電阻焊—凸焊

1、Chapter 3 凸焊壓 力 焊共二十三頁對于板厚差異大的材料(cilio)，若用一般的點焊方法，很難焊接。但是，在厚板上壓出凸點使其與薄板具有同樣的熱容量，則很容易焊接，這種焊接方法稱為凸焊。a) 點焊(din hn) b) 凸焊共二十三頁 可用于厚度比達到1：6的零件焊接 因為是凸點接觸，提高了單位面積上的電極(dinj)壓力與焊接電流，有利于板件表面氧化膜破裂與熱量集中，減小了分流電流。提高生產(chǎn)率和降低接頭變形 可采用多點凸焊。在使用平板電極凸焊時，零件表面平整無壓坑。 電極壽命長 凸焊既可在通用點焊機上進行，也可在專用凸焊機上進行。凸焊的特點(tdin)共二十三頁凸焊接頭的形成(xn

2、gchng)過程 凸焊時焊核生成隨時間(shjin)的變化(低碳鋼板厚2.3毫米)共二十三頁凸焊過程(guchng)電極壓力、電極位移及電流隨時間的變化共二十三頁1. 預(yù)壓(y y)階段凸焊時如果施加電極壓力時帶沖擊，凸點會被壓潰，因此必須較緩慢地加壓，隨著電極壓力的增大，凸點進一步被壓潰，電極下移。當(dāng)達到給定(i dn)電極壓力時，凸點的壓強差不多停止，可以認為通電之前凸點高度的一半多(S1)已被壓塌，凸點高度變低。共二十三頁2. 凸點壓潰階段(jidun)在通電的瞬間，電流集中流過凸點的端頭，在一般的焊接規(guī)范下，剩下凸點的高度大致為S2，在約10毫秒間幾乎全部被壓潰。如果此時的電極壓力(y

3、l)不足，就會產(chǎn)生凸點位移現(xiàn)象。由圖中看出，流過預(yù)熱電流時，凸點是較為緩慢地被壓潰；僅是預(yù)熱電流，凸點還不能完全被壓潰，只有在隨后通焊接電流時，凸點才開始急劇地被壓塌。共二十三頁3. 焊核生長(shngzhng)階段凸點被完全壓潰的同時，便開始了焊核的生長期。焊接接頭受熱熔化而生成焊核，因其體積膨脹要把電極向上(xingshng)推，但由于焊機加壓結(jié)構(gòu)中有摩擦力阻止焊核的膨脹，而使電極壓力反而增大。此現(xiàn)象與點焊相同。斷電后，因焊核冷凝收縮電極又再次下移。共二十三頁上圖是用同樣的規(guī)范焊接(hnji)而無預(yù)熱電流的情況。因凸點在12周便被壓潰，所以在通電瞬間，電極壓力便降低。當(dāng)焊核急劇生長而產(chǎn)生飛

4、濺時，則電極壓力再次降低，隨著焊核的生長，電極的運動先是上移，然后瞬間下移。共二十三頁凸焊工藝(gngy)規(guī)范凸焊規(guī)范參數(shù)有焊接電流、焊接時間、電極力等。凸焊時，由于電極工作面尺寸遠大于熔核直徑，電極尺寸對電流場分布和焊接過程的進行無明顯影響，因此(ync)電極尺寸不作為凸焊的工藝參數(shù)。共二十三頁凸焊工藝(gngy)規(guī)范1. 焊接(hnji)時間 焊接時間對熔核尺寸與接頭強度的影響規(guī)律與點焊基本相同。 在焊機容量足夠的條件下，隨著焊接時間的增長，熔核尺寸與接頭強度增大。 但這種增大是有限的，因為熔核尺寸的增大將形成后期噴濺，使接頭質(zhì)量下降。共二十三頁2. 焊接(hnji)電流 焊接電流與焊接時

5、間的影響類似。 隨著(su zhe)電流的增大，熔核尺寸與接頭強度的變化如圖所示。 凸焊時，無熔核的固相焊有一定的接頭強度，故因焊接電流變化引起接頭強度的變化比點焊時小。共二十三頁3. 電極(dinj)壓力 電極力的大小，同時影響析熱與散熱。 在其它參數(shù)不變時，電極力增大，焊接熔核尺寸與接頭強度減小。 為了保持一定的熔核尺寸與接頭強度，在提高電極力的同時，需要(xyo)相應(yīng)增大焊接電流或通電時間。 熔核上的電極壓強應(yīng)在允許調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，一般比點焊窄得多。電極壓強小于允許值，產(chǎn)生噴濺；壓強過大，不但能破壞焊接過程的穩(wěn)定性，也能使凸點瞬時壓潰，破壞了正常的焊接過程。為此，電極壓強與壓下的速度應(yīng)大小

