常用金屬的點(diǎn)焊

1、常用金屬的點(diǎn)焊一、電阻焊前的工件清理無論是點(diǎn)焊、縫焊或凸焊，在焊前必須進(jìn)行工件表面清理，以保證接頭質(zhì)量 穩(wěn)定。清理方法分機(jī)械清理和化學(xué)清理兩種。常用的機(jī)械清理方法有噴砂、噴丸、 拋光以及用紗布或鋼絲刷等。不同的金屬和合金，需采用不同的清理方法。簡介如下：鋁及其合金對表面清理的要求十分嚴(yán)格，由于鋁對氧的化學(xué)親合力極強(qiáng)，剛 清理過的表面上會很快被氧化，形成氧化鋁薄膜。因此清理后的表面在焊前允許 保持的時間是嚴(yán)格限制的。鋁合金的氧化膜主要用以化學(xué)方法去除，在堿溶液中去油和沖洗后，將工件 放進(jìn)正磷酸溶液中腐蝕。為了減慢新膜的成長速度和填充新膜孔隙，在腐蝕的同 時進(jìn)行純化處理。最常用的純化劑是重銘酸鉀和

2、重銘酸納（見表1）。純化處理 后便不會在除氧化膜的同時，造成工件表面的過分腐蝕。腐蝕后進(jìn)行沖洗，然后在硝酸溶液中進(jìn)行亮化處理，以后再次進(jìn)行沖洗。沖 洗后在溫度達(dá)75C的干燥室中干燥，活用熱空氣吹干。這樣清理后的工件，可 以在焊前保持72h。鋁合金也可用機(jī)械方法清理。如用0-00號紗布，或用電動或風(fēng)動的鋼絲刷 等。但為防止損傷工件表面、鋼絲直徑不得超過0.2mm，鋼絲長度不得短于40mm， 刷子壓緊于工件的力不得超過15-20N，而且清理后須在不晚于2-3h內(nèi)進(jìn)行焊接。為了確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，目前國內(nèi)各工廠多在化學(xué)清理后，在焊前再用 鋼絲刷清理工件搭接的內(nèi)表面。鋁合金清理后必須測量放有兩鋁合金

3、工件的兩電極間總阻值R。方法是使用 類似于點(diǎn)焊機(jī)的專用裝置，上面的一個電極對電極夾絕緣，在電極間壓緊兩個試 件，這樣測出的R值可以最客觀地反映出表面清理的質(zhì)量。對于LY12、LC4、LF6 鋁合金R不得超過120微歐姆，剛清理后的R 一般為40-50微歐，對于導(dǎo)電性更 好的LF21、LF2鋁合金以及燒結(jié)鋁類的材料，R不得超過28-40微歐。鎂合金一般使用化學(xué)清理，經(jīng)腐蝕后再在銘酐溶液中純化。這樣處理后會在 表面形成薄而致密的氧化膜，它具有穩(wěn)定的電氣性能，可以保持10晝夜或更長 時間，性能仍幾乎不變。鎂合金也可以用鋼絲刷清理。銅合金可以通過在硝酸及鹽酸中處理，然后進(jìn)行中和并清除焊接處殘留物。不銹

4、鋼、高溫合金電阻焊時，保持工件表面的高度清潔十分重要，因?yàn)橛汀?塵土、油漆的存在，能增加硫脆化的可能，從而使接頭產(chǎn)生缺陷。清理方法可用 激光、噴丸、鋼絲刷或化學(xué)腐蝕。對于特別重要的工件，有時用電解拋光，但這 種方法復(fù)雜而且生產(chǎn)率低。鈦合金的氧化皮，可在鹽酸、硝酸及磷酸鈉的混合溶液中進(jìn)行深度腐蝕加以 去除。也可以用鋼絲刷或噴丸處理。低碳鋼和低合金鋼在大氣中的抗腐蝕能力較低。因之，這些金屬在運(yùn)輸、存 放和加工過程中常常用抗蝕油保護(hù)。如果涂油表面未被車間的贓物或其它不良導(dǎo) 電材料所污染，在電極的壓力下，油膜很容易被擠開，不會影響接頭質(zhì)量。鋼的供貨狀態(tài)有：熱軋，不酸洗；熱軋，酸洗并涂油；冷軋。未酸洗的

