精密電阻焊焊接基本原理.ppt

,高頻逆變直流焊接電源,精密電容儲能雙脈沖焊接電源,精密脈沖熱壓焊機,漆包線點焊機,焊接電流監(jiān)測儀,自動化焊接設(shè)備,焊接電流監(jiān)測儀,焊接機頭,焊接配件,焊接壓力計,焊接的基本方法及其分類,焊接的方法,電阻焊焊接基本原理,焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法稱為電阻焊 優(yōu)點， 1）電阻焊具有生產(chǎn)效率高、2）焊接質(zhì)量好，3）低成本、節(jié)省材料、4）勞動條件較好,5)易于自動化等特點，因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、電子、汽車、輕工等各工業(yè)部門，是重要的焊接工藝之一。和電弧焊接相比較：1）熱效率高，2）焊縫致密、沒有疏松和裂紋等缺陷。 缺點， 1）焊接過程進(jìn)行的很快。若焊接時由于某些工藝因素發(fā)生波動，對焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性有影響時往往來不及進(jìn)行調(diào)整。 2）設(shè)備比較復(fù)雜 3）焊接的厚度，形狀和接頭形式受到一定程度的限制。,焊接示意圖,一 電阻熱的產(chǎn)生 點焊時產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定：Q=IIRt（J）（1） 式中：Q產(chǎn)生的熱量（J）、 I焊接電流（A）、 R電極間電阻（歐姆）、 t焊接時間（s） 二 影響產(chǎn)熱的因素 。,1.電阻R的因素 1） R=2Rw+Rc+2Rew 電阻Rw為電極間電阻包括工件本身，取決于它本身的電阻率。 電阻Rc為焊件間接觸電阻,接觸電阻存在的時間是短暫，一般存在于焊接初期，由兩方面原因形成： a）工件和電極表面有高電阻系數(shù)的氧化物或臟物質(zhì)層，會使電流遭到較大阻礙。過厚的氧化物和臟物質(zhì)層甚至?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)通,b）在表面十分潔凈的條件下，由于表面的微觀不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點。在接觸點處形成電流線的集中。由于電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。 電阻Rew為電極與焊件間接觸. 電極與工件間的電阻Rew與Rc和Rw相比，由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件低，因此很小，對熔核形成的影響更小，我們較少考慮它的影響 2.焊接電流的影響 從公式（1）可見，電流對產(chǎn)熱的影響比電阻和時間兩者都大。因此，在焊接過程中，它是一個必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動和交流焊機次級回路阻抗變化。阻抗變化是因為回路的幾何形狀變化或因在次級回路中引入不同量的磁性金屬。對于直流焊機，次級回路阻抗變化，對電流無明顯影響,3. 焊接時間的影響 為了保證熔核尺寸和焊點強度，焊接時間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補充。為了獲得一定強度的焊點，可以采用大電流和短時間（強條件，又稱硬規(guī)范），也可采用小電流和長時間（弱條件，也稱軟規(guī)范）。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范，取決于金屬的性能、厚度和所用焊機的功率。對于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間，都有一個上下限,使用時以此為準(zhǔn) 4.電極壓力的影響 電極壓力對兩電極間總電阻R有明顯的影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小，而焊接電流增大的幅度卻不大，不能影響因R減小引起的產(chǎn)熱減少。因此，焊點強度總隨著焊接壓力增大而減小。解決的辦法是在增大焊接壓力的同時，增大焊接電流 .,5.電極形狀及材料性能的影響 由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失，因此，電極的形狀和材料對熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積增大，焊點強度將降低 6.工件表面狀況的影響 工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。過厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^。局部的導(dǎo)通，由于電流密度過大，則會產(chǎn)生飛濺和表面燒損。氧化物層的存在還會影響各個焊點加熱的不均勻性，引起焊接質(zhì)量波動。因此徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件,三、焊接循環(huán) 點焊和凸焊的焊接循環(huán)由四個基本階段： 1）預(yù)壓階段電極下降到電流接通階段，確保電極壓緊工件，使工件間有適當(dāng)壓力。 2）焊接時間焊接電流通過工件，產(chǎn)熱形成熔核。 3）維持時間切斷焊接電流，電極壓力繼續(xù)維持至熔核凝固到足夠強度。 4）休止時間電極開始提起到電極再次開始下降，開始下一個焊接循環(huán) .,關(guān)于點焊工藝知識,焊接時，將焊件放入兩電極之間。電極通過施加壓力壓緊焊件后，電源通過電極向焊件通電加熱，在焊件內(nèi)部形成熔核。熔核中液態(tài)金屬在電磁力作用下發(fā)生強烈攪拌，熔核內(nèi)的金屬成份均勻化，結(jié)晶界面迅速消失，斷電后在電極壓力下凝固結(jié)晶，形成點焊接頭。同時在接頭周圍形成一個環(huán)狀尚未在達(dá)到熔化狀態(tài)的塑性變形區(qū)稱為塑性環(huán)。也就是我們說的焊帶。塑性環(huán)的存在可防止周圍氣體的入侵和液態(tài)熔核金屬沿板縫向外噴濺。 其焊接循環(huán)包括：預(yù)壓、通電加熱、鍛壓、和休止四個階段。,關(guān)于凸焊工藝知識,凸焊是點焊的一種變形，通常是在兩板件之一上沖出凸點，然后進(jìn)行焊接。由于電流集中，克服點焊熔核偏離的缺點，凸焊時工件的厚度比可以達(dá)6：1。凸焊時，電極必須隨著凸點的被壓潰而迅速下降，否則會因失壓而產(chǎn)生飛濺因此應(yīng)選用較大的電極壓力，為防止凸點移位，還應(yīng)選用較小的焊接電流。是用平面電極，焊件表面平整無壓裂，電極壽命長。,四，近年來國外在電阻焊領(lǐng)域的最新研究動態(tài) 由于電阻焊過程相當(dāng)復(fù)雜，包含了多種影響因素，例如：被焊材料、電流、電極壓力、通電時間、電極端面形狀及尺寸、分流、焊點離邊緣的距離、板厚、工件表面狀態(tài)等，而且這些因素之間互相聯(lián)系，有一定的交互作用。同時，加之焊接過程中熔核的不可見性及焊接過程進(jìn)行的瞬時性，給焊接質(zhì)量控制帶來較大的困難。為了適應(yīng)新材料、新工藝、新產(chǎn)品在工業(yè)上開發(fā)應(yīng)用的需要，以使電阻焊工藝及設(shè)備能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，近十年來，各國焊接界在電阻焊