6、合適，又平穩(wěn)而無沖擊。共二十三頁I區(qū)為過硬的焊接規(guī)范區(qū)，II區(qū)為正常焊接規(guī)范區(qū)，III區(qū)為過軟的焊接規(guī)范區(qū)。由于凸焊時，產(chǎn)生早期飛濺的傾向大，通常不允許采用過硬的規(guī)范。過軟的規(guī)范即曲線近水平部分，對電流的被動比較敏感，易出現(xiàn)軟化(runhu)區(qū)過寬、組織過熱現(xiàn)象因此焊接規(guī)范應(yīng)在II區(qū)選取為宜。凸焊規(guī)范的特點同樣由焊接(hnji)電流與通電時間的不同匹配決定。在熔核尺寸穩(wěn)定即等于常數(shù)的條件下，焊接(hnji)電流與通電時間關(guān)系見圖。共二十三頁凸點的選擇(xunz)與制備共二十三頁 目前以半球形及圓錐形凸點應(yīng)用最為廣泛。 圓錐形凸點可以(ky)提高凸點的剛度，預(yù)防凸點過早壓潰，還可以(ky)減小因

7、焊接電流線過于密集而發(fā)生的噴濺。 為防止壓蹋的凸點金屬擠在加熱不良的周圍間隙內(nèi)引起電流密度的降低，也可以采用帶溢出環(huán)形槽的凸點。 共二十三頁凸點按凸焊結(jié)構(gòu)的差異(chy)有球形（或圓錐形）、條形、環(huán)形和交叉絲等。共二十三頁 對于凸點尺寸，不同資料上推薦的數(shù)據(jù)差別很大。 研究結(jié)果表明，凸點尺寸與焊接接頭尺寸和強度之間沒有單一(dny)的內(nèi)在聯(lián)系。當(dāng)正確選用規(guī)范參數(shù)時， d、h的變化對焊接結(jié)果影響不大。因此，凸點尺寸的選用沒有必要嚴格規(guī)定，通?？砂淳唧w情況選取。共二十三頁凸焊設(shè)備的機械性能與接頭(ji tu)質(zhì)量的關(guān)系1. 多點同時焊接的情況下，需要使用(shyng)專門的凸焊機焊點數(shù)目增多，需要

8、高的電極壓力及大得多的焊接電流，所以要求焊機能承受高電極壓力，并能提供大的焊接電流。凸焊機的臂伸較短，機身的剛性比點焊機大，功率也較大。共二十三頁凸焊設(shè)備的機械性能與接頭質(zhì)量(zhling)的關(guān)系2. 凸焊機壓力機構(gòu)的隨動性要好 點焊時，由于焊件受熱膨脹向上頂推電極，電極壓力實際上增大了。此時(c sh)電極只有微小的位移，故對電極的隨動性要求不高。但凸焊時，若電極不能隨著凸點的壓潰而跟隨活動，則會由于電極壓力的不足而產(chǎn)生飛濺。所采取的措施是在其可動部分采用滾珠結(jié)構(gòu)，以減小摩擦。共二十三頁3. 焊機壓力傳動機構(gòu)的動態(tài)特性要好如果焊機壓力傳動機構(gòu)的動態(tài)特性差，會引起凸點過早壓平甚至熔化。焊頭運動

9、(yndng)時摩擦力大、焊頭本身質(zhì)量大因而慣性大，都會在焊點壓平過程中使實際壓緊力減小。因此，要盡量減小摩擦力、減輕可動部分質(zhì)量、增大外力，還要使加熱更加平穩(wěn)。但是，凸點過于緩慢被壓平也不好，因為它阻礙了零件間間隙的縮小。 凸焊設(shè)備的機械性能與接頭質(zhì)量(zhling)的關(guān)系共二十三頁4. 多點凸焊時，凸點的一致性要好凸點的一致性、在各凸點上保持一樣的電流密度和壓力，具有特別的意義。各個(gg)凸點高度不一致、電極的傾斜、電極工作表面的磨耗以及焊機機臂剛度不足，都會造成接頭強度的嚴重波動。作為電極用的平臺，不平行度不得超過0.25毫米(兩個邊緣凸點之間)；最好使用調(diào)幅使電流幅值平穩(wěn)上升、也可以用附加脈沖進行預(yù)熱或者對凸點施加輕微的預(yù)壓，使各凸點取得比較一致的接觸狀況，然后通以焊接的大電流。凸焊設(shè)備的機械性能與接頭(ji tu)質(zhì)量的關(guān)系共二十三頁內(nèi)容摘要Chapter 3 凸焊。凸焊既可在通用點焊機上進行，也可在專用凸焊機上進行。凸焊時，由于電極工作面尺寸遠大于熔核直徑，電極尺寸對電流場分布和焊接過程的進行無明顯影響，因此電極尺寸不作為凸焊的工藝參數(shù)。焊接時間對熔核尺寸與接頭強度(qingd)的影響規(guī)律與點焊基本相同。但這種增大是有限的，因為熔核尺寸的增大將形成后期噴濺，使接頭質(zhì)量下降。焊接電流與焊接時間的影響