不銹鋼的電阻點(diǎn)焊知識講解

1、不銹鋼的電阻點(diǎn)焊一、不銹鋼不銹鋼常按組織狀態(tài)分為：馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、 奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外，可按成 分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。不銹鋼外觀如 圖隨著不銹鋼需要的增加，有關(guān)不銹鋼的焊接問題也就更為重要。 在各種用途中，不銹鋼的耐腐蝕性能得到特別重視，同時(shí)在高溫、 高壓及低溫中的使用面也很廣，所以在生產(chǎn)中采用合適的焊接工藝 的必要性就很大。二、電阻點(diǎn)焊電阻點(diǎn)焊簡稱點(diǎn)焊，如圖2所示，是焊件裝配成搭接接頭，并 壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點(diǎn)的電阻焊 方法。圖1 不銹鋼圖2電阻點(diǎn)焊示意圖電阻點(diǎn)焊以其熱量集中，焊接變形小、操

2、作簡單、易于實(shí)現(xiàn)機(jī) 械化、自動化生產(chǎn)率高、無填充金屬、成本低、勞動環(huán)境潔凈環(huán)保 等優(yōu)點(diǎn)得到了日益廣泛的應(yīng)用，尤其在軌道車輛不銹鋼車體上的應(yīng) 用。所以不銹鋼的電阻點(diǎn)焊主要運(yùn)用在軌道車輛制造中。三、不銹鋼點(diǎn)焊在車輛制造中的應(yīng)用車輛車體的材質(zhì)都采用焊接結(jié)構(gòu)。但由于材料特性及構(gòu)件形狀 不同，接合方法也各異。不銹鋼由于導(dǎo)熱系數(shù)極小，因而焊接時(shí)的 熱影響會使其發(fā)生較大的變形，所以不銹鋼車體的焊接多使用電阻 點(diǎn)焊。電阻點(diǎn)焊由于將疊層板材用電極加壓并通以大電流，利用電 阻的發(fā)熱局部熔化焊縫進(jìn)行接合，這對固有電阻值大、導(dǎo)熱系數(shù)小 的不銹鋼是相當(dāng)適用的方式。目前，用于制造軌道車輛的不銹鋼多為以 SUS301L和S

3、US304等 為代表的奧氏體不銹鋼。其各自機(jī)械性能如表 1所示。表15US3011和的機(jī)捷性瓏牌號曙服強(qiáng)度 /N/me*3拉忡強(qiáng)度 /N/rom3延神率鐵道豐藕符9(#)susaoi L215以上45 a±SUSJ01L*LT34J以上690以上40以上SUS30LLDLT410 £ 上760 U 上35以上susao 1UST頂貞上収上5以上SUS3OILMTII685以上930以上20趾上SUS3D1L*HTSLS3O4205520 W H40 W tSLS304軌道車輛不銹鋼車體材料為0.84.0mm的冷作硬化奧氏體不 銹鋼薄板，這種材料較普通的碳鋼材料有強(qiáng)度高、硬度

4、大、電阻率 高、導(dǎo)熱性差以及線膨脹系數(shù)大的焊接冶金特點(diǎn)。四、不銹鋼電阻焊的缺陷、原因分析及解決措施因此點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)熱易而散熱難，焊點(diǎn)容易產(chǎn)生未熔合、縮孔、 飛濺等焊接缺陷，因此為保證冷作硬化不銹鋼板的點(diǎn)焊質(zhì)量，需結(jié) 合該種材料的點(diǎn)焊工藝特點(diǎn)，采用較小的焊接電流，較多的脈沖通 電次數(shù)、較長的焊接時(shí)間和較大的電極壓力進(jìn)行點(diǎn)焊。不銹鋼電阻點(diǎn)焊缺陷的產(chǎn)生原因有焊核直徑不符合要求、縮孔、 飛濺、未熔合、電極壓痕過深、過燒、熔透率不符合要求、外觀不 良等。(1)焊核直徑不符合要求焊核直徑偏小會導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度不足，主要產(chǎn)生原因是焊接 電流偏小或者通電時(shí)間不足；焊核直徑超出標(biāo)準(zhǔn)值過多，焊點(diǎn)變形較大，而且會影響焊點(diǎn)的

