金属焊接技术基础
金属材料与焊接基础知识

金属材料与焊接基础知识1.金属材料的分类金属材料主要分为有色金属和非色金属两大类。
有色金属包括铜、铝、铅、锡等,非色金属包括铁、钢等。
根据金属的组织结构和外形特点,金属材料可以进一步分为结晶态金属、非晶态金属和准晶态金属。
2.金属材料的特点金属材料具有良好的导电、导热性能,以及较高的强度和塑性。
金属材料也具有较高的熔点和热膨胀系数。
此外,金属材料容易与氧气反应生成氧化物,容易发生腐蚀。
3.焊接的基本概念焊接是利用高温将金属材料熔接在一起的过程。
焊接可以达到使焊缝与母材具有相同或相似的物理和化学性能的目的。
焊接方法可以分为气焊、电弧焊、电阻焊和激光焊等几种。
4.焊接的分类焊接可以分为气焊、弧焊、电阻焊、激光焊和电子束焊等几种。
气焊主要是通过燃烧混合气体来提供热源进行焊接;弧焊主要是使用电弧作为热源进行焊接;电阻焊主要是利用电流通过基材和焊件之间产生的电阻热进行焊接;激光焊则是利用激光束进行焊接;电子束焊则是利用电子束的能量进行焊接。
5.焊接缺陷与检测焊接中常见的缺陷主要有焊缝夹杂物、焊缝裂纹、焊接变形等。
为了保证焊接质量,需要进行焊缺陷的检测。
常见的焊缺陷检测方法有目视检测、超声波检测、射线检测等。
6.焊接安全注意事项在进行焊接操作时应注意个人安全。
首先,应佩戴焊接面罩和防护手套,以保护眼睛和皮肤免受强光和热溅的伤害。
其次,操作时应注意周围环境的通风和防护,避免中毒和火灾等危险。
最后,需要注意焊接设备和材料的正确使用和保养,以确保操作安全。
7.焊接中常用的金属材料焊接中常用的金属材料主要包括钢、铝、铜等。
钢是最常用的金属材料之一,具有较高的强度和耐用性。
铝和铜具有良好的导电和导热性能,适用于一些特殊焊接需求。
8.焊接材料与焊接参数在进行焊接操作时,需要选择合适的焊接材料和调整相应的焊接参数。
焊接材料包括焊芯和焊条。
焊接参数主要包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
选择合适的焊接材料和调整适当的焊接参数对焊接质量至关重要。
焊接与切割基础知识

(四)铸铁的分类及焊补特点(很差) ❖ 白口铸铁 ❖ 灰铸铁 ❖ 可锻炼铸铁 ❖ 球墨铸铁 灰铸铁焊补特点: (1)易产生白口 (2)产生裂缝 ❖ 热焊(600~700℃) ❖ 半热焊(400 ℃ ) ❖ 冷焊
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(五)有色金属及合金的分类及焊接特点 铜、铝及其合金 1.铝及铝合金的分类
焊接时,为保证焊接质量而选定的各项 参数 (焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能 量) (一)焊接电流 (二)电弧电压 (三)焊接速度
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(四)其它工艺参数 (1)电极直径 (2)电极倾角 (3)焊件倾角 (4)坡口形状 (5)焊剂 (6)保护气体成分 (7)母材的化学成分
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(2)合金钢 ❖ 普通低合金钢 < 5% ❖ 中合金钢 5% ~ 10% ❖ 高合金钢 > 10% 2.按用途分类 (1)结构钢 (2)工具钢 (3)特殊用途钢 3.按品质分类
