點(diǎn)焊工藝基礎(chǔ)知識

點(diǎn)焊工藝基礎(chǔ)知識版本：A/01主題內(nèi)容與合用范圍2焊點(diǎn)的形成及對其質(zhì)量的一般規(guī)定焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過度子或原子間的結(jié)合和擴(kuò)散而連成一體的工藝加工過程。焊接涉及：熔化焊、壓焊、釬焊。壓焊涉及：電阻焊、鍛焊、摩擦焊、高頻焊、超聲波焊等等。電阻焊涉及：點(diǎn)焊、凸焊、對焊、縫焊。電阻焊就是將工件置于兩個電極之間加壓，通以電流，運(yùn)用工件的電阻產(chǎn)生熱量并形成局部熔化，或達(dá)成塑性狀態(tài)。斷電后，壓力繼續(xù)作用，形成牢固接頭。2.1焊點(diǎn)的形成點(diǎn)焊過程可分為彼此相聯(lián)的三個階段：預(yù)加壓力、通電加熱和鍛壓。2.1.1預(yù)加壓力預(yù)加電極壓力是為了使焊件在焊接處緊密接觸。若壓力局限性，則接觸電阻過大，導(dǎo)致焊件燒穿或?qū)㈦姌O工作面燒損。因此，通電前電極力應(yīng)達(dá)成預(yù)定值，以保證電極與焊件、焊件與焊件之間的接觸電阻保持穩(wěn)定。2.1.2通電加熱通電加熱是為了供焊件之間形成所需的熔化核心。在預(yù)加電極壓力下通電，則在兩電極接觸表面之間的金屬圓柱體內(nèi)有最大的電流密度，靠焊件之間的接觸電阻和焊件自身的電阻，產(chǎn)生相稱大的熱量，溫度也很高。特別是在焊件之間的接觸面處，一方面熔化，形成熔化核心。電極與焊件之間的接觸電阻也產(chǎn)生熱量，但大部分被水冷的銅合金電極帶走，于是電極與焊件之間接觸處的溫度遠(yuǎn)比焊件之間接觸處為低。正常情況下是達(dá)不到熔化溫度。在圓柱體周邊的金屬因電流密度小，溫度不高，其中靠近熔化核心的金屬溫度較高，達(dá)成塑性狀態(tài)，在壓力作用下發(fā)生焊接，形成一個塑性金屬環(huán)，緊密地包圍著熔化核心，不使熔化金屬向外溢出。在通電加熱過程中有兩種情況也許引起飛濺：一種是開始時電極預(yù)壓力過小，熔化核心周邊未形成塑性金屬環(huán)而向外飛濺；另一種是加熱結(jié)束時，因加熱進(jìn)間過長，熔化核心過大，電極壓力下，塑性金屬環(huán)發(fā)生崩潰，熔化金屬從焊件之間或焊件表面溢出。2.1.3鍛壓鍛壓是在切斷焊接電流后，電極繼續(xù)對焊點(diǎn)擠壓的過程，對焊點(diǎn)起著壓實(shí)作用。斷電后，熔化核心是在封閉的金屬“殼”內(nèi)開始冷卻結(jié)晶的，收縮不自由。假如此時沒有壓力作用，焊點(diǎn)易出現(xiàn)縮孔和裂紋，影響焊點(diǎn)強(qiáng)度。假如有電極擠壓，產(chǎn)生的擠壓變形使熔核收縮自由并變得密實(shí)。因此，電極壓力必須在斷電后繼續(xù)維持到熔核金屬所有凝固之后才干解除。鍛壓連續(xù)時間視焊件厚度而定。對于厚度1-8mm的鋼板一般為0.1-2.5秒。當(dāng)焊件厚度較大，（鋁合金為1.6-2mm,鋼板為5-6mm）時,因熔核周邊金屬殼較厚,常需增長鍛壓力。加大壓力的時間須控制好。過早，會把熔化金屬擠出來變成飛濺，過晚，熔化金屬已凝固而失去作用。一般斷電后在0-0.2秒內(nèi)加大鍛壓力。以上是焊點(diǎn)形成的一般過程。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往根據(jù)不同材料、結(jié)構(gòu)以及對焊接質(zhì)量的規(guī)定，采用一些特殊的工藝措施。