精密电阻焊焊接基本原理.
电阻焊
电阻点焊熔核形成过程
(3) 电阻焊过程 预压、通电加热、在压力下冷却结晶或塑 性变形和再结晶。
电阻焊与电弧焊相比有如下两个特征: (1)热效率高 电弧焊是借助外部集中热源,从外部向焊件传导热能; 电阻焊是电阻热由高温区向低温区传导,属于内部热源。 因此,热能损失比较少,热效率比较高。 (2)焊缝致密 一般电弧焊的焊缝是在常压下凝固结晶的; 电阻焊的焊缝是在有外界压力的作用下凝固结晶的,具 有锻压的特征,属于压焊范畴,所以比较容易避免产生缩 孔、疏松和裂缝等缺陷,从而获得致密焊缝。
影响接触电阻的因素:
工件表面状态 表面愈粗糙、氧 化愈严重、接触电阻愈大。 电极压力 压力愈高、接触电阻愈 小。 焊前预热 焊前预热将会使接触 电阻大大下降。
(2) 力
静压力用来调整电阻大小,改善加热。产生塑性变形或 在压力下结晶。 冲击力(锻压力)用来细化晶粒,焊合缺陷等。其压力 变化形式有平压力,阶梯压力和马鞍形压力,其中马鞍形压 力较为理想。
2.焊接(F=FW ,I=IW)
焊件加热熔化形成熔核的阶段,最后输入热量与散失热量平衡时,熔核达 到稳定尺寸。这个过程是焊接的关键,焊点强度取决于熔核尺寸。
对点焊质量的要求 1.熔核尺寸的几个基本概念 1)熔核直径 d (mm) 或
d 2 3
d 5 板厚
c
h
d
2)焊透率 A(%)
2.接触电阻Rw
1)形成原因:焊件表面的微观凸凹不平及不良导体层。
接触电阻形成原因示意图
1 )焊件表面氧化膜或污物层,使电流受到较大阻碍, 过厚的氧化膜或污物层会导致电流不能导通。 2 )由于焊件表面是凹陷不平的,使焊件在粗糙表面形 成接触点。在接触点形成电流线的集中,因此增加了 接触处的电阻Rc。 电极压力增加或温度升高使金属达到塑性状态时, 都会导致焊件间接触面积增加,促使接触电阻Rc减小。 因此,当焊件表面较清洁时,接触电阻仅在通电时极 短时间内存在,随后就会迅速减小以至消失。 接触电阻尽管存在时间极短,但在点焊极薄的铝 合金时,对熔化核的形成仍有显著影响。
电阻焊原理
电阻焊原理
电阻焊是将电阻与零件表面相结合,利用发热效应而对金属表面进行热加工的一种焊接工艺,它是在两件金属材料间施加恒定电流,利用电阻耗散的热量,使其表面汇聚成一条巨大的焊接。
电阻焊的过程如下:先将母料与反铺接位通过压力罩连接,然后将电源给予恒定的电压,表带将母料、铜箔与反铺接位固定在一起。
并对中间的接触处施加相应温度,当压力罩作用到母料外壁时,母料、铜箔及反铺接位在电流通道侵蚀下,使聚焦处形成联结极,从而电阻焊成功。
精密电阻焊接的基础知识
精密电阻焊接的基础知识一、精密电阻点焊使用金属材料制作零件的场合,有许多时候都需要将材料切断成规定的尺寸,再将其连接起来。
连接材料的方法有利用铆钉进行机械连接和利用焊接进行冶金连接以及利用超声波进行物理连接。
电阻点焊是利用冶金的方法将金属材料高效率地经济地连接起来的一种方法。
因此在产业界被广泛地使用。
我们将精密小型工件的电阻焊接称之为精密电阻点焊。
米亚基公司源源不断地开发出各种超小型、可高密度安装化的新型精密电阻点焊机,取代了以往的锡焊、铆接等金属连接工艺。
精密电阻点焊机是最适合用于小型的、性能要求高的电子部品,以及精密机械工业中的小型部品的组装。
电阻焊接的原理利用焦耳热进行焊接Q=0.24I2Rt=0.24IEt(cal)…①公式①如下图所示,工件在上下电极间被加压,通电,进行电阻焊接。
焊接部的电阻为R(Ω),焊接电流为I(A),通电时间为t(sec)时,根据公式①焊接部发热。
因此焊接部的温度上升,产生熔融。
图1二、电阻点焊的5大要素1、电流2、时间3、加压力4、电流密度(电极先端直径)5、电极材料上述要素与发热量Q及发热位置有关系,也就是说点焊时影响焊接效果的因素有:电流I、通电时间t、接触电阻R、电流密度(电极先端)和电极材料。
接触电阻R随着加压力的增大而降低。
以上要素被称为电阻点焊的五大要素。
接触电阻工件表面生成的氧化薄层引起的电阻(表皮电阻)和由于电流的流通截面引起的电阻(集中电阻)。
图2上图中,R2,R4……材料自身的电阻;R3……上下工件之间的电阻;R1,R5,……电极与工件之间的电阻。
接触电阻是指R1、R3、R5。
三、电极的作用1.导通大电流。
