要。
焊接电流过小会导致焊接不牢固或虚焊,而焊接电流过大则可能导致金属材料熔化、电极烧损或板材变形。
因此,需要根据金属材料和板材厚度选择合适的焊接电流。
4.电极压力电极压力也是点焊工艺的重要参数。
适当的电极压力可以保证焊接过程中金属材料的良好接触,并减少金属材料的变形和烧损。
然而,过大的电极压力可能会导致板材变形或压溃。
因此,需要根据实际情况选择合适的电极压力。
5.焊接时间焊接时间是点焊工艺中的另一个重要因素。
焊接时间过短可能导致焊接不牢固或虚焊,而焊接时间过长则可能导致金属材料熔化、电极烧损或板材变形。
因此,需要根据实际情况选择合适的焊接时间。
6.焊点间距焊点间距是指相邻两个焊点之间的距离。
对于不同的金属材料和板材厚度,焊点间距应适当调整以保证焊接质量和连接强度。
一般来说,焊点间距应根据实际情况控制在合适的范围内。
7.焊点大小焊点大小也是点焊工艺的重要因素。
适当的焊点大小可以保证焊接质量和连接强度,同时减少金属材料的浪费。
然而,过大的焊点可能会导致板材变形或烧穿。
因此,需要根据实际情况选择合适的焊点大小。
8.环境温度环境温度对点焊工艺也有一定影响。
在较低的环境温度下,金属材料的电阻值可能会增加,从而影响焊接电流的传导和分布。
点焊工艺及全参数

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。
电阻点焊操作流程与注意事项

电阻点焊操作流程与注意事项1、电阻点焊机焊接方法——点焊点焊是将焊件装配成搭接接头,并压紧在两柱状电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法。
点焊主要用于薄板焊接。
点焊的工艺过程:(1)预压,保证工件接触良好。
(2)通电,使焊接处形成熔核及塑性环。
(3)断电锻压,使熔核在压力继续作用下冷却结晶,形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。
2、电阻点焊机焊接方法——缝焊(1)缝焊的过程与点焊相似,只是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极,将焊件装配成搭接或对接接头,并置于两滚轮电极之间,滚轮加压焊件并转动,连续或断续送电,形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
(2)缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构,板厚一般在3mm以下3、电阻点焊机焊接方法——对焊对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。
4、电阻点焊机焊接方法——凸焊凸焊(projection welding ),是在一工件的贴合面上预先加工出一个或多个突起点,使其与另一工件表面接触并通电加热,然后压塌,使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。
凸焊是点焊的一种变形,主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件。
板件凸焊最适宜的厚度为0.5~4mm,小于0.25mm时宜采用点焊。
随着汽车工业发展,高生产率的凸焊在汽车零部件制造中获得大量应用。
凸焊在线材、管材等连接上也获得普遍应用。
)在使用点焊机作业过程中的注意事项:1、在作业时,应检查气路及水流量检测开关,确保气路、水冷系统畅通。
气体应保持干燥。
排水温度不得超过40℃,排水量可根据气温调节。
2、严禁在引燃电路中加大熔断器。
3、当控制箱长期停用时,每月应通电加热30min.更换闸流管时应邓热30min。
正常工作的控制箱的预热时间不得小于5min。
4、中频点焊机焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品。
5、现场使用的中频点焊机,应设有防雨、防潮、防晒的机棚,并应装设相应的消防器材。
6、当清除焊件焊渣时,应戴防护眼镜,头部应避开敲击焊渣飞溅方向。
点焊的基本原理

点焊的基本原理
点焊是一种常见的金属材料连接方法,在工业生产中被广泛应用。
