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(shí)間是外因，而電阻是內(nèi)因。和時(shí)間是外因，而電阻是內(nèi)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(yán)重、接觸電阻愈大?；鷩?yán)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(yù)熱焊前預(yù)熱 焊前預(yù)熱將會(huì)使接觸焊前預(yù)熱將會(huì)使接觸電阻大大下降。電阻大大下降。 （2 2） 力力 靜壓力用來(lái)調(diào)整電阻大小，改善加熱。產(chǎn)生塑性變形或靜壓力用來(lái)調(diào)整電阻大小，改善加熱。產(chǎn)生塑性變形或在壓力下結(jié)晶。在壓力下結(jié)晶。 沖擊力（鍛壓力）用來(lái)細(xì)化晶粒，焊合缺陷等。其壓力沖擊力（鍛壓力）用來(lái)細(xì)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(diǎn)焊熔核形成過(guò)程電阻點(diǎn)焊熔核形成過(guò)程（3 3） 電阻焊過(guò)程電阻焊過(guò)程 預(yù)壓、通電加熱、在壓力下冷卻結(jié)晶或塑預(yù)壓、通電加熱、在壓力下冷卻結(jié)晶或塑性變形

3、和再結(jié)晶。性變形和再結(jié)晶。二、二、 點(diǎn)焊時(shí)的電阻及加熱點(diǎn)焊時(shí)的電阻及加熱一、一、點(diǎn)焊時(shí)的電阻點(diǎn)焊時(shí)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(dǎo)體層。）形成原因：焊件表面的微觀凸凹不平及不良導(dǎo)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(shí)間存放時(shí)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(chǎng)與電流密度分布電流場(chǎng)與電流密度分布 a)導(dǎo)線中導(dǎo)線中 b)單塊板中單塊板中 c)點(diǎn)焊時(shí)點(diǎn)

4、焊時(shí) 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(nèi)部電阻焊件內(nèi)部電阻1）邊緣效應(yīng)與繞流現(xiàn)象）邊緣效應(yīng)與繞流現(xiàn)象邊緣效應(yīng)：在點(diǎn)焊過(guò)程中，當(dāng)電流流過(guò)焊件時(shí)，邊緣效應(yīng)：在點(diǎn)焊過(guò)程中，當(dāng)電流流過(guò)焊件時(shí)，電流將從板的中部向邊緣擴(kuò)展，使整個(gè)焊件的電流將從板的中部向邊緣擴(kuò)展，使整個(gè)焊件的電流場(chǎng)呈雙鼓形。電流場(chǎng)呈雙鼓形。 原因：焊件的橫截面積遠(yuǎn)大于焊件與電極間的原因：焊件的橫截面積遠(yuǎn)大于焊件與電極間的橫截面積橫截面積 。繞流效應(yīng)：由于焊接區(qū)溫度不均勻，促使電繞流效應(yīng)：由于焊接區(qū)溫度不均勻，促使電流線從中間向四周擴(kuò)散的現(xiàn)象。流線從中間向四周擴(kuò)散的現(xiàn)象。 2）焊件內(nèi)部電

5、阻的近似計(jì)算）焊件內(nèi)部電阻的近似計(jì)算4222021dKKRTW。電極與焊件接觸面直徑單個(gè)焊件的厚度；焊接區(qū)金屬的電阻率；展的系數(shù)；繞流現(xiàn)象引起電流場(chǎng)擴(kuò)展的系數(shù)；邊緣效應(yīng)引起電流場(chǎng)擴(kuò)021dKKT1K0d84. 082. 01K0 1 2 3 4 5 61.00.80.60.40.2與不均勻加熱程度有關(guān)，可在與不均勻加熱程度有關(guān)，可在0.80.9范圍內(nèi)范圍內(nèi)選取。硬規(guī)范點(diǎn)焊時(shí)，焊接區(qū)溫度很不均勻，選取。硬規(guī)范點(diǎn)焊時(shí)，焊接區(qū)溫度很不均勻，應(yīng)選低值；軟規(guī)范點(diǎn)焊時(shí)，則取高值。應(yīng)選低值；軟規(guī)范點(diǎn)焊時(shí)，則取高值。2K3）影響因素：影響因素： 綜上所述，邊緣效應(yīng)、繞流現(xiàn)象，均使點(diǎn)焊綜上所述，邊緣效應(yīng)、繞流現(xiàn)

6、象，均使點(diǎn)焊時(shí)焊件的導(dǎo)電范圍不能只限制在以電極與焊件接時(shí)焊件的導(dǎo)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(nèi)，而要向外有所擴(kuò)展，因而觸面為底的圓柱體內(nèi)，而要向外有所擴(kuò)展，因而使悍件的內(nèi)部電阻比圓柱體所具有的電阻要小。使悍件的內(nèi)部電阻比圓柱體所具有的電阻要小。凡是影響電流場(chǎng)分布的因素必然影響內(nèi)部電阻。凡是影響電流場(chǎng)分布的因素必然影響內(nèi)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(zhì)）金屬材料的熱物理性質(zhì)（2）機(jī)械性能）機(jī)械性能（3）點(diǎn)焊規(guī)范參數(shù)及特征）點(diǎn)焊規(guī)范參數(shù)及特征（4）焊件厚度等。）焊件厚度等。RtIQ21.電阻對(duì)點(diǎn)焊加熱的影響電阻對(duì)點(diǎn)焊加熱的影響 1 1）接觸