2.施加压力。
3.提高焊接点的冷却效果。
4.稳定电流密度。
电极具有以上的作用,这里解释一下与品质管理有关的电流密度。
电流密度是指单位横截面中的电流值。
如果将电流密度一直保持稳定,就能防止焊接不良。
由于要导通大电流(电极作用1),电极顶端会发热;又由于要加压会使电极顶端变宽,电流密度变小,因此,随着焊接次数的增多,焊核会变小(焊接不良)因此在焊接品质管理中电极的管理(进行一定次数的焊接后更换或修磨电极)就变得非常的重要。
电阻焊机原理
电阻焊机原理
电阻焊机是一种利用电热效应进行金属连接的设备,它的工作原理是通过电流通过焊接接点,产生瞬间高温,使接点部分熔化并形成金属连接。
在电阻焊机中,通常有两个电极,被焊接的金属部分位于电极之间。
当电流通过电极,由高温电阻件(通常是电阻焊机的电极之一)产生的电阻会转化为热能,使焊接接点升温。
焊接接点的升温速率取决于应用的电流大小和焊接接点的电阻。
随着接点温度的升高,金属在瞬间熔化,形成焊缝。
此时,焊接接点受到一定的压力,以确保焊接接点处于紧密接触状态。
熔化的金属在接触状态下重新凝固,形成金属连接。
电阻焊机的优点是焊接速度快、焊接强度高、焊接过程稳定。
这种焊接方式适用于焊接铜、铝等导电性较好的金属。
然而,电阻焊机也存在一些缺点,如在连接过程中需要施加足够的压力以确保良好的焊接结果,同时需要控制焊接时间和电流大小,以避免瞬间过热导致材料熔化或电阻焊机损坏。
总之,电阻焊机通过利用电热效应来实现金属连接。
通过控制电流和施加一定的压力,能够在短时间内实现高质量的焊接连接。
这种焊接方式在汽车制造、电子设备制造等领域得到广泛应用。
电阻焊的基本原理
电阻焊的基本原理一、概述电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,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。
电阻焊方法主要有四种,即点焊、缝焊、凸焊、对焊,见图6—1。
图6—1 主要电阻焊方法点焊时,工件只在有限的接触面上。
即所谓“点”上被焊接起来,并形成扁球形的熔核。
点焊又可分为单点焊和多点焊。
多点焊时;使用两对以上的电极,在同一工序内形成多个熔核。
缝焊类似点焊。
缝焊时,工件在两个旋转的盘状电极(滚盘)间通过后,形成一条焊点前后搭接的连续焊缝。
凸焊是点焊的一种变型。
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。
对焊时,两工件端面相接触,经过电阻加热和加压后沿整个接触面被焊接起来。
电阻焊有下列优点:(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。
(2)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。
(3)不需要焊丝、焊条等填充金属,以及氧、乙炔、氩等焊接材料,焊接成本低。
(4)操作简单,易于实现机械化和自动化,改善了劳动条件。
(5)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。
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)点、缝焊的搭接接头不仅增加了构件的重量,且因在两板间熔核周围形成夹角,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正常运行。
随着航空航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展,电阻焊越来受到社会的重视,同时,对电阻焊的质量也提出了更高的要求。
可喜的是,我国微电子技术的发展和大功率可控硅、整流器的开发,给电阻焊技术的提高提供了条件。
电阻点焊原理
电阻点焊原理电阻点焊是一种利用电流通过工件产生的热量来使两个金属接头在一定的压力下瞬间熔接的焊接方法。
它是利用电阻加热原理进行的一种特殊的电阻焊接工艺,通常用于焊接薄板和线材。
电阻点焊的原理是利用电流通过工件产生的热量,使两个金属接头在一定的压力下瞬间熔接。
在电阻点焊中,焊接电流通过电极传导到工件上,在接头处产生高温,使接头瞬间熔化并在一定的压力下熔接成为一个整体。