点焊的基本原理是利用电流在材料接触点处产生高温,使金属材料瞬间熔化并形成焊点。
下面将介绍点焊的基本原理及其过程。
点焊的过程通常包含两个关键步骤:电流通过和电流断开。
在点焊开始时,两个待连接的金属材料将会被紧密放置在一起,形成接触点。
然后,通过电焊机或者焊接设备,导通一定电流通过待焊接的金属接触点。
电流的大小和时间通常由焊接工艺规定。
当电流通过接触点时,由于电阻产生,接触点处的温度会迅速升高。
当温度达到金属材料的熔点时,金属开始熔化。
由于点焊持续时间通常很短,金属材料只有局部熔化,并形成一小段焊点。
在金属材料熔化成焊点后,电流会立即被切断。
焊接过程中产生的热量会通过传导、对流和辐射等方式迅速散失,使焊点迅速冷却和凝固。
焊点的形成与材料的熔点、焊接时间和电流大小等因素密切相关。
点焊的主要原理是利用电流通过产生的热量来熔化金属材料,形成焊点。
点焊的优点包括焊接速度快、焊接强度高和自动化程度高等,因此被广泛应用于汽车工业、电子制造业和金属制造业等领域。
点焊常见缺陷

点焊常见缺陷点焊是一种常用的金属焊接技术,通过将两个金属部件放在一起,然后使用高温和高压力形成焊点来将它们连接在一起。
点焊具有简单、快速和高效的特点,因此被广泛应用于汽车制造、电子设备、家电等行业。
然而,点焊过程中可能会出现一些常见的缺陷,这些缺陷可能会降低焊接质量,甚至影响到焊接件的使用寿命。
本文将介绍几种点焊常见缺陷及其产生原因,并提供相应的解决方法。
1. 焊点太小或过大焊点的大小是决定焊接强度的关键因素之一。
如果焊点过小,则焊接强度可能不足以承受工作负载,导致焊接件易于断裂;而如果焊点过大,则可能会导致过度热输入和热变形,从而降低焊接件的连接性能。
原因•焊接电流设置不当;•焊接时间过短或过长;•焊接机械设备调整不当;•电极磨损或不合适;•焊接面板表面杂质或涂层。
解决方法•调整焊接电流和时间,使其适应焊接件的要求;•对焊接机械设备进行调整和维护,确保焊接过程稳定;•定期检查和更换电极,保证其形状和尺寸符合要求;•在焊接过程之前,确保焊接面板表面干净和无杂质。
2. 焊接点不牢固焊接点不牢固是指焊接件之间的连接强度不足,容易出现松动、脱落等问题。
这种缺陷可能是由焊接螺栓松动、焊接过程中的振动或焊接点不均匀等原因造成的。
原因•焊接螺栓未紧固或松动;•焊接过程中的振动或冲击;•焊接点上的压力不均匀;•焊接件的表面处理不当。
解决方法•确保焊接螺栓紧固良好,防止松动;•在焊接过程中减少振动和冲击;•增加焊接点上的均匀压力,确保焊接点的牢固性;•对焊接件的表面进行预处理,如除锈、喷涂防腐等。
3. 焊接接头气孔气孔是指焊接接头中的空气或其他气体被困在焊缝内部形成的孔洞。
气孔的存在会降低焊接件的密封性能和强度,并且容易导致气体渗透或液体渗漏。
原因•材料含水或含其他气体;•非理想的焊接环境,空气中的湿度或污染物过多;•焊接电流过高或材料温度过低。
解决方法•提前将焊接件保持在干燥环境中,避免含水或含气;•在焊接环境中控制湿度和污染物的含量;•调整焊接电流和材料温度,确保焊接过程稳定。
点焊重要基础知识点

点焊重要基础知识点点焊是一种常见的焊接方法,其基础知识点对于学习和理解这一技术非常重要。
下面将介绍一些关键的基础知识点。
1. 点焊的原理和特点:点焊是通过在焊接区域施加高电流和短暂的时间来形成焊接接头。
它具有快速、高效、自动化程度高等特点,适用于薄板材料和小型工件的焊接。
2. 点焊机的构成:点焊机主要由焊接电源、焊接钳、控制系统以及电缆组成。
焊接电源提供所需的电流和电压,焊接钳用于夹持工件并施加电流,控制系统用于控制焊接参数和时间,电缆连接各个部件。
3. 焊接接头的准备:在进行点焊之前,需要对要焊接的接头进行准备。
这包括清洁接头表面,去除油脂、氧化物和其他污染物,以确保焊接电流能够通过接触面。
4. 点焊参数的选择:点焊中的关键参数包括焊接电流、时间和压力。
这些参数的选择取决于所使用的材料和接头的厚度。
一般来说,焊接电流和时间的大小应根据材料的导电性、热导率和厚度来决定。
5. 焊接过程的控制:在点焊过程中,需要确保电流的正确传输和持续施加,温度的适当升高以及接触面的紧密结合。
控制系统可以通过传感器和反馈机制来监测和调整焊接过程中的参数,以确保焊接质量。
6. 焊接后的处理:焊接完成后,需要对焊接接头进行后处理。