5、熱軋 鋼焊接時，必須用噴砂、噴丸，或者用化學(xué)腐蝕的方法清除氧化皮，可在硫酸及 鹽酸溶液中，或者在以磷酸為主但含有硫脲的溶液中進(jìn)行腐蝕，后一種成份可有 效地同時進(jìn)行涂油和腐蝕。有鍍層的鋼板，除了少數(shù)例外，一般不用特殊清理就可以進(jìn)行焊接，鍍鋁鋼 板則需要用鋼絲刷或化學(xué)腐蝕清理。帶有磷酸鹽涂層的鋼板，其表面電阻會高到 在地電極壓力下，焊接電流無法通過的程度。只有采用較高的壓力才能進(jìn)行焊接。 二、鍍鋅鋼板的點(diǎn)焊鍍鋅鋼板大致分為電鍍鋅鋼板和熱浸鍍鋅鋼板，前者的鍍層比后者薄。點(diǎn)焊鍍鋅鋼板用的電極，推薦用2類電極合金。相對點(diǎn)焊外觀要求很高時， 可以采用1類合金。推薦使用錐形電極形狀，錐角120度-140度。

6、使用焊鉗時， 推薦采用端面半徑為25-50mm的球面電極。為提高電極使用壽命，也可采用嵌有鎢極電極頭的復(fù)合電極，以2類電極合 金制成的電極體，可以加強(qiáng)鎢電極頭的散熱。下表是日本焊接學(xué)會第3委員會推薦的鍍鋅鋼板點(diǎn)焊的焊接條件 鍍鋅鋼板點(diǎn)焊的焊接條件鍍層種類電鍍鋅熱浸鍍鋅鍍層厚（um）2-32-32-310-1515-2020-25焊接條級板厚（mm）件別0.81.21.60.81.21.6電極壓A2.73.34.52.73.74.5力（KN）B2.02.53.21.72.53.5焊接時A8101281012間（周）B101215101215電流A10.011.514.510.012.515.0（

7、KA）B8.510.512.09.911.012.0抗剪強(qiáng)A4.66.711.55.09.013度B4.46.510.54.88.712三、低碳鋼的點(diǎn)焊低碳鋼的含碳量低于0.25%。其電阻率適中，需要的焊機(jī)功率不大；塑性溫 度區(qū)寬，易于獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極壓力；碳與微量元素含 量低，無高熔點(diǎn)氧化物，一般不產(chǎn)生淬火組織或夾雜物；結(jié)品溫度區(qū)間窄、高溫 強(qiáng)度低、熱膨脹系數(shù)小，因而開裂傾向小。這類鋼具有良好的焊接性，其焊接電 流、電極壓力和通電時間等工藝參數(shù)具有較大的調(diào)節(jié)范圍。鋼具有良好的焊接性，其焊接電流、電極壓力和通電時間等工藝參數(shù)具有較大的調(diào)節(jié)范圍。下表為美國RWMA推薦的低碳

8、鋼點(diǎn)焊的焊接條件，可供參考：低碳鋼點(diǎn)焊的焊接條件板厚電極最小點(diǎn) 八、距最小搭接距最佳條件（A類）中等條件（B類）最大d最小D電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強(qiáng) 度14%電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強(qiáng) 度17%電極壓力(mm)(mm)(mm)(KN)（周）(KA)(mm)(KN)(KN)（周）(KA)(mm)(KN)(KN)0.43.2108101.1545.24.01.80.7584.53.61.60.400.54.8109111.3556.04.32.40.9095.04.02.10.450.64.81010111.5066.64.73.01.00115.54.32.80.500

9、.84.81012111.9077.85.34.41.25136.54.84.00.601.06.41318122.2588.85.86.11.50177.25.45.40.751.26.41320142.70109.86.27.81.75197.75.86.80.851.66.41327163.601311.56.910.62.40259.16.710.01.151.88.01631174.101512.57.413.02.75289.77.111.81.302.08.01635184.701713.37.914.53.003010.37.613.71.502.38.01640205.802