这种焊接方法具有焊接速度快、热影响区小、焊接变形小等优点,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
电阻点焊的原理主要包括以下几个方面:1. 电流通过工件产生热量。
在电阻点焊中,焊接电流通过电极传导到工件上,由于金属的电阻导致电流通过工件时产生热量。
这种热量使接头处的金属瞬间升温,达到熔点并熔化,从而实现焊接。
2. 一定的压力。
在电阻点焊过程中,除了电流产生的热量外,还需要施加一定的压力。
这样可以确保接头在熔化的同时能够紧密结合,形成牢固的焊接。
3. 瞬间熔接。
电阻点焊的特点之一就是焊接速度快,焊接时间非常短,通常在几十毫秒到几百毫秒之间。
这种瞬间熔接的方式可以减少热影响区,避免对工件造成过多的热变形。
总的来说,电阻点焊的原理就是利用电流通过工件产生的热量,施加一定的压力,使接头在瞬间熔化并结合成为一个整体。
这种焊接方法适用于焊接薄板和线材,具有焊接速度快、热影响区小、焊接变形小等优点,因此在汽车制造、家电制造、金属加工等领域得到了广泛的应用。
在实际应用中,电阻点焊的原理需要结合具体的工件材料、厚度、形状等因素来确定焊接参数,包括焊接电流、焊接时间、压力等。
只有合理地控制这些参数,才能确保焊接质量,达到预期的焊接效果。
总之,电阻点焊作为一种利用电流产生的热量来实现瞬间熔接的焊接方法,其原理简单清晰,应用广泛,是现代工业生产中不可或缺的重要工艺之一。
通过对电阻点焊原理的深入理解和合理应用,可以提高焊接质量,提高生产效率,降低生产成本,推动工业制造的发展。
电阻焊接原理
电阻焊接原理
电阻焊接是一种常见的金属连接方法,它通过利用电阻加热的原理将金属件连
接在一起。
在电阻焊接中,电流通过工件产生热量,使得工件表面温度升高,从而实现金属件的连接。
本文将介绍电阻焊接的原理及其在工业生产中的应用。
首先,电阻焊接的原理是利用电流通过工件时产生的热量来加热工件表面,使
得工件表面温度升高,从而实现金属件的连接。
在电阻焊接中,工件之间的接触电阻会产生热量,这种热量可以使金属表面达到熔化温度,从而实现金属件的连接。
在电阻焊接过程中,通过控制电流大小和焊接时间,可以实现对金属件的精确加热,从而确保焊接质量。
其次,电阻焊接在工业生产中有着广泛的应用。
在汽车制造、航空航天、电子
设备制造等领域,电阻焊接都是一种常见的金属连接方法。
电阻焊接可以实现对金属件的高效连接,焊接接头强度高,焊接质量稳定,因此在工业生产中得到了广泛的应用。
此外,电阻焊接还可以实现对不同材料的连接,包括金属与非金属的连接,具有较强的适用性。
总结而言,电阻焊接是一种利用电阻加热原理来实现金属连接的方法,它在工
业生产中有着广泛的应用。
通过控制电流大小和焊接时间,可以实现对金属件的精确加热,从而确保焊接质量。
电阻焊接的原理简单、应用广泛,是一种重要的金属连接方法。
电阻焊
缝焊的特点、分类及应用
焊前对焊件表面进行清理是十分关键、重要的工序 常用方法:机械清理、化学清理
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点焊工艺-选择工艺参数
点焊工艺参数主要包括
焊接电流 通电时间 电极压力 电极工作端面的形状和尺寸
选择工艺参数主要取决于金属材料的性质、 板厚、结构形式等
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点焊工艺参数-:陡峭形。由于焊接电流 小,不能形成熔核或熔核尺寸过 小,因此焊点抗剪载荷较低且很 不稳定 BC段:平稳上升。随着电流增 加,熔核稳定增大,抗剪载荷不 断提高
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影响电阻焊产热的因素
思考:怎样分析影响因素?
还是Q=I2Rt 直接的I、R、t
焊接电流(电流密度也有显著影响 ) 电阻= Rw+Rc+Rew 通电时间
间接的I、R、t
其它因素:通过影响I、R、t
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影响电阻焊产热的因素
继续思考:怎样分析影响因素?