这包括修整焊接点的凸起部分,清除焊渣和氧化物,以及进行必要的表面处理,例如研磨、抛光或涂层。
以上所述只是点焊的一些重要基础知识点,实际上,点焊还有很多进阶技术和应用领域,例如电阻焊、脉冲点焊等。
通过深入学习和实践,我们可以进一步了解和掌握这一重要的焊接技术,为应用于工业生产中的焊接操作提供支持。
点焊的原理

点焊的原理
点焊是一种常见的金属连接工艺,通过在金属表面施加电流和压力,使金属在
瞬间产生高温,从而实现金属的连接。
点焊的原理主要包括电流作用、热量作用和压力作用三个方面。
首先,电流作用是点焊的基础。
在点焊过程中,通过电极对工件施加一定的电流,使工件在瞬间产生高温。
电流的大小和施加时间会直接影响到焊接的质量。
合适的电流能够使工件迅速升温到熔点,从而实现焊接。
因此,控制好电流的大小和施加时间是保证点焊质量的关键。
其次,热量作用是点焊的关键。
通过电流的作用,工件表面产生高温,使金属
迅速熔化并形成焊缝。
热量的传递和分布会直接影响到焊接的均匀性和质量。
因此,在点焊过程中,需要合理控制电流的大小和施加时间,以确保工件表面能够获得足够的热量,从而实现良好的焊接效果。
最后,压力作用是点焊的重要环节。
在点焊过程中,通过电极对工件施加一定
的压力,使工件在高温状态下产生塑性变形,从而实现金属的连接。
合适的压力能够使焊接接头均匀、牢固,确保焊接质量。
因此,控制好压力的大小和施加方式是保证点焊质量的关键。
综上所述,点焊的原理主要包括电流作用、热量作用和压力作用三个方面。
合
理控制这三个方面的参数,能够确保点焊的质量和效果。
在实际应用中,需要根据具体的工件材料和要求,合理选择点焊参数,以实现理想的焊接效果。
同时,对点焊设备和工艺的不断改进和优化,也能够提高点焊的效率和质量,满足不同领域的焊接需求。
点焊作业指导书

点焊作业指导书一、任务背景点焊是一种常见的金属连接方法,广泛应用于汽车制造、家电制造、航空航天等行业。
为了确保点焊作业的质量和安全,制定本作业指导书,以提供详细的操作步骤和注意事项。
二、作业准备1. 设备准备:- 点焊机:型号XXX,功率XXX,电压XXX。
- 电极:选用合适的电极材料和规格,确保与工件接触良好。
- 冷却水:保证点焊机正常运行和散热。
- 其他辅助设备:如焊接夹具、焊接辅助工具等。
2. 材料准备:- 工件:准备待焊接的金属工件,确保表面清洁无油污和氧化物。
- 焊接材料:根据工件材料和要求,选择合适的焊接材料。
三、作业步骤1. 安全操作:- 穿戴个人防护装备,如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
- 确保工作区域通风良好,避免有害气体积聚。
- 遵守点焊机的操作规程,严禁擅自操作和调整设备参数。
2. 设备调试:- 将点焊机连接电源,并确保电源稳定。
- 调整电极间距和焊接时间,根据工件材料和厚度进行合适的设置。
- 检查电极表面是否干净,如有污垢需及时清理。
3. 工件准备:- 清洁工件表面,去除油污和氧化物。
- 根据焊接位置和要求,使用焊接夹具固定工件。
- 确保工件与电极接触良好,无松动和间隙。
4. 焊接操作:- 将工件放置在焊接台上,调整焊接位置和姿态。
- 按下点焊机的启动按钮,电极将与工件接触并施加焊接电流。
- 焊接时间达到设定值后,松开按钮,电极与工件分离。
5. 检查和整理:- 检查焊接点的质量和外观,确保焊点充分熔化和连接紧密。
- 如有需要,进行修整和打磨,使焊接点平整光滑。
- 清理焊接区域的残渣和碎屑,保持工作区域整洁。
四、注意事项1. 安全第一:遵守操作规程,穿戴个人防护装备,确保工作安全。
2. 设备维护:定期检查点焊机和电极的状态,确保设备正常运行。
3. 材料选择:根据工件材料和要求,选择合适的焊接材料。
4. 电极维护:保持电极表面清洁,如有损坏或磨损应及时更换。
5. 焊接参数:根据工件材料和厚度,合理调整电极间距和焊接时间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
页码,7/36