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(1)普通钢 S=0.045%~0.050% P<0.045% (2)优质钢 S=0.030%~0.035% P <0.035% (3)高级优质钢 S=0.020% ~0.030%
(2)黄铜 H80、H70、H68 (3)青铜 Q 锡青铜、铝青铜、铁 青铜 特点:(1)难熔合及易变形 (2)容易产生热裂纹 (3)容易产生气孔 氩弧焊—直流正接——碳化焰 (黄铜——氧化焰) 预热
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第四节 焊接工艺基础知识 一、焊接接头的种类及接头型式 (一)对接接头 (二)角接接头 (三)T形接头 (四)搭接接头 二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 (一)坡口形式 I、V、Y、双Y、U、双U、单V
中国的发展:交流——直流——CO2气体保护焊— —氩弧焊——半自动——全自动 (数控、焊接机器人)
焊接基础知识

熔焊工艺基础
改善焊接头组织与性能的措施
正确选择线能量 ➢ 线能量——由焊接电源输入给单位长度焊缝的能量值。 它与焊接速度、焊接电流和电压有关。
焊缝的合金化处理
焊件预热和焊后热处理
熔焊工艺基础
弧焊电源及其特性
焊接电弧——指由焊接电源供给的,具有一定电压的两电极间或 电极与焊件间,在气体介质中产生强烈而持久的放电现象。 ➢ 特点:低电压(10—50V) 大电流(几安-几千安) 温度高(5000—30000k)
焊接
熔焊工艺基础
熔焊的冶金原理 焊接接头的组织与性能 改善焊接头组织与性能的措施
熔焊工艺பைடு நூலகம்础
熔焊的冶金原理
在焊接过程中,金属母材和焊条被加热熔化形成熔池,当金属至高温冷 却,要发生冶金化学反应,与一般冶炼比较有以下特点: ➢ 熔池的温度高 ➢ 熔池的体积小,凝固速度快,造成化学成分不均匀易产生气孔、夹 杂等缺陷。 ➢ 氮和氢在高温是熔于金属液与铁形成化合物,造成焊缝脆性。 ➢ 焊缝金属的塑性、韧性低。
焊接材料 ➢ 焊条——由金属焊芯和涂于焊心外部的药皮(涂料)两部分组成。 ➢ 钛钙型焊条(酸性焊条) 特点:溶渣流动性好、易脱渣、电弧稳定、飞溅小、焊波整齐 应用:适用全位置焊接,交、直流及正、反接均可使用 ➢ 低氢焊条(碱性焊条) 特点:溶渣流动性好,工艺要求一般,采用短电弧,焊接时要求焊条必须干燥。 应用:可全位置焊接,电源为直流反接。
生机械化和劳动条件较好等。 不足——焊接位置受限(只能平焊),可见度差,不
适于薄板件焊接。 应用——中厚板、多种材料、多种产品焊接。 种类——自动埋弧焊(全机械)、半自动埋弧焊(手
送焊丝)
埋弧焊
焊接材料、工艺及设备
焊接材料 ➢ 焊丝——作用相当焊条芯 ➢ 焊剂——相当药皮
焊接工艺基础知识

1.5埋弧焊
缺点 焊接适用的位置受到限制 由于采用颗粒状的焊剂进行焊
接,因此一般只适用于平焊位置(俯位)的焊接,如平焊位 置的对接接头、平焊位置和横焊位置的角接接头以及平焊位 置的堆焊等。对于其它位置,则需要采用特殊的装置以保证 焊剂对焊缝区的覆盖。
焊接厚度受到限制由于埋弧焊时,当焊接电流小于100A时 电弧的稳定性通常变差,因此不适于焊接厚度小于1mm以下 的薄板。
当维弧电流大于2A时,转移型等离子弧在 小至0.1A焊接电流下仍可稳定燃烧,因此小电 流时微束等离子弧十分稳定。
应用:微束等离子焊更是在实际运用中显露出 巨大的优势,其焊缝质量可与激光焊比美。
1.4激光焊
激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所 产生的热量进行焊接的一种高效精密的焊接方 法.