例如：對熱裂紋傾向較大的材料，可采用附加緩冷脈沖的點(diǎn)焊工藝，以減少熔核的凝固速度；對調(diào)質(zhì)材料的焊接，可在兩電極之間作焊后熱解決，以改善因快速加熱、冷卻而產(chǎn)生的脆性淬火組織；在加壓方面，可以采用馬鞍形、階梯形或多次階梯形等電極壓力循環(huán)。以滿足不同質(zhì)量規(guī)定的零件焊接。2.2對焊點(diǎn)質(zhì)量的一般規(guī)定點(diǎn)焊接頭的強(qiáng)度決定于焊點(diǎn)的幾何尺寸及其內(nèi)外質(zhì)量。焊點(diǎn)的幾何尺寸如圖1所示，一般規(guī)定熔核直徑隨板厚增長而增大。通常用下式表達(dá)：式中dn——熔核直徑（mm）；δ——焊件最薄板厚。hn=（0.2-0.8）（δ-Δ）hn——熔核高度（mm）；Δ——焊件表面壓痕深度，一般Δ=（0.1-0.15）δ(mm)圖1焊點(diǎn)的幾何尺寸δ-焊件厚度d－電極直徑dn－熔核直徑dr－塑性環(huán)外徑hn－熔核高度Δ－壓痕深度熔核在單板上的熔化高度hn對板厚度δ的比例稱焊透率A，即通常規(guī)定A在20%-80%范圍內(nèi)。實(shí)驗表白，焊點(diǎn)熔核直徑符合規(guī)定期，取A≥20%便可保證焊點(diǎn)的強(qiáng)度。A過大，熔核接近焊件表面，使表面金屬過熱，晶粒粗大，易出現(xiàn)飛濺或熔核內(nèi)產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷，接頭承載能力下降。一般不許A＞80%。電極在焊件表面上留下壓痕的深度，是熔核獲得鍛壓的標(biāo)志，但不能過深，否則影響焊件表面美觀和光滑，減小該處斷面尺寸，導(dǎo)致過大的應(yīng)力集中，使焊點(diǎn)強(qiáng)度下降。當(dāng)電極壓力越大，焊接時間越長，或焊接電流越大時，壓痕就越深。為了減少壓痕深度，可采用較硬的規(guī)范及較大的電極端面尺寸。3點(diǎn)焊方法的種類點(diǎn)焊方法很多，按供電方向和在一個焊接循環(huán)中所能形成焊點(diǎn)數(shù)可歸納為表1所列的種類。表1點(diǎn)焊方法的種類及其特點(diǎn)與應(yīng)用種類示意圖特點(diǎn)與應(yīng)用雙面供電雙面單點(diǎn)焊兩電極從兩面向焊件饋電，焊接電流集中通過焊接區(qū)，可減少焊件受熱體積和提高焊接質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先選用。缺陷是焊件兩面有印痕。右圖用大面積導(dǎo)電板作下電板雙面雙點(diǎn)焊兩臺變壓器分別對焊件兩側(cè)成對電極供電，在一個循環(huán)中同時形成兩個焊點(diǎn)。電源在同一瞬間的極性相反，相稱于雙面單點(diǎn)焊。較單面雙點(diǎn)焊分流小，焊接質(zhì)量高，但需專用焊機(jī)，適于大型工件的大量生產(chǎn)雙面多點(diǎn)焊用一臺焊接變壓器從兩側(cè)供電，同時焊接兩個或多個焊點(diǎn)，各電極并聯(lián)。規(guī)定所有電流通路的阻抗必須基本相等，才干使每個焊點(diǎn)上電流分派均勻，且每個焊點(diǎn)所處的表面狀態(tài)、厚度、電極壓力要相同雙面供電雙面多點(diǎn)焊用多個變壓器分別從兩側(cè)供電，同時進(jìn)行多點(diǎn)焊。若三點(diǎn)為一組，可以做到電網(wǎng)負(fù)荷均衡，沒有每個電流通路阻抗必須相等的規(guī)定，需專用焊機(jī)，生產(chǎn)率高，用于大型工件、大批量生產(chǎn)單面供電單面雙點(diǎn)焊兩個電極安放在焊件同一側(cè)，同時焊接兩個點(diǎn)，生產(chǎn)率高，合用于大型、移動有困難的焊件。