10、015.08.618.53.703711.38.417.71.803.29.51650228.202717.410.331.05.005012.99.928.52.60四、淬火鋼的點(diǎn)焊由于冷卻速度極快，在點(diǎn)焊淬火鋼時必然產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，在應(yīng)力較大時會產(chǎn)生裂 紋。為了消除淬火組織、改善接頭性能，通常采用電極間焊后回火的雙脈沖點(diǎn)焊方法，這種方 法的第一個電流脈沖為焊接脈沖，第二個為回火處理脈沖，使用這種方法時應(yīng)注意兩點(diǎn)：（1）兩脈沖之間的間隔時間一定要保證使焊點(diǎn)冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms溫度以下；（2）回火電流脈沖幅值要適當(dāng)，以避免焊接區(qū)的金屬重新超過奧氏體相變點(diǎn)而引起二次淬 火。淬火鋼的雙脈沖

11、點(diǎn)焊工藝參數(shù)實(shí)例，示于下表可供參考：25CrMnSiA、30CrMnSiA鋼雙脈沖點(diǎn)焊的焊接條件電極端面直徑板厚（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）（mm）1.05-5.51-1.822-321.56-6.51.8-2.524-352.06.5-72-2.825-372.57-7.52.2-3.230-40焊接電流間隔時間回火時間回火電流板厚（mm）（KA）（周）（周）（KA）1.05-6.525-3060-702.5-4.51.56-7.225-3060-803-52.06.5-825-3060-853.5-62.57-930-3565-904-7五、鍍鋁鋼板的點(diǎn)焊鍍鋁鋼板分為兩類，第一類

12、以耐熱為主，表面鍍有一層厚20-25微米的Al-Si合金（含有 Si6-8.5%），可耐640度高溫。第二類以耐腐蝕為主，為純鋁鍍層，鍍層厚為第一類的2-3倍。 點(diǎn)焊這兩類鍍鋅鋼板時都可以獲得強(qiáng)度良好的焊點(diǎn)。由于鍍層的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好，因此需要較大的焊接電流。并應(yīng)采用硬銅合金的球面電極。 下表為第一類鍍鋁鋼板點(diǎn)焊的焊接條件。對于第二類，由于鍍層厚，應(yīng)采用較大的電流和較低 的電極壓力。耐熱鍍鋁板點(diǎn)焊的焊接條件板厚（mm）電極球面半徑（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）抗剪強(qiáng)度（KN）0.6251.898.71.90.8252.0109.52.51.0502.51110.54.21

13、.2503.21212.06.01.4504.01413.08.02.0505.51814.013.0六、不銹鋼的點(diǎn)焊不銹鋼一般分為：奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼三種。由于不銹鋼的電阻 率高、導(dǎo)熱性差，因此與低碳鋼相比，可采用較小的焊接電流和較短的焊接時間。這類材料有 較高的高溫強(qiáng)度，必須采用較高的電極壓力，以防止產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷。不銹鋼的熱敏感 性強(qiáng)，通常采用較短的焊接時間、強(qiáng)有力的內(nèi)部和外部水冷卻，并且要準(zhǔn)確地控制加熱時間、 焊接時間及焊接電流，以防熱影響區(qū)品粒長大和出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。點(diǎn)焊不銹鋼的電極推薦用2類或3類電極合金，以滿足高電極壓力的需要。下表為不銹鋼 點(diǎn)焊焊接條

14、件：不銹鋼點(diǎn)焊的焊接條件板厚（mm）電極端面直徑（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）0.33.00.8-1.22-33-40.54.01.5-2.03-43.5-4.50.85.02.4-3.65-75-6.51.05.03.6-4.26-85.8-6.51.26.04.0-4.57-96.0-7.01.55.5-6.55.0-5.69-126.5-8.02.07.07.5-8.511-138-102.57.5-8.08.5-1012-168-113.09-1010-1213-1711-13七、鋁合金的點(diǎn)焊鋁合金的應(yīng)用十分廣泛，分為冷作強(qiáng)化和熱處理強(qiáng)化兩大類。鋁合金點(diǎn)焊的焊接

15、性較差， 尤其是熱處理強(qiáng)化的鋁合金。其原因及應(yīng)采取的工藝措施如下：（1）電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率較高 必須采用較大電流和較短時間，才能做到既有足夠的熱量形 成熔核；又能減少表面過熱、避免電極粘附和電極銅離子向純鋁包復(fù)層擴(kuò)散、降低接頭的抗腐 蝕性。（2） 塑性溫度范圍窄、線膨脹系數(shù)大必須采用較大的電極壓力，電極隨動性好，才能 避免熔核凝固時，因過大的內(nèi)容拉應(yīng)力而引起的裂紋。對裂紋傾向大的鋁合金，如LF6、LY12、 LC4等，還必須采用加大鍛壓力的方法，使熔核凝固時有足夠的塑性變形、減少拉應(yīng)力，以避免 裂紋產(chǎn)生。在彎電極難以承受大的定鍛壓力時，也可以采用在焊接脈沖之后加緩冷脈沖的方法 避免裂紋。對于大厚度