2. 电流对点焊加热的影响 焊接电流是产生内部热源——电阻热的外部条件。从式(1)可知,电流对析热的影响比电阻和时间两者都大,它通过如下二个途径对 点焊的加热过程施加影响。 (1) 调节焊接电流有效值的大小会使内部热源的析热量发生显著变化,影响加热过程。另外,薄件点焊时,电流波形特征对加热效果 亦有影响。例如,根据热时间常数概念,低碳钢在0.4mm+0.4mm以下点焊时,使用工频交流电的有效值就不如使用电流脉冲幅值更能表征加 热效果。焊接电流有效值I与其脉冲幅值IM之间有如下关系: 当电容式焊机或工频交流焊机并在全相导通下焊接时,其焊接电流脉冲幅值为
不良现象,可在厚钢板、铝合金等的点焊中采用马鞍形压力变化曲线以获得低而均匀的接触电阻值,这不仅可充分利用电功率,又可取得提
高焊接质量、节约电能的双重效果。在厚钢板点焊时,若采用预热电流脉冲、调幅电流波形等点焊循环,亦可获得与采用马鞍形压力变化曲
线相同之功效,并且由于可不必增大预压电极压力而降低了设备的造价。应该指出,虽然接触电阻析热量占热源比例不大,并且在焊接开始
/onews.asp?id=45
2007-1-5
点焊
页码,8/36
3. 电阻对点焊加热的影响
点焊的电阻是产生内部热源——电阻热的基础,是形成焊接温度场的内在因素。研究表明,接触电阻(平均值)Rc+2Rew的析热量约占 内部热源Q的5%~10%。软规范时可能要小于此值,硬规范及精密点焊时要大于此值。接触电阻Rc与导体真实物理接触点的分布和接触点的 面积有关,即与焊件材质、表面状态(清理方法、表面粗糙度、存放时间等)、电极压力及温度等有关。有时为避免发生粘损、初期喷溅等
/onews.asp?id=45
2007-1-5
点焊
页码,6/36
图6c 枝晶继续生长,锯齿形的连续凝固层向前推进,液体向枝晶间充填,使枝晶粗化;与热流方向倾斜的枝晶束生长受阻,枝晶间 距自动调整。
更多的枝晶二次晶轴发生熔断、游离并被排挤到熔核心部;由于枝晶前沿液体金属的温度梯度逐渐变缓和溶擀浓度的不断提高,均使等 轴晶核在熔核心部增殖,个别晶核以树枝晶形态生长。
/onews.asp?id=45
2007-1-5
点焊
页码,2/36
/onews.asp?id=45
2007-1-5
点焊
页码,3/36
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
/onews.asp?id=45
2007-1-5
点焊
页码,5/36
图1-6a 凝固前,熔合线上许多晶粒处于半熔化状态,液态金属能很好的润湿取向不同的半熔化晶粒表面,为异质成核结晶提供了有 利条件。
图6b 液态熔核的温度开始降低,熔合线处液态金属首先处于过冷状态,结果以半熔化晶粒作底面沿<100>向(2A12-T4铝合金金属立 方晶系)长出枝晶束(枝晶束形貌见图7)。某些枝晶发生二次晶轴的熔断、游离和向熔核中心运送。
ρT——焊接区金属的电阻率,是温度的函数(Ω·mm); δ——单个焊件的厚度(mm); d——电极与焊件接触面直径(mm)。 影响内部电阻2Rw的因素可归纳为:金属材料的热物理性质(ρT)、力学性能(金属材料压溃强度σ′)、点焊焊接参数及特征(电极压 力F及硬、软规范)和焊件厚度(δ)等。同时,还应该指出,在点焊加热过程中焊接区这一不均匀加热的非线性空间导体,其形态和温度分 布始终处于不断变化中。因而,焊件的内部电阻2rw(瞬时值)也具有复杂的变化规律,只有在加热临近终了时(正常点焊时,减弱或切断焊接 电流的时刻),非线性空间导体的形态和温度分布才呈现暂时稳定状态,即此时焊接电流场和温度场进入准稳态,2rw趋近于一个稳定的数值 2R′w(金属材料点焊断电时刻焊件内部电阻的平均值)。 研究表明,不同的金属材料在加热过程中焊接区动态总电阻r(动态值)的变化规律相差甚大(图11)。不锈钢、钛合金等材料呈单调 下降的特性;铝及铝合金在加热初期呈迅速下降后趋于稳定;而低碳钢r的变化曲线上却明显有一峰值。由于动态总电阻r标志着焊接区加热 和熔核长大的特征,可用来作为监控焊点质量的物理参量,例如在低碳钢点焊质量监控中的“动态电阻法”。
点焊
welcome to [英文版]
页码,1/36
首 页 关于我们
新闻中心
您现在的位置是:中国焊接网
焊接工艺
切割工艺
应用实例
供求信息
招聘信息
论坛
联系我们
双击自动滚屏
点焊 发布者:chinaweld 发布时间:2006-2-8 阅读:1101次
点
焊