其它因素(Q=I2Rt,间接的I、R、t )
电极压力(对R有显著影响 ) 电极端面形状及材料 焊件表面状况
电阻焊与一般熔化焊的物理本质区别:热 源的差别以及塑性变形在连接过程的存在
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电阻焊与电弧焊相比的显著特征
热效率高
电弧焊是从外部向焊件传导热能 电阻焊是从内部直接加热,热效率较高
电弧热
思考:从焊接方法物理本质的区别如何分析后续 可能存在的一系列“连带区别”? 缝焊致密
电阻热
一般,电弧焊缝是在常压下凝固结晶 电阻焊缝是在外界压力作用下结晶,具有锻压的特性。 容易避免产生缩孔、疏松和裂纹等缺陷,能获得致密 的焊缝
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凸焊接头形成
其过程与点焊相似
预压阶段 凸点变形,与下板贴合面增大,使 导电通路面积稳定,也破坏氧化膜,接触比点 焊更好 通电加热阶段 两个过程:凸点压溃、形核
电阻焊
电阻焊的简介电阻焊是以电阻热为能源的一类焊接方法,包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。
电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。
通常使用较大的电流。
为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属,焊接过程中始终要施加压力。
电阻焊的简介电阻焊是以电阻热为能源的一类焊接方法,包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。
电阻焊一般是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化而实现连接的焊接方法。
通常使用较大的电流。
为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属,焊接过程中始终要施加压力。
进行这一类电阻焊时,被焊工件的表面善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的。
因此,焊前必须将电极与工件以及工件与工件间的接触表面进行清理。
电阻焊的原理电阻焊是当电流通过导体时,由于电阻产生热量。
当电流不变时,电阻愈大,产生的热量愈多。
当两块金属相接触时,接触处的电阻远远超过金属内部的电阻。
因此,如有大量电流通过接触处,则其附近的金属将很快地烧到红热并获得高的塑性。
这时如施加压力,两块金属即会联接成一体。
电阻焊的特点1:电阻焊是利用焊件内部产生的电阻热,由高温区向低温区传导,加热及融化金属,实现焊接的。
它属于内部分布能源。
2:电阻焊的焊缝是在压力下凝固或集合结晶,属于压焊范畴,具有锻压特征。
3:由于焊接热量集中,加热时间短,所以热影响区小,焊接变形与应力也较小。
所以,通常焊后不需要校正及热处理。
4:通常不需要焊、焊丝、焊剂、保护气体等焊接材料,焊接成本低。
5:电阻焊的熔核始终被固体金属包围,融化金属与空气隔绝,焊接治金过程比较简单。
6:操作简单,易于实现机械化与自动化,劳动条件较好。
7:生产率高,可与其它工序一起安排在组装焊接生产线上。
但是闪光焊因有火花喷溅,尚需隔离。
精密电阻焊焊接基本原理
MEMS DIVISION
四,近年来国外在电阻焊领域的最 新研究动态
由于电阻焊过程相当复杂,包含了多种影响因素,例如:被焊材料、电 流、电极压力、通电时间、电极端面形状及尺寸、分流、焊点离边缘的 距离、板厚、工件表面状态等,而且这些因素之间互相联系,有一定的 交互作用。同时,加之焊接过程中熔核的不可见性及焊接过程进行的瞬 时性,给焊接质量控制带来较大的困难。为了适应新材料、新工艺、新 产品在工业上开发应用的需要,以使电阻焊工艺及设备能满足现代化生 产的要求,近十年来,各国焊接界在电阻焊工艺和设备控制方面做了大 量的工作,主要集中在以下几方面: 1)电阻焊过程的计算机模拟研究 2)新型材料的可焊性研究 3)电阻焊质量监控方法研究
压焊
铝热焊
非熔化极焊
钎焊
超声焊
凸焊 对焊
电弧焊
电渣焊
电子束焊
点焊
锻焊
缝焊
电阻焊
火焰钎焊
焊条电弧焊
CO2电弧焊
钨极氩弧焊
等离子焊
MEMS DIVISION
电阻焊
交流焊
低频接缝焊
脉冲焊
对焊
对焊
直流冲击波焊
点焊
点焊
工频焊
点焊
点 焊
缝焊
电容储能焊
缝焊
缝焊
MEMS DIVISION
MEMS DIVISION
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