為了減少流經(jīng)上面焊件的分流，在焊件下面放導(dǎo)電銅墊板，此法背面無電極壓痕單面單點(diǎn)焊兩電極放在焊件同一側(cè)，其中一個電極工作面較大，以減小其電流密度，不形成焊點(diǎn)。通常使用移動式點(diǎn)焊機(jī)（配用焊槍）。重要用于不能雙面點(diǎn)焊的結(jié)構(gòu)單面多點(diǎn)焊所有電極均在焊件一側(cè)，用一個焊接變壓器供電，每一對電極輪流壓住焊件完畢兩個焊點(diǎn)的焊接。各焊點(diǎn)的工藝參數(shù)不能分別調(diào)節(jié)，故規(guī)定所有焊接處厚度、表面狀態(tài)、電極壓力和回路阻抗基本相同，焊件易變形。結(jié)構(gòu)較簡樸，省變壓器所有電極均在焊件一側(cè)，多個變壓器分別同時供電，一個焊接循環(huán)同時完畢多點(diǎn)焊。優(yōu)點(diǎn)是每個變壓器可安頓距所聯(lián)電極最近處，可減小功率和尺寸；各焊點(diǎn)可分別調(diào)節(jié)工藝參數(shù)；所有焊點(diǎn)可同時焊接，生產(chǎn)率高，所有電極壓住焊件，可減少變形；多臺變壓器同時通電可使三相負(fù)荷均衡。故此類型應(yīng)用最廣4點(diǎn)焊接頭的設(shè)計點(diǎn)焊接頭必須采用搭接形式，由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度的工件組成，見圖2。圖2點(diǎn)焊接頭的基本形式b—邊距e—點(diǎn)距c—搭接量設(shè)計點(diǎn)焊接頭時應(yīng)考慮下列因素：4.1接頭的可達(dá)性是指點(diǎn)焊電極必須能方便地到達(dá)構(gòu)件的焊接部位。為此，須熟悉點(diǎn)焊設(shè)備的各種類型、注意電極和電極夾頭的形狀和尺寸，要使裝到焊機(jī)上的電極都能達(dá)成每個待焊點(diǎn)。4.2邊距與搭接量邊距是指從熔核中心到板邊的距離。該距離上的母材金屬應(yīng)能承受焊接循環(huán)中熔核內(nèi)部產(chǎn)生的壓力。若焊點(diǎn)太靠近板邊，則邊沿處母材過熱并向外擠壓，減弱對熔核的拘束，還也許導(dǎo)致飛濺，最小邊距取決于被焊金屬的種類、厚度、電極面形狀和焊接條件。對于屈服點(diǎn)高的金屬、薄件或用強(qiáng)條件焊時，可取較小值。搭接量是指接頭重疊部分的尺寸。最小搭接量通常是最小邊距的兩倍，若搭接量太小，則邊距必然局限性，推薦最小搭接量見表2。表2點(diǎn)焊接頭的最小搭接量（單位：mm）最薄板件厚度單排焊點(diǎn)雙排焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金0.586121614220.897121816221.0108142018241.2119142220261.51210162422302.01412202826342.51614243230403.01816263634463.52018284038484.02220304240504.3點(diǎn)距是指相鄰兩焊點(diǎn)的中心距離。設(shè)計時規(guī)定點(diǎn)距最小值是重要考慮分流的影響。該最小值與被焊金屬的厚度、導(dǎo)電率、表面清潔度以及熔核直徑有關(guān)。表3為推薦的點(diǎn)距最小值。表3點(diǎn)焊接頭的最小點(diǎn)距（單位：mm）最薄板件厚度被焊金屬結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕金屬0.5108150.81210151.01210151.21412151.51412202.01614252.51816253.02018303.52220354.02422354.4裝配間隙必須使互相配合的焊件裝在一起時，沿接頭方向上沒有間隙或只有極小的間隙，由于靠壓力消除間隙將耗去一部分電極力，使焊接的壓力減少。