焊接的基礎(chǔ)知識

1、、精密電阻點焊 使用金屬材料制作零件的場合，有許多時候都需要將材料切斷成規(guī)定的尺寸，再將其連接起來。 連接材料的方法有利用鉚釘進(jìn)行機(jī)械連接和利用焊接進(jìn)行冶金連接以及利用超聲波進(jìn)行物理連接。電阻點 焊是利用冶金的方法將金屬材料高效率地經(jīng)濟(jì)地連接起來的一種方法。因此在產(chǎn)業(yè)界被廣泛地使用。 我們將精密小型工件的電阻焊接稱之為精密電阻點焊。富斯特公司源源不斷地開發(fā)出各種超小型、可高密度安裝化的新型精密電阻點焊機(jī)，取代了以往的錫焊、 鉚接等金屬連接工藝。精密電阻點焊機(jī)是最適合用于小型的、性能要求高的電子部品，以及精密機(jī)械工業(yè)中的小型部品的組裝。電阻焊接的原理利用焦耳熱進(jìn)行焊接Q=0.24I2Rt=0.2

2、4IEt(cal) 公式 如下圖所示，工件在上下電極間被加壓，通電，進(jìn)行電阻焊接。焊接部的電阻為 R()，焊接電流為 I(A) ，通電時間為 t(sec)時，根據(jù)公式 焊接部發(fā)熱。因此焊接部 的溫度上升，產(chǎn)生熔融。圖1二、電阻點焊的 5 大要素1、電流 2、時間3、加壓力 4、電流密度（電極先端直徑）5、電極材料上述要素與發(fā)熱量 Q 及發(fā)熱位置有關(guān)系，也就是說點焊時影響焊接效果的因素有：電流I、通電時間 t、接觸電阻 R、電流密度（電極先端）和電極材料。接觸電阻 R 隨著加壓力的增大而降低。以上要素被稱為電阻點焊的五大要素。接觸電阻工件表面生成的氧化薄層引起的電阻（表皮電阻）和由于電流的流通截

3、面引起的電阻（集中電阻）。圖2 上圖中， R2,R4材料自身的電阻；R3上下工件之間的電阻；R1,R5，電極與工件之間的電阻接觸電阻是指 R1、R3、R5。三、電極的作用1導(dǎo)通大電流。2施加壓力。 3提高焊接點的冷卻效果。 4穩(wěn)定電流密度。電極具有以上的作用，這里解釋一下與品質(zhì)管理有關(guān)的電流密度。電流密度是指單位橫截面中的電流值。如果將電流密度一直保持穩(wěn)定，就能防止焊接不良。由于要導(dǎo)通大 電流（電極作用 1），電極頂端會發(fā)熱；又由于要加壓會使電極頂端變寬，電流密度變小，因此，隨著焊接 次數(shù)的增多，焊核會變?。ê附硬涣迹Ｒ虼嗽诤附悠焚|(zhì)管理中電極的管理（進(jìn)行一定次數(shù)的焊接后更換 或修磨電極）就變

4、得非常的重要。圖3四、電阻點焊原理歸納1電阻點焊方法是一種利用工件自身的電阻、施加在工件上的加壓力和導(dǎo)通的大電流，在工件接觸部產(chǎn)生 焦耳熱，進(jìn)行熔融的金屬連接方法。2決定焊接品質(zhì)的五大要素：1 .電流值2 .通電時間3 .加壓力4 .電流密度5 .電極材料五、焊接規(guī)范的選出5-1、電極材料的選定選定原則固有電阻大的工件 -> 選用固有電阻小的材料作電極固有電阻小的工件 -> 選用固有電阻大的材料作電極工件材料選用電極材料軟鋼鉻銅合金（ Cr-Cu）銅鎢、鋁（ W、 Mo）或鎢銅合金、鉬銅合金黃銅鉻銅合金（ Cr-Cu）不銹鋼鉻銅合金（ Cr-Cu）銀鎢銅合金（ W 一 Cu）鋁鎢、