1.1手工电弧焊
V形和Y形坡口的加工和施焊方便(不必翻转焊件),但焊后容易产生角变形。 双Y形坡口是在V形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时,采用双Y形代替V形坡口,在同样厚度下,可减少焊缝金属量约 1/2,并且可对称施焊,焊后的残余变形较小。缺点是焊接过程中要翻转焊件,在筒形焊件的内部施焊,使劳动条件变差。 U形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V形坡口小得多,但这种坡口的加工较复杂。
1.2氩弧焊
氩弧焊,是使用 氩气作为保护气 体的一种焊接技 术。[1] 又称氩气 体保护焊。就是 在电弧焊的周围 通上氩气保护气 体,将空气隔离 在焊区之外,防 止焊区的氧化。
钨极氩弧焊的分类
电极材料
• 钨极氩弧焊(TIG) • 熔化极氩弧焊(MIG)
操作方式
• 手动氩弧焊 • 半自动氩弧焊 • 自动氩弧焊
等离子焊的分类
按焊缝成形原理,等离子弧焊有下列三种基本 方法:
焊工基础知识培训pdf

引言:
概述:
焊接是一种将两个或更多金属部件连接在一起的过程,通过加热并在接触面上施加压力来实现。
焊接可以提供强大的连接,并在许多工业领域中起到至关重要的作用。
为了成为一名合格的焊工,必须掌握如下的基础知识。
正文:
一、焊接原理
1.金属熔化和固化过程
2.熔态金属的流动性和扩散性
3.焊接接头形成的原理
4.焊接变形和残余应力的产生及控制
5.焊接接头的强度评定方法
二、焊工安全
1.常见的焊接安全风险
a.电击风险和电烧伤风险
b.火灾和爆炸风险
c.有害气体和烟雾风险
2.安全防护措施
a.佩戴适当的个人防护装备
b.确保工作区域的通风良好
c.正确使用焊接设备并遵循操作规程
d.合理储存和处理危险物质
三、焊接设备和材料
1.常见的焊接设备
a.电弧焊设备
b.气焊设备
c.等离子弧焊设备
2.焊接材料的选择
a.焊接电极和焊丝的选择
b.焊接辅助材料的选择
3.焊接质量控制
a.焊接过程监控
b.焊接接头检测方法
四、焊接技术与操作
1.焊接电弧的稳定与调节
2.电弧形成和稳定的方法
3.焊接电流和电压的选择
4.焊接工艺参数的控制
5.常见焊接缺陷的预防与修补
五、焊接工艺规范与标准
1.常用焊接工艺规范的介绍
a.电弧焊工艺规范
b.气焊工艺规范
c.等离子弧焊工艺规范
2.焊接标准的应用
a.焊接接头的标准要求
b.焊接质量评定标准
总结:。
焊接基础知识培训资料

焊接基础知识培训资料一、概述焊接是一种常见的金属连接工艺,通过加热和熔化金属材料,使其在凝固后形成坚固的连接。
本文将介绍焊接的基础知识,包括焊接的种类、焊接原理、焊接设备和焊接应用等内容。
二、焊接的种类1. 点焊点焊是一种通过将两个金属片放在一起,然后在接触点施加高电流和短时间的热能,使金属片在接触点瞬间熔化并连接的焊接方式。
点焊广泛应用于汽车制造和家电行业。
2. 熔化焊熔化焊是一种通过加热和熔化金属材料,使其在凝固后形成坚固连接的焊接方式。
常见的熔化焊包括电弧焊、氩弧焊和气体保护焊等。
3. 高能束焊高能束焊是指利用射线束(如激光束、电子束或等离子束)提供高能量密度进行焊接的一种焊接方式。
高能束焊具有焊接速度快、焊缝热影响区小的优点。
三、焊接原理1. 金属熔化与凝固焊接过程中,通过施加热能使金属达到熔点,并在熔点以上保持一段时间,使金属熔化成液态。
随后,熔化金属会由于降温而凝固,形成焊缝。
2. 熔池与焊缝形状焊接时,金属熔池是形成焊缝的关键。
熔池的形状受到焊接电弧或热能源的影响,不同的熔池形状会对焊缝的质量产生影响。
四、焊接设备1. 焊机焊机是进行焊接的主要设备,根据焊接原理的不同,焊机可以分为电弧焊机、氩弧焊机、激光焊机等。
2. 电极电极是焊接中传导电流并将热能输入到工件的导体。
根据焊接原理的不同,电极可以分为焊条、钨极和激光光纤等。
3. 气体保护装置气体保护装置用于在焊接过程中提供保护气体,防止焊缝与空气中的氧发生反应,以保证焊接质量。
五、焊接应用焊接广泛应用于各个行业,例如汽车制造、船舶建造、钢结构建筑等。
焊接可以实现不同材料的连接,并在强度和密封性方面具有良好的性能。
六、总结焊接作为一种常见的金属连接工艺,具有广泛的应用前景。
通过掌握焊接的基础知识,可以帮助人们实现高质量、高效率的焊接过程,推动各个行业的发展。
希望本篇焊接基础知识培训资料对您有所帮助。
焊接基础必学知识点

焊接基础必学知识点
1. 焊接的定义和原理:焊接是通过热能和力学能将金属材料连接在一
起的工艺。