若裝配間隙不均勻，則導(dǎo)致焊接壓力的波動，從而引起各焊點(diǎn)強(qiáng)度不一致。過大的間隙會引起嚴(yán)重飛濺。許用間隙取決于焊件剛性和厚度，剛性與厚度越大，許用間隙越小，通常取0.1-2mm。4.5厚度比點(diǎn)焊兩個或更多個不同厚度的同種金屬時，有一個能有效焊接的最大厚度比，它是根據(jù)外側(cè)工件的厚度決定的。當(dāng)點(diǎn)焊兩種厚度的碳鋼時，最大厚度比為4：1；點(diǎn)焊三種厚度的接頭時，外側(cè)兩板的厚度比不得大于2.5:1。假如厚度比大于此數(shù)，則須從工藝方面采用措施（如改變電極形狀或成分等）來保證外側(cè)焊件的焊透率。通常薄板的焊透率不能小于10%，厚件的焊透率應(yīng)達(dá)成20%-30%。點(diǎn)焊三層板件時，推薦的最小點(diǎn)距比點(diǎn)焊兩塊較厚外側(cè)板的點(diǎn)距大30%。5點(diǎn)焊電極點(diǎn)焊電極是點(diǎn)焊機(jī)中重要但又易損耗的零件，它的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形狀直接影響焊接質(zhì)量、生產(chǎn)成本和勞動生產(chǎn)率，也對自身使用壽命有影響。5.1電極功能及基本規(guī)定5.1.1電極功能可歸納為傳輸電流、傳遞壓力和迅速散熱。a.傳輸電流：點(diǎn)焊時焊接電流靠電極傳輸，流過電極工作面的電流密度很大，表4為三種金屬材料點(diǎn)焊的一般電流密度范圍。表4三種金屬材料點(diǎn)焊電極工作面電流密度范圍（單位：A/mm2）被焊金屬低碳鋼不銹鋼鋁及鋁合金電極工作面電流密度范圍200-600300-400100-2023從表中看出，點(diǎn)焊時的電流密度是常用導(dǎo)線電流密度的數(shù)十到數(shù)百倍，已超過一般導(dǎo)線所能承受能力。b.傳遞壓力：點(diǎn)焊時須通過電極向焊件施加一定的焊接壓力和鍛壓力。按被焊材料不同，電極壓力高達(dá)幾十千牛。焊接低碳鋼時其內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)30-140MPa，焊不銹鋼時為250-400MPa，焊高溫合金時，高達(dá)400-900MPa。電極工作面直接接觸焊點(diǎn)，它承受著焊接產(chǎn)生的高溫，所以電極必須具有足夠的高溫強(qiáng)度，否則會導(dǎo)致電極工作面迅速變形與壓潰而無法進(jìn)行工作。c.散熱作用：點(diǎn)焊時，焊接區(qū)的大部分熱量是從上、下電極傳導(dǎo)而散失，被焊板件越薄，其散失的熱量就越多。焊接厚度為1mm的低碳鋼，電極散走的熱量約占輸入點(diǎn)總熱量的70%-80%。5.1.2對電極材料的基本規(guī)定從上述可見點(diǎn)焊電極工作條件復(fù)雜、惡劣。為了發(fā)揮其功能，保證焊接質(zhì)量和延長其使用壽命，所使用的電極材料必須：a.在高溫與常溫下都有合適的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，具有高的耐氧化能力，并與焊件材料形成合金的傾向性?。籦.有足夠的高溫硬度和強(qiáng)度，再結(jié)晶溫度高；c.電極與焊件之間的接觸電阻應(yīng)足夠低，以防止工件表面熔化。5.2點(diǎn)焊電極的分類點(diǎn)焊電極的形式和種類較多，在生產(chǎn)中大量采用標(biāo)準(zhǔn)電極，此外也根據(jù)需要采用許多專用的特殊形狀的電極。按電極的結(jié)構(gòu)形式分為整體式、分體式和復(fù)合式三大類。