16、的鋁合金可以兩種方法并用。（3）表面易生成氧化膜焊前必須嚴(yán)格清理，否則極易引起飛濺和熔核成形不良（撕開檢 查時，熔核形狀不規(guī)則，凸臺和孔不呈圓形），使焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。清理不均勻則將引起焊點(diǎn)強(qiáng) 度不穩(wěn)定?；谏鲜鲈?，點(diǎn)焊鋁合金應(yīng)選用具有下列特性的焊機(jī)：1）能在短時間內(nèi)提供大電流；2）電流波形最好有緩升緩降的特點(diǎn)；3）能精確控制工藝參數(shù)，且不受電網(wǎng)電壓波動影響；4）能提供價形和馬鞍形電極壓力；5）機(jī)頭的慣性和摩擦力小，電極隨動性好。當(dāng)前國內(nèi)使用的多為300-600KVA的直流脈沖、三相低頻和次級整流焊機(jī)，個別的達(dá)到 1000KVA，均具有上述特性。也有采用單相交流焊機(jī)的，但僅限于不重要工件。點(diǎn)焊鋁

17、合金的電極應(yīng)采用1類電極合金，球形端面，以利于壓固熔核和散熱。由于電流密度大和氧化膜的存在，鋁合金點(diǎn)焊時，很容易產(chǎn)生電極粘著。電極粘著不僅影 響外觀質(zhì)量，還會因電流減小而降低接頭強(qiáng)度。為此需經(jīng)常修整電極。電極每修整依次后可焊 工件的點(diǎn)數(shù)與焊接條件、被焊金屬型號、清理情況、有無電流波形調(diào)制，電極材料及其冷卻情 況等因素有關(guān)。通常點(diǎn)焊純鋁為5-10點(diǎn)，點(diǎn)焊LF6，LY12時為25-30點(diǎn)。防透鋁LF21強(qiáng)度低，延性后，有較好的焊接性，不產(chǎn)生裂紋，通常采用固定不變電極壓力。 硬鋁（如LY11、LY12），超硬鋁（如LC4、LC5）強(qiáng)度高、延性差，極易產(chǎn)生裂紋，必須采價形 曲線的壓力。但對于薄件，采用

18、大的焊接壓力或具有緩冷脈沖的雙脈沖加熱，裂紋也不是不可 避免的。采用價形壓力時，鍛壓力滯后于斷電的時刻十分重要，通常是0-2周。鍛壓力加得過早（斷 電前），等于增大了焊接壓力，將影響加熱，導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度降低和波動。鍛壓力加得過遲，則 熔核冷卻結(jié)品時已經(jīng)形成裂紋，加鍛壓力已無濟(jì)于事。有時也需要提前于斷電時刻施加鍛壓力， 這是因?yàn)殡姶艢忾y動作延遲，或氣路不暢通造成鍛壓力提高緩慢，不提前施加不足以防止裂紋 的緣故。在直流脈沖點(diǎn)焊機(jī)上焊接鋁合金的焊接條件見下表:板厚（mm）電極球面半徑（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）鍛壓壓力（KN）0.8752.0-2.5225-28-1.0100

19、2.5-3.6229-32-1.51503.5-4.0335-40-2.02004.5-5.0545-50-2.52006.0-6.55-749-55-3.020086-957-6022板厚（mm）電極球面 半徑（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）鍛壓壓力（KN）鍛后滯后斷電時刻（周）0.5752.3-3.1119-263.0-3.20.50.81003.2-3.5226-365.0-8.00.51.01003.6-4.0229-368.0-9.00.51.31004.0-4.2240-4610-10.511.61505.0-5.9341-5413.5-1411.82006.8-7.3345-5015-1612.02007.0-9.0550-5519-19.512.32008.0-10570-7523-2412.52008.0-11780-8525-2613.020011-12890-9430