焊接原理是利用电弧、燃气火焰或激光束等加热金属材料,使之熔化并形成一定形状的焊缝。
2. 焊接的分类:按照焊接方式可以分为手工焊接、自动焊接和半自动
焊接;按照焊接材料可以分为金属焊接、塑料焊接和玻璃焊接等。
3. 焊接电源和设备:常用的焊接电源包括直流电源(直流弧焊机)和
交流电源(交流弧焊机),焊接设备包括焊接机、焊枪、焊丝、电焊
钳等。
4. 焊接材料:常用的焊接材料包括焊条、焊丝和焊剂等。
焊条是由焊
芯和焊皮组成的,焊芯是焊接所需的金属材料,焊皮是包裹焊芯的外
层材料。
5. 焊接技术:焊接技术包括焊接位置选择、焊接参数设置、焊接方法
选择等。
焊接位置选择是确定焊接部位的位置和方向,焊接参数设置
是根据材料和焊接要求调整焊接电流、焊接电压、焊接速度等,焊接
方法选择是根据材料、焊接位置和要求选择适合的焊接方法。
6. 焊接缺陷和质量控制:焊接过程中可能出现的缺陷包括焊缝裂纹、
气孔、夹渣等。
质量控制包括焊接前的材料检查和处理、焊接过程的
参数控制、焊后的检测和评价。
7. 焊接安全:焊接操作时需要注意保护眼睛、皮肤和呼吸系统,使用
防护设备如焊接面罩、皮手套、防护服和呼吸器等。
8. 与焊接相关的其他知识点:如焊接符号、焊接标准、焊接工艺指导书等。
以上是焊接基础必学的知识点,学好这些知识可以帮助理解焊接的原理和技术,提高焊接技能和质量控制能力。
焊接工艺基础知识

焊接工艺基础知识在现代制造业中,焊接是一项至关重要的技术。
它将多个金属部件连接在一起,形成坚固的整体结构。
焊接涉及到各种复杂的工艺和技术,掌握焊接基础知识对于成为一名合格的焊工至关重要。
本文将介绍一些焊接工艺的基本概念和技术要点。
一、焊接的定义和分类焊接是指通过加热金属部件至熔点,在一定条件下使它们熔融并冷却后连接在一起的方法。
根据焊接材料的不同,可以将焊接分为金属焊接和非金属焊接。
金属焊接主要包括电弧焊、气体焊、摩擦焊等。
非金属焊接则包括塑料焊接、橡胶焊接等。
二、焊接过程焊接过程包括预热、熔化、冷却三个阶段。
在预热阶段,通过加热金属部件,使其温度达到一定程度,以保证焊接质量。
在熔化阶段,焊接材料会熔融形成焊缝。
在冷却阶段,焊缝会逐渐冷却并形成坚固的连接。
三、焊接材料焊接常用的金属材料包括钢、铝、铜等。
这些材料具有良好的导电性和导热性,适合进行焊接。
此外,焊接中还需要使用焊条、焊丝等辅助材料,以提供熔化金属的填充。
四、焊接技术要点1. 准备工作:在进行焊接之前,首先需要对金属部件进行清洁和除锈处理,以保证焊接接头的质量。
2. 焊接位置:选择正确的焊接位置和角度对于焊接质量至关重要。
在焊接过程中,应尽可能使焊接接头暴露在焊接区域。
3. 焊接电流和温度:控制好焊接电流和温度是保证焊接质量的重要因素。
根据不同的金属材料和焊接方式,选择合适的电流和温度进行焊接。
4. 焊接速度:焊接速度对于焊接质量有着重要影响。
过快的焊接速度会导致焊接接头质量不均匀,过慢则容易产生焊缝缺陷。
5. 焊接保护:在焊接过程中,应采取适当的保护措施,如使用惰性气体进行保护焊接,以防止焊接接头受到空气中的氧气和水蒸汽影响。
五、焊接质量检测焊接完成后,需要对焊接质量进行检测。
常用的焊接质量检测方法包括目测、X射线检测、超声波检测等。
这些方法可以判断焊接接头是否存在缺陷和裂纹等问题。
六、焊接安全在进行焊接作业时,需要注意安全问题。
焊接作业中会产生高温和明火,必须佩戴防护用品,如焊接面罩、手套等,以避免受伤。
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目录1、电阻焊的应用及发展 (1)1.1电阻焊的应用现状 (1)1.2电阻焊设备的发展及现状 (2)2、电阻焊及其焊接原理 (3)2.1电阻焊定义 (3)2.2电阻焊形成的几个阶段 (3)2.3影响电阻焊焊接的因素 (4)2.3.1 电阻 (4)2.3.2 电流密度和工件表面 (4)2.3.3电极压力 (5)2.3.4通电时间和电极材料及端面形状 (5)3、电阻焊的分类和优缺点 (6)3.1电阻焊的优缺点 (6)3.1.1电阻焊优点: (6)3.1.2电阻焊缺点: (6)3.2电阻焊的分类 (6)3.2.1点焊 (7)3.2.2缝焊 ............................................................ 错误!未定义书签。
3.2.3对焊 (9)3.3.4凸焊 (10)4、电阻焊常用设备 (11)4.1点焊机 (11)4.2对焊机 (11)5、电阻焊常见故障与焊接检验 (13)5.1焊点常见故障 (13)5.2电阻焊焊接检验 (14)结束语 (15)参考文献 (16)1电阻焊焊接原理[摘 要]:电阻焊作为一种高效、廉价且机械化和自动化程度较高的连接技术,工业中得到了广泛的应用。