整體式電極是指構(gòu)成電極的頭部、桿部和尾部用同一材料制成整體；分體式電極只涉及其中的兩部分，通常是頭部分開；復(fù)合式電極是指頭部用特殊極材料制成并鑲嵌到桿部上。在每一大類中又按每部分的構(gòu)造特點(diǎn)提成若干小類，見表5。5.3點(diǎn)焊電極的結(jié)構(gòu)5.3.1構(gòu)造圖3為應(yīng)用最廣整體式直電極的構(gòu)造及各部分名稱。頭部是電極與焊件接觸進(jìn)行焊接部分，焊接工藝參數(shù)中的電極直徑是指此接觸部分的工作面直徑。桿部是電極的基體，多為圓柱體，其直徑在加工中簡稱它為電極直徑D，是電極的基本尺寸，其長度由焊接工藝需要決定。圖3直極的構(gòu)造及各部分名稱D-電極直徑d1-工作面直徑d2-基面直徑d3-冷卻水孔直徑l1-工作長度l2-插入長度L-電極長度尾部是電極與握桿或直接與電極臂配合（連接）的接觸部分。須保證順利傳輸焊接電流和電極壓力。接觸面的接觸電阻要小，密封而不漏水。5.3.2頭部形狀點(diǎn)焊的標(biāo)準(zhǔn)直電極的頭部形狀有尖頭、圓錐、球面、弧面、平面和偏心等六種，其形狀特性與合用場合。5.3.3尾部形狀點(diǎn)焊電極的尾部形狀取決于它與握桿的連接形式。在電極與握桿的連接中最常用的是錐柄連接，另一方面是直柄連接和螺紋連接。與之相應(yīng)，電極尾部的形狀就有錐柄、直柄和螺旋等三種。假如錐柄的錐度與握桿孔的錐度相同，則電極的裝拆簡樸，不易漏水，合用于壓力較高場合；直柄連接具有快速拆卸的特點(diǎn)，也合用于壓力較高的焊接，但電極尾部應(yīng)有足夠好的尺寸精度，以便與握桿孔緊密相配，使導(dǎo)電良好。螺紋連接的最大缺陷是電接觸較差，其使用壽命不如錐柄電極。表5點(diǎn)焊電極分類分類典型示例頭部形狀桿部形式尾部連接方式重要應(yīng)用范圍整體式電極直電極1）標(biāo)準(zhǔn)形；尖頭、圓錐、球面、弧偏心，平面等形狀2）特殊形：圓柱平頭、矩形平頭、正方平頭、鑿形等1、直圓桿2、直六角形桿1、錐柄連接2、直柄連接3、螺紋連接制成各種尺寸的電極。合用于大部分點(diǎn)焊場合，部分用于凸焊。應(yīng)優(yōu)先選用彎電極1、標(biāo)準(zhǔn)形頭部用直電極2、特殊形頭部按焊接規(guī)定加工1、單彎桿2、雙彎桿錐柄連接無法采用直電極的場合插頭電極平面形、圓錐形、弧面形和偏心形-錐柄連接配專用握桿后用于單點(diǎn)或多點(diǎn)焊，亦可用于凸焊螺紋電極平面形、回錐形、偏心形-1、內(nèi)螺紋柄連接2、外螺紋柄連接用于大壓力、多點(diǎn)焊和凸焊分體式電極帽式電極標(biāo)準(zhǔn)形頭部同直電極1、單彎桿2、雙彎桿電極帽：1、錐孔-套入式2、錐柄-插入式3、接桿：（1）錐柄連接（2）直柄連接部分場合能代替直電極和彎電極旋轉(zhuǎn)頭電極平面形直圓桿錐柄點(diǎn)焊或凸焊蓋式電極平面形、圓錐形、偏心形專用的直桿或彎桿錐柄連接一般點(diǎn)焊復(fù)合式電極鑲嵌電極球面形、圓錐形、平面形1、直桿2、彎桿1、錐柄連接2、螺紋柄連接合用于高溫、焊接通電時間長、冷卻局限性或壓力高的點(diǎn)焊場合5.4點(diǎn)焊電極的基本尺寸5.4.1標(biāo)準(zhǔn)直電極的基本尺寸直電極的應(yīng)用面廣量大，其基本尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。表6是《電阻點(diǎn)焊直電極》（JB/T3158-1999）中規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)直電極的基本尺寸。