5、疲勞強(qiáng)度。不銹鋼點(diǎn)焊焊核直徑要求如表2。建議焊點(diǎn)直徑為標(biāo)準(zhǔn)值+0.5mm0 。表2不銹鋼點(diǎn)焊焊核直徑要求(2)縮孔縮孔是冷作硬化不銹鋼板點(diǎn)焊最常見的焊接缺陷之一。車體 用不銹鋼材料為冷作硬化不銹鋼板，材料表面的硬度很高，收縮率 很大，若電極壓力不足，焊核液態(tài)金屬由外向內(nèi)凝固時(shí)，縮孔處得 不到有效的擠壓從而形成縮孔，可以通過加大電極壓力、增加焊后 保壓時(shí)間來解決?？s孔形態(tài)如所示。(3) 飛濺焊接飛濺也是冷作硬化不銹鋼板點(diǎn)焊最常見的焊接缺陷之一。 飛濺形式表現(xiàn)為表面飛濺和內(nèi)部飛濺，會影響焊點(diǎn)的外觀和質(zhì)量。 電流過大、焊接時(shí)間過長、電極壓力過小、工件間間隙過大、焊點(diǎn) 距工件邊距過小、工件表面清理不徹

6、底均可能導(dǎo)致飛濺。圖4焊點(diǎn)表面和內(nèi)部飛濺示意圖，生產(chǎn)過程中連續(xù)產(chǎn)生三個焊點(diǎn)飛濺，須立 即停止焊接，分析飛濺原因進(jìn)行點(diǎn)焊試驗(yàn)合格后方可繼續(xù)生產(chǎn)。圖3 縮孔圖4 飛濺(4) 未熔合未熔合是對點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度影響最為嚴(yán)重的缺陷之一，直接影響 點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度，尤其是疲勞強(qiáng)度。通常未熔合是由于熱輸入量不足 造成，可通過加大焊接電流、電極壓力或焊接時(shí)間加以改善。未熔 合形態(tài)如圖5所示。圖5未熔合圖6熔透率過大(5) 熔透率不達(dá)標(biāo)熔透率是判斷焊點(diǎn)質(zhì)量是否合格的重要指標(biāo)，過高或過低都會 影響接頭強(qiáng)度和外觀質(zhì)量。JIS 3140中指出，焊核的熔透率應(yīng)為 20%-80%圖6為熔透率過高的焊核宏觀照片。影響熔透率的因素較

7、多，重要的有電流、焊接時(shí)間、電極壓力、 電極材料、電極形狀等，電流、焊接時(shí)間、電極壓力過大時(shí)易造成 熔透率過大，電流、焊接時(shí)間、電極壓力過小時(shí)易造成熔透率過小。 上下電極材料不一致同樣易造成熔透率過大，圖 6中焊接時(shí)上下電 極的材料分別為鎢銅和鉻銅，鎢銅硬度高、散熱慢，導(dǎo)致與上電極 接觸的母材側(cè)熔透率過大。(6)過燒過燒后的焊點(diǎn)狀態(tài)如圖7所示，表面有鉻碳化物沉積，影響無 涂裝不銹鋼車體的商品化質(zhì)量。過燒通常由于焊接時(shí)間太長、焊后 冷卻時(shí)間過短造成，應(yīng)檢查點(diǎn)焊設(shè)備的冷卻水循環(huán)、保護(hù)氣體流量 是否正常，或?qū)附訁?shù)進(jìn)行優(yōu)化，盡量采用氬氣保護(hù)。圖7 過燒圖8外形橢圓及月牙形凸起(7)焊點(diǎn)外觀不良常見

8、的焊點(diǎn)外觀不良表現(xiàn)為焊點(diǎn)形狀橢圓、月牙形狀凸起、壓 痕過深等，如圖8所示。i. 形狀橢圓主要原因?yàn)殡姌O與工件接觸面磨損，應(yīng)及時(shí)更換電極帽或研磨電極。ii. 月牙形凸起主要原因?yàn)殡姌O與工件不垂直或兩電極不同軸，應(yīng)改變點(diǎn)焊機(jī)的焊接角度或調(diào)整兩電極的同軸度。iii. 焊點(diǎn)壓痕過深主要原因是焊接參數(shù)不匹配，電極壓力過大導(dǎo)致。對于無涂裝要求的城軌不銹鋼車體，一般要求材料 上的電極壓痕一定不要深于可見表面板材厚度的10%五、發(fā)展最近采用激光焊代替電阻點(diǎn)焊的實(shí)例正在增多，但并不一定 能全部置換成激光焊。所以，應(yīng)考慮在發(fā)展點(diǎn)焊技術(shù)的同時(shí)，與激 光焊接共存。通過可靠地把握各自的特點(diǎn)，對其加以綜合利用乃是 重要課題。六、結(jié)語通過分析軌道車輛不銹鋼車體用材料的點(diǎn)焊特性，統(tǒng)計(jì)現(xiàn)車 體生產(chǎn)中出現(xiàn)的點(diǎn)焊質(zhì)量問題，分析產(chǎn)生原因并提出預(yù)防措施，對 不銹鋼點(diǎn)焊缺陷的預(yù)防和