电阻焊在工业中各个领域都占了相当重要且相当数量比例的地位。
本文介绍了国内外电阻焊设备的发展现状,并对我国电阻设备的发展前景进行分析。
着重介绍了电阻焊焊接原理、电阻焊的常用设备以及主要参数对焊接的影响。
[关键词]: 电阻焊;应用发展;焊接;电极;1、电阻焊的应用及发展1.1电阻焊的应用现状电阻焊一经出现,便因其生产效率高、焊接质量容易得到保证、易实现机械化、自动化,在焊接领域中得到了广泛的应用。
随着科学术的不断发展,对产品质量要求的不断提高,尤其是在大量使用电阻焊设备的汽车工业中出现的复合板、高合金钢及各种有色金属材料,对电阻焊设备提出了新的要求。
电阻焊设备需要解决的主要问题是:提高生产效率、保证质量监控、新型材料电阻焊、节约能源。
电阻点焊在汽车白车身焊装中占据主导地位,其中一辆轿车的白车身上焊点数:3000~5000个,电阻电焊的汽车白车身以及薄板件的生存如图1-1。
此外,电阻焊适用于各种薄板构件的生产,如:轿车外壳拼装,仪表柜、钢家俱的生产;油桶、油箱、化工原料盛器、食品罐等[1]。
图1-1 电阻焊接件21.2电阻焊设备的发展及现状1885年美国的发明家汤姆森解决了电源问题,制作出了首种电阻焊焊机—对焊机。
哈马特发明了点焊法,,但是由于和以对焊机的专利获得者汤姆森之间发生的争论,直到1924年才有了结论,因此点焊的实际开始使用也是从那时开始的。
在二次世界大战中,由于战斗机的轻型化以及大批量生产的需要,开始采用铝合金,并进行了精密的点焊。
战后电阻焊接技术得到突飞猛进式的发展,不仅仅在汽车行业,在铁路机车、家用电器等众多的工业领域中也得到广泛应用,随着机器人等的普及其自动化也得到了发展。
现在已经出现了和机器人一体化的点焊机,点焊机和汤姆森发明的对焊机如图1-2。
图1-2电阻焊设备电阻焊的发展以其开关器件的进步为标志,先后经历了机械开关、继电器、引燃管、晶闸管等阶段。
机械开关式电阻焊机仍有部分在使用,但由于没有时间控制装置,焊接质量不稳定,在加上整流元件后便演变成现在广泛使用的工频交流电阻焊机,实现了时间和电流的控制。
随着电力电子技术的发展,先后出现了三相低频、次级整流、电容储能以及逆变式电阻焊机。
但目前应用较为广泛的仍是工频交流电阻焊机。
就节能而言,工频电阻焊机的效率低下,而三相低频、次级整流焊机输人容量是单相交流电阻焊机的33% -25%。
但由于其体积庞大、成本高,未能得到普及[1]。
普通工频交流电阻焊机在焊接时,电流频繁过零,且停留时间相对较长,减弱了焊机的加热能力。
目前主要通过采用低频或直流波形来弥补这一缺点。
2、电阻焊及其焊接原理2.1电阻焊定义电阻焊(resistance welding)就是将工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。
电阻焊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,即点焊、缝焊、凸焊、对焊。
电阻焊接示意图见图2-1。
图2-1 电阻焊接示意图2.2电阻焊形成的几个阶段电阻焊形成一般经过四个阶段:预压阶段、焊接时间、维持时间、冷却结晶阶段。
预压阶段:通电之前向焊接件加压,建立良好的接触与导电通路,保持电阻稳定。
焊接时间:向焊件通电加热形成熔核。
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。
冷却结晶阶段:当熔核达到合格的形状与尺寸之后,切断焊接电流,熔核在电极力作用下冷却[7]。
为了改善焊接点的性能,有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环:加大预压力以消除厚工件之间的间隙,使之紧密贴合。
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;加大锻压力以压实熔核,防止产生裂纹或缩孔。
用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织,提高焊接点的力学性能。
32.3影响电阻焊焊接的因素2.3.1电阻电阻主要有焊件本身的电阻和接触电阻对电阻焊进行影响,其定义如下:,其中ρ是一个重要参数且随温度的升高而增大。
焊件本身电阻R W: R w=ρLs接触电阻R C : 工件表面生成的氧化薄层引起的电阻(表面电阻)与由于电流的流通截面引起的电(集中电阻),接触电阻是指图2-2中的:R1、R3、R5。
ArrayR1、R5 -电极与工件之间的电阻;R3-上下工件电阻;R2、R4-材料自身电阻图2-2 电阻的影响2.3.2 电流密度和工件表面电流密度是指单位横截面中的电流值。
如果电流密度保持稳定,其直接影响焊核的形成。
当多次焊接后,截面增大,电流密度减小时,容易产生虚焊或无法焊接。
焊接电流(密度)对产热的影响比电阻和时间两者都大,在焊接过程中是一个必须严格控制的参数[2]。
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。
452.3.3电极压力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接触电阻和电极压力曲线图见2-3。
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,以弥补电阻减小的影响,保持焊接强度不变。
电极压力过小,将引起飞溅,也会使焊点强度降低[8]。
图2-3 电极压力的影响2.3.4通电时间和电极材料及端面形状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。
电极是保证阻焊质量的重要零件,它应具备向工件传导焊接电流、压力、散热等功能。
电极材质应具有足够高的电导率、热导率和高温硬度。
电极的结构必须有足够的强度、刚度以及充分冷却的条件。
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。
3、电阻焊的分类和优缺点3.1电阻焊的优缺点3.1.1电阻焊–优点:1、熔核形成时,始终被塑性环包围,熔化金属与空气隔绝,冶金过程简单。
加热时间短,热量集中,故热影响区小,变形与应力也小,通常在焊后不必安排校正和热处理工序。
2、不需要焊丝、焊条等填充金属,以及氧、乙炔、氢等焊接材料,焊接成本低。
操作简单,易于实现机械化和自动化,改善了劳动条件。
3、生产率高,且无噪声及有害气体,在大批量生产中,可以和其他制造工序一起编到组装线上。
但闪光对焊因有火花喷溅,需要隔离。
3.1.2电阻焊- 缺点:1、目前还缺乏可靠的无损检测方法,焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性试验来检查,以及靠各种监控技术来保证。
2、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量,且因在两板焊接熔核周围形成夹角,致使接头的抗拉强度和疲劳强度均较低。
3、设备功率大,机械化、自动化程度较高,使设备成本较高、维修较困难,并且常用的大功率单相交流焊机不利于电网的平衡运行。
3.2电阻焊的分类电阻焊分为点焊、缝焊、对和凸焊4种形式。
(1)点焊:将焊件压紧在两个柱状电极之间,通电加热,使焊件在接触处熔化形成熔核,然后断电,并在压力下凝固结晶,形成组织致密的焊点。
点焊适用于焊接4 mm以下的薄板(搭接)和钢筋,广泛用于汽车、飞机、电子、仪表和日常生活用品的生产,见图3-1。
(2)缝焊:缝焊与点焊相似,所不同的是用旋转的盘状电极代替柱状电极。
叠67合的工件在圆盘间受压通电,随圆盘的转动而送进,形成连续焊缝。
缝焊适宜于焊接厚度在3 mm 以下的薄板搭接,主要用于生产密封性容器和管道等,见图3-2。
(3)对焊:根据焊接工艺过程不同,对焊可分为电阻对焊和闪光对焊,见图3-4。
(4)凸焊:凸焊是点焊的一种变型形式;在一个工件上有预制的凸点,凸焊时,一次可在接头处形成一个或多个熔核,见图3-3。
图3-1 点焊图3-2 缝焊图3-3凸焊图3-4 对焊3.2.1点焊电阻点焊,简称点焊;将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,其中点焊的几个小注意点见表3-1。
点焊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、轧制的薄板构件电阻点焊原理和接头形成,可简述为:将焊件压紧在两电极之间,施加电极压力后,阻焊变压器向焊接区通过强大焊接电流,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,简称“熔核”[3]。
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量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。