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。
一、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。
(1)
式中 i——焊接电流的瞬时值,是时间的函数;
/onews.asp?id=45
200阻值,是时间的函数; 2rcw——电极与焊件间接触电阻的动态电阻值,是时间的函数; 2rw——焊件内部电阻的动态电阻值,是时间的函数;
2007-1-5
点焊
页码,9/36
m——与材料性质有关的指数(0.5~1.0范围内选取)。 研究表明,异种金属材料相接触,其接触电阻值取决于较软的材料。同时,同一焊接区的接触电阻Rc与Rew之间存在一定的关系,即
Rew≈(1/2)Rc (钢材,表面化学清洗、铜合金电极) Rew≈(1/25)Rc (铝合金,表面化学清洗、铜合金电极)
(2) 焊接电流在焊件内部电阻(平均值)2Rw上所形成的电流场分布特征,将使焊接区各处加热强度不均匀,从而影响点焊的加热过 程。点焊时的电流场和电流密度分布如图10所示,具有如下特点:⑴电流线在两焊件的贴合面处要产生集中收缩,其结果就使贴合面处产生 了集中加热效果;⑵贴合面边缘电流密度j出现峰值,该处加热强度最大,因而将首先出现塑性连接区,可保证熔核正常生长;⑶点焊时的电 流场特征,使其加热为一不均匀热过程,焊接区内各点温度不同,即产生一不均匀温度场。通过选择不同的焊接电流波形、改变电极形状和 端面尺寸等,均可改变电流场形态并控制电流密度分布,以达到控制熔核形状及位置的目的。
焊件内部电阻2Rw的析热量约占总析热量Q的90%~95%。软规范时要大于此值,硬规范及精密点焊时可能要小于此值。焊件内部电阻是 焊接区金属材料本身所具有的电阻,该区域的体积要大于以电极与焊件接触面为底的圆柱体体积(图10a),可由下式近似确定:
2δ
2Rw=KAρT
──── πd2/4
(5)
式中 K——考虑焊件不均匀加热系数(0.80~0.90范围内选取); A——考虑电场不均匀性的系数(0.82~0.84范围内选取);
图6d 液态金属成分过冷越来越大,大量的等轴晶核以树枝晶形态迅速长大,彼此相遇(等轴树枝状晶群形貌见图8),以及与柱状晶 的枝晶束相遇后呈现互相阻碍。
凝固即将结束,当剩余液体金属不足以完全充填枝晶间隙时,即将形成缩松缺陷。 图6e 具有缩松缺陷的熔核“柱状+等轴”组织断口形貌示意图。 图6f 优质接头的熔核“柱状+等轴”组织断口形貌示意图。 图3显示的铝合金点焊熔核断口形貌表明,熔核由粗大柱状晶组织和粗大等轴晶组织共同组成。粗大柱状晶的内部微观结构为一枝晶 束,粗大等轴晶的内部微观结构为若干个等轴树枝状晶紧密结成一团。 1.2 点焊的热源及加热特点 1. 点焊的热源 电阻点焊的热源是电流通过焊接区(图9)产生的电阻热。根据焦耳定律,总析热量Q为
/onews.asp?id=45
2007-1-5
点焊
表面,为异质成核进行结晶提供了有利条件。
页码,4/36
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-½ 二次枝晶臂间距 H2∝V-(⅓~½) 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,这就造成柱状晶A段表面呈平坦的形貌。 越向熔核内部,温度梯度越小,液体向枝晶上凝固越少,使向前推进的凝固层界面起伏更大。 倾斜生长的枝晶束被与最大温度梯度一致的枝晶束(这类枝晶束生产较快)所阻碍而半途停止。 当一次枝晶晶臂间距过大时,则从二次枝晶晶臂上可以长出三次臂来,这个三次臂可赶上一次臂而成为其中的一个。 液体金属凝固时产生的体积收缩和毛吸现象,均引起熔核内液态金属向正在凝固的枝晶间充填。 图5d 凝固即将结束,剩余液体金属不足以完全充填枝晶间隙,未被液体充满的枝晶将暴露在前沿,而枝晶间将留下空隙,这些空隙 即将成为缩松。 图5e 具有缩松缺陷的熔核柱状组织断口形貌示意图。 图5f 优质接头的熔核柱状组织断口形貌示意图。 图2显示的65Mn钢点焊熔核断口形貌表明,熔核由粗大柱状晶组织组成。粗大柱状晶的内部微观结构为一枝晶束,在缩松处清晰可见。 熔核凝固组织为“柱状+等轴”晶者,以2A12-T4熔核为例,其形成过程模型如图6所示。图中: