電阻焊 (1)課件

1、 （1 1） 熱源熱源 電阻熱：電阻熱：Q=IQ=IIRt ,IRt ,其中電流其中電流和時間是外因，而電阻是內因。和時間是外因，而電阻是內因。 焊接區(qū)的總電阻為：焊接區(qū)的總電阻為：R=Rc+2Rew+2RwR=Rc+2Rew+2Rw。其中。其中RcRc為焊件為焊件接觸電阻，接觸電阻，RewRew為電極與焊件間為電極與焊件間的接觸電阻，的接觸電阻，RwRw為焊件電阻。為焊件電阻。影響接觸電阻的因素：影響接觸電阻的因素： 工件表面狀態(tài)工件表面狀態(tài) 表面愈粗糙、氧表面愈粗糙、氧化愈嚴重、接觸電阻愈大。化愈嚴重、接觸電阻愈大。 電極壓力電極壓力 壓力愈高、接觸電阻愈壓力愈高、接觸電阻愈小。小。 焊前

2、預熱焊前預熱 焊前預熱將會使接觸焊前預熱將會使接觸電阻大大下降。電阻大大下降。 （2 2） 力力 靜壓力用來調整電阻大小，改善加熱。產生塑性變形或靜壓力用來調整電阻大小，改善加熱。產生塑性變形或在壓力下結晶。在壓力下結晶。 沖擊力（鍛壓力）用來細化晶粒，焊合缺陷等。其壓力沖擊力（鍛壓力）用來細化晶粒，焊合缺陷等。其壓力變化形式有平壓力，階梯壓力和馬鞍形壓力，其中馬鞍形壓力變化形式有平壓力，階梯壓力和馬鞍形壓力，其中馬鞍形壓力較為理想。較為理想。電阻點焊熔核形成過程電阻點焊熔核形成過程（3 3） 電阻焊過程電阻焊過程 預壓、通電加熱、在壓力下冷卻結晶或塑預壓、通電加熱、在壓力下冷卻結晶或塑性變形

3、和再結晶。性變形和再結晶。二、二、 點焊時的電阻及加熱點焊時的電阻及加熱一、一、點焊時的電阻點焊時的電阻ewRewRwRwRcRwewcRRRR22dttrtiQ)()(24. 02VAC3802.接觸電阻接觸電阻Rw接觸電阻形成原因示意圖接觸電阻形成原因示意圖1）形成原因：焊件表面的微觀凸凹不平及不良導體層。）形成原因：焊件表面的微觀凸凹不平及不良導體層。2)影響因素：影響因素：（1)表面狀態(tài)表面狀態(tài)a) 清理方法清理方法b) 存放時間存放時間c) 表面粗糙度表面粗糙度(2)壓力壓力(3)溫度溫度 電流場與電流密度分布電流場與電流密度分布 a)導線中導線中 b)單塊板中單塊板中 c)點焊時點

4、焊時 i一電流線一電流線 j一電流密度一電流密度 jc一平均電流密度一平均電流密度3. 焊件內部電阻焊件內部電阻1）邊緣效應與繞流現象）邊緣效應與繞流現象邊緣效應：在點焊過程中，當電流流過焊件時，邊緣效應：在點焊過程中，當電流流過焊件時，電流將從板的中部向邊緣擴展，使整個焊件的電流將從板的中部向邊緣擴展，使整個焊件的電流場呈雙鼓形。電流場呈雙鼓形。 原因：焊件的橫截面積遠大于焊件與電極間的原因：焊件的橫截面積遠大于焊件與電極間的橫截面積橫截面積 。繞流效應：由于焊接區(qū)溫度不均勻，促使電繞流效應：由于焊接區(qū)溫度不均勻，促使電流線從中間向四周擴散的現象。流線從中間向四周擴散的現象。 2）焊件內部電

5、阻的近似計算）焊件內部電阻的近似計算4222021dKKRTW。電極與焊件接觸面直徑單個焊件的厚度；焊接區(qū)金屬的電阻率；展的系數；繞流現象引起電流場擴展的系數；邊緣效應引起電流場擴021dKKT1K0d84. 082. 01K0 1 2 3 4 5 61.00.80.60.40.2與不均勻加熱程度有關，可在與不均勻加熱程度有關，可在0.80.9范圍內范圍內選取。硬規(guī)范點焊時，焊接區(qū)溫度很不均勻，選取。硬規(guī)范點焊時，焊接區(qū)溫度很不均勻，應選低值；軟規(guī)范點焊時，則取高值。應選低值；軟規(guī)范點焊時，則取高值。2K3）影響因素：影響因素： 綜上所述，邊緣效應、繞流現象，均使點焊綜上所述，邊緣效應、繞流現

6、象，均使點焊時焊件的導電范圍不能只限制在以電極與焊件接時焊件的導電范圍不能只限制在以電極與焊件接觸面為底的圓柱體內，而要向外有所擴展，因而觸面為底的圓柱體內，而要向外有所擴展，因而使悍件的內部電阻比圓柱體所具有的電阻要小。使悍件的內部電阻比圓柱體所具有的電阻要小。凡是影響電流場分布的因素必然影響內部電阻。凡是影響電流場分布的因素必然影響內部電阻。這些因素可歸納為；這些因素可歸納為；（1）金屬材料的熱物理性質）金屬材料的熱物理性質（2）機械性能）機械性能（3）點焊規(guī)范參數及特征）點焊規(guī)范參數及特征（4）焊件厚度等。）焊件厚度等。RtIQ21.電阻對點焊加熱的影響電阻對點焊加熱的影響 1 1）接觸

7、電阻：產熱）接觸電阻：產熱510% 作用：接觸電阻產熱對建立焊接初期的溫度場及焊接電作用：接觸電阻產熱對建立焊接初期的溫度場及焊接電流的均勻化流過起重要作用流的均勻化流過起重要作用 2 2）內部電阻：）內部電阻：9095% 作用：這部分熱量是形核的基礎，與電流場共同建立了作用：這部分熱量是形核的基礎，與電流場共同建立了焊接區(qū)的溫度場分布及其變化規(guī)律。焊接區(qū)的溫度場分布及其變化規(guī)律。 1.電流場分布對點焊加熱的影響電流場分布對點焊加熱的影響 點焊時的電場點焊時的電場 其中電流線的含義是在它所限定的范圍內的電流占總其中電流線的含義是在它所限定的范圍內的電流占總電流的百分數，例如，電流的百分數，例如

8、，80的電流線是指它限定的范圍的電流線是指它限定的范圍內通過的電流占總電流的內通過的電流占總電流的80。點焊時各典型截面的電流密度分布點焊時各典型截面的電流密度分布1)1)集中加熱集中加熱 點焊時，電流線在兩焊件的貼合面處要產生集點焊時，電流線在兩焊件的貼合面處要產生集中收縮，其結果就使貼合面處產生了集中加熱效果，中收縮，其結果就使貼合面處產生了集中加熱效果，而該處正是點焊時所需要連接的部位而該處正是點焊時所需要連接的部位2)2)塑性環(huán)塑性環(huán) 貼合面的貼合面的邊緣電流密度邊緣電流密度出現峰值，該出現峰值，該處加熱強度最處加熱強度最大，因而將首大，因而將首先出現密封的先出現密封的塑性連接區(qū)，塑性

9、連接區(qū)，此密封環(huán)對保此密封環(huán)對保證熔核的正常證熔核的正常生長，防止氧生長，防止氧化和飛濺的產化和飛濺的產生有利。生有利。3)3)不均勻的溫度場不均勻的溫度場 一）、特點一）、特點1.靠尺寸不大的熔核連接；靠尺寸不大的熔核連接；2.在大電流、短時間的條件下焊接；在大電流、短時間的條件下焊接；3.在熱和機械力聯合作用下形成焊點。在熱和機械力聯合作用下形成焊點。 二）、分類二）、分類1.按焊接電流波形分按焊接電流波形分工頻工頻 50或或60Hz低頻低頻 310Hz 2.5kHz450kHz交流交流高頻高頻脈沖脈沖電容儲能電容儲能直流沖擊波直流沖擊波2.按工藝特點分按工藝特點分雙面單點雙面單點單面雙點

10、單面雙點單面單點單面單點對點焊質量的要求對點焊質量的要求1）熔核直徑）熔核直徑32 d5d或或板厚板厚2）焊透率）焊透率)(mmd(%)A%100chAchd3）壓痕）壓痕c520%7030A1.熔核尺寸的幾個基本概念熔核尺寸的幾個基本概念5. 點焊熱源的特點點焊熱源的特點1) 電阻焊熱源產生于焊件內部，與熔化焊時的電阻焊熱源產生于焊件內部，與熔化焊時的外部熱源相比，對焊接區(qū)的加熱更為迅速、集中。外部熱源相比，對焊接區(qū)的加熱更為迅速、集中。2) 內部熱源使整個焊接區(qū)發(fā)熱，為獲得合理的內部熱源使整個焊接區(qū)發(fā)熱，為獲得合理的溫度分布溫度分布(例如，點焊時應使焊件貼合面處溫度例如，點焊時應使焊件貼合

11、面處溫度高，而表面溫度低高，而表面溫度低)，散熱作用在電阻點焊的加，散熱作用在電阻點焊的加熱中具有重要意義。熱中具有重要意義。2）少數金屬材料（如可淬硬鋼等）對焊接熱）少數金屬材料（如可淬硬鋼等）對焊接熱循環(huán)極為敏感，當點焊工藝不當時，接頭由于循環(huán)極為敏感，當點焊工藝不當時，接頭由于被強烈淬硬而使強度、塑性急劇降低。這時，被強烈淬硬而使強度、塑性急劇降低。這時，盡管具有足夠大的熔核尺寸也是不能使用的。盡管具有足夠大的熔核尺寸也是不能使用的。其點焊接頭強度不僅取決于熔核尺寸，而且與其點焊接頭強度不僅取決于熔核尺寸，而且與熔核及熱影響區(qū)的組織及缺陷有關。熔核及熱影響區(qū)的組織及缺陷有關。1）多數金屬材料（如低碳鋼等）對焊接熱循）多數金屬材料（如低碳鋼等）對焊接熱循環(huán)不敏感，焊接區(qū)的組織無顯著變化，也不易環(huán)不敏感，焊接區(qū)的組織無顯著變化，也不易產生組織缺陷，其點焊接頭強度主要與熔核尺產生組織缺陷，其點焊接頭強度主要與熔核尺寸有關；