5、鉬（ W、 Mo）鎳超質(zhì)鋁銅、鉻銅合金5-2、焊接電流，時間，加壓力的選定電流規(guī)范A 規(guī)范一短時間大電流（最佳規(guī)范）B 規(guī)范一中時間中電流（中等規(guī)范）C 規(guī)范一長時間小電流（普通規(guī)范） 焊接電流可以如下方法比較簡單地求得。最初設(shè)定較低的焊接電流，如果逐漸增大焊接電流，會發(fā)生飛濺 比發(fā)生飛濺時的電流值稍低的電流值就是適當(dāng)?shù)碾娏鳌ｋ娏髦蹈鶕?jù)焊接機(jī)加壓系統(tǒng)的追隨性的不同而不 同。焊接機(jī)的追隨性愈好，愈容易施加較小的加壓力和大的導(dǎo)通電流，即獲得最佳的焊接效果。焊接時間的選定 焊接部位產(chǎn)生的熱量隨著通電時間而增大，但是，電極及焊接部位的散熱量也隨著通電時間而增大，因此 焊接部位的溫度在一定時間以后趨于飽

6、和。而溫度飽和以后即使延長通電時間，焊核也不會再增大，而且 表面壓痕和熱變形也會增大，對材料產(chǎn)生不良的冶金效果。另外，從作業(yè)工時、電力消耗的觀點考慮，長 時間焊接也不利。圖8 圖 8 中最適合的規(guī)范為加壓力 5kg ，電流 500A 的區(qū)域。欲增加焊接強(qiáng)度，不僅要增大電流同時還要增大加 壓力。此時，將電流、加壓力由低慢慢上升，選擇最佳規(guī)范。電阻點焊的品質(zhì)管理一、焊接品質(zhì)檢查 焊接品質(zhì)的檢驗，一般有目視檢驗和破壞性檢驗兩種方法。目視檢驗是對圖 1 所示的各個項目進(jìn)行檢驗。若利用顯微（鏡）照片進(jìn)行金相檢驗，則需切斷提取出焊接 熔核部分并研磨腐蝕（見圖 2 所示）。但是，若只經(jīng)過外觀檢驗就下結(jié)論則還

7、不充分，請務(wù)必進(jìn)行一下破 壞性實驗。破壞性檢驗通常是進(jìn)行撕開實驗，如圖 3、4 所示，撕開焊接母材進(jìn)行確認(rèn)（一側(cè)出現(xiàn)圓形孔洞，另一側(cè)出 現(xiàn)鈕扣狀殘留物）。另外，也有利用拉伸儀進(jìn)行拉伸強(qiáng)度檢驗的方法。二、品質(zhì)保證手段 電阻點焊方法雖然是最適合于大量生產(chǎn)的焊接手段，但是若品質(zhì)管理不當(dāng)就會引起巨大的損失。目前，由 于無法實現(xiàn)在線非破壞性焊接品質(zhì)檢驗，因此有必要加強(qiáng)對品質(zhì)保證的管理。l、壓力檢測焊接發(fā)熱量受電極與工件間的接觸電阻的影響極大。焊接過程中，壓力必須保持不變，因此有必要經(jīng)常用 壓力測試儀對焊接壓力進(jìn)行測試。焊接時工件因熔化而出現(xiàn)一定的塌陷，此時若電極不能緊跟工件變化則 會導(dǎo)致飛濺的出現(xiàn)，因此對焊接機(jī)頭的動作狀況也需經(jīng)常檢查。2、電極研磨焊接次數(shù)的增多，會使電極表面磨損加重。電極表面粗糙會引起飛濺和造成工件表面出現(xiàn)糙痕，影響工件外觀，因此有必要多準(zhǔn)備些研磨好的電極，根據(jù)焊接次數(shù)適當(dāng)?shù)馗鼡Q電極。使用新電極之前先用作廢的工 件進(jìn)行調(diào)試為好。3、電極過熱 電極過熱不僅會縮短電極的壽命而且會導(dǎo)致工件焊接品質(zhì)不均一。4、工件精度 因忽略了工件厚度、鍍層厚度、金屬成分等的變化而導(dǎo)致焊接不良品出現(xiàn)的現(xiàn)象時有發(fā)生。工件本身的品 質(zhì)是否安定也是影響焊接品質(zhì)的重要因素。5、電流監(jiān)測 電流監(jiān)測對焊接是必不可少的。影響電流變化的因素主要有：電源電壓的波動、焊接機(jī)超載使用而引起