7、電阻：產(chǎn)熱）接觸電阻：產(chǎn)熱510% 作用：接觸電阻產(chǎn)熱對(duì)建立焊接初期的溫度場(chǎng)及焊接電作用：接觸電阻產(chǎn)熱對(duì)建立焊接初期的溫度場(chǎng)及焊接電流的均勻化流過(guò)起重要作用流的均勻化流過(guò)起重要作用 2 2）內(nèi)部電阻：）內(nèi)部電阻：9095% 作用：這部分熱量是形核的基礎(chǔ)，與電流場(chǎng)共同建立了作用：這部分熱量是形核的基礎(chǔ)，與電流場(chǎng)共同建立了焊接區(qū)的溫度場(chǎng)分布及其變化規(guī)律。焊接區(qū)的溫度場(chǎng)分布及其變化規(guī)律。 1.電流場(chǎng)分布對(duì)點(diǎn)焊加熱的影響電流場(chǎng)分布對(duì)點(diǎn)焊加熱的影響 點(diǎn)焊時(shí)的電場(chǎng)點(diǎn)焊時(shí)的電場(chǎng) 其中電流線的含義是在它所限定的范圍內(nèi)的電流占總其中電流線的含義是在它所限定的范圍內(nèi)的電流占總電流的百分?jǐn)?shù)，例如，電流的百分?jǐn)?shù)，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(nèi)通過(guò)的電流占總電流的內(nèi)通過(guò)的電流占總電流的80。點(diǎn)焊時(shí)各典型截面的電流密度分布點(diǎn)焊時(shí)各典型截面的電流密度分布1)1)集中加熱集中加熱 點(diǎn)焊時(shí)，電流線在兩焊件的貼合面處要產(chǎn)生集點(diǎn)焊時(shí)，電流線在兩焊件的貼合面處要產(chǎn)生集中收縮，其結(jié)果就使貼合面處產(chǎn)生了集中加熱效果，中收縮，其結(jié)果就使貼合面處產(chǎn)生了集中加熱效果，而該處正是點(diǎn)焊時(shí)所需要連接的部位而該處正是點(diǎn)焊時(shí)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(xiàn)峰值，該出現(xiàn)峰值，該處加熱強(qiáng)度最處加熱強(qiáng)度最大，因而將首大，因而將首先出現(xiàn)密封的先出現(xiàn)密封的塑性連接區(qū)，塑性

9、連接區(qū)，此密封環(huán)對(duì)保此密封環(huán)對(duì)保證熔核的正常證熔核的正常生長(zhǎng)，防止氧生長(zhǎng)，防止氧化和飛濺的產(chǎn)化和飛濺的產(chǎn)生有利。生有利。3)3)不均勻的溫度場(chǎng)不均勻的溫度場(chǎng) 一）、特點(diǎn)一）、特點(diǎn)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(shí)間的條件下焊接；在大電流、短時(shí)間的條件下焊接；3.在熱和機(jī)械力聯(lián)合作用下形成焊點(diǎn)。在熱和機(jī)械力聯(lián)合作用下形成焊點(diǎn)。 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(chǔ)能電容儲(chǔ)能直流沖擊波直流沖擊波2.按工藝特點(diǎn)分按工藝特點(diǎn)分雙面單點(diǎn)雙面單點(diǎn)單面雙點(diǎn)

10、單面雙點(diǎn)單面單點(diǎn)單面單點(diǎn)對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)量的要求對(duì)點(diǎn)焊質(zhì)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(gè)基本概念熔核尺寸的幾個(gè)基本概念5. 點(diǎn)焊熱源的特點(diǎn)點(diǎn)焊熱源的特點(diǎn)1) 電阻焊熱源產(chǎn)生于焊件內(nèi)部，與熔化焊時(shí)的電阻焊熱源產(chǎn)生于焊件內(nèi)部，與熔化焊時(shí)的外部熱源相比，對(duì)焊接區(qū)的加熱更為迅速、集中。外部熱源相比，對(duì)焊接區(qū)的加熱更為迅速、集中。2) 內(nèi)部熱源使整個(gè)焊接區(qū)發(fā)熱，為獲得合理的內(nèi)部熱源使整個(gè)焊接區(qū)發(fā)熱，為獲得合理的溫度分布溫度分布(例如，點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)使焊件貼合面處溫度例如，點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)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(diǎn)焊的加，散熱作用在電阻點(diǎn)焊的加熱中具有重要意義。熱中具有重要意義。2）少數(shù)金屬材料（如可淬硬鋼等）對(duì)焊接熱）少數(shù)金屬材料（如可淬硬鋼等）對(duì)焊接熱循環(huán)極為敏感，當(dāng)點(diǎn)焊工藝不當(dāng)時(shí)，接頭由于循環(huán)極為敏感，當(dāng)點(diǎn)焊工藝不當(dāng)時(shí)，接頭由于被強(qiáng)烈淬硬而使強(qiáng)度、塑性急劇降低。這時(shí)，被強(qiáng)烈淬硬而使強(qiáng)度、塑性急劇降低。這時(shí)，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(diǎn)焊接頭強(qiáng)度不僅取決于熔核尺寸，而且與其點(diǎn)焊接頭強(qiáng)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(guān)。熔核及熱影響區(qū)的組織及缺陷有關(guān)。1）多數(shù)金屬材料（如低碳鋼等）對(duì)焊接熱循）多數(shù)金屬材料（如低碳鋼等）對(duì)焊接熱循環(huán)不敏感，焊接區(qū)的組織無(wú)顯著變化，也不易環(huán)不敏感，焊接區(qū)的組織無(wú)顯著變化，也不易產(chǎn)生組織缺陷，其點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度主要與熔核尺產(chǎn)生組織缺陷，其點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度主要與熔核尺寸有關(guān)；