是合用于焊接低碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和一般條件下焊接鋁及鋁合金的電極尺寸。5.4.2彎電極的基本尺寸只要焊件結(jié)構(gòu)允許，都應(yīng)盡也許選用標(biāo)準(zhǔn)直電極，由于直電極結(jié)構(gòu)簡樸，承載能力強(qiáng)，變形小，冷卻效果好，加工方便、成本低。只有直電極無法焊接的部位才采用彎電極。彎曲極的缺陷是焊接時承受偏心力距，易出現(xiàn)撓曲，使上、下電極工作面對中不良，因此允許的電極力比直電極小。它的加工較復(fù)雜、成本高。用冷彎壓成的彎電極有單彎和雙彎兩種，其基本尺寸分別列于表7和表8。特殊彎電極另行設(shè)計。表6標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)焊直電極的基本尺寸（JB/T3158-1999）（單位：mm）Dd1d2d3l1l2eRL1:X1049.85.5141322529-631:10(錐度5°43ˊ29")13512.78151633232-7916615.510162044040-10020819.512172555050-105251024.51418326.56357-11232-31.0182040-8072-1201:5(錐度11°25ˊ16")40-39.0222550-10090-130表7點(diǎn)焊用單彎電極的尺寸(單位：mm)Dd1l2dl11:XL90°75°60°45°30°15°1312.716881:1034-6438.5-68.542-7245-7548-7844-791615.520101043-8447.5-84.551-8854-9144-9445-952019.025131238-7542.5-79.546-8349-8652-8940-110表8點(diǎn)焊用雙彎電極尺寸(單位：mm)Dd2l2dl11:XeL1615.52010101:10121824802019.02513121005.4.3帽式電極的基本尺寸帽式電極由電極帽與電極接桿組成。表9和表10分別列出它們的基本尺寸。表9點(diǎn)焊用電極帽的尺寸(JB/T3948-1999)(單位：mm)d1d2d3l1l2±0.5eR1R2a電極壓力Fmax/KN13162056810121518202289.511.5345324050568-15°22.5°2.546.3表10點(diǎn)焊用帽式電極接桿的尺寸(JB/T3947-1999)d1d11d2d3d4±0.5l2l3l4±0.5l1當(dāng)l5=31.540506380100125(140)160(180)20013162017.715.5191012156.58.010.56.58.010.010131516252536.514.554.567.584.5104.5129.5—————18.058.071.088.0108.0133.0148.0168.0————63.076.093.0113.0138.0153.0173.0193.0213.05.4.4復(fù)合電極及其關(guān)部尺寸把鎢(鉬)棒或鎢(鉬)片鑲嵌于銅合金電極的頭部構(gòu)成復(fù)合電極，可提高電極的導(dǎo)電性，改善鎢極的散熱效果。此外，可以防止鎢極在焊接時受沖擊而碎裂。由于用純鎢（鉬）作電極的鑲嵌件，其尺寸受到限制而不能做得過大，且電極形式有限。因此，用得較多的是銅-鎢和銀-鎢粉末燒結(jié)材料，可加工成不同形狀和尺寸的電極。這些鎢（鉬）鑲嵌件或燒結(jié)材料均用釬焊焊于電極主體的頭部。表11為復(fù)合電極的頭部尺寸。表11點(diǎn)焊用復(fù)合電極的頭部尺寸（AWS標(biāo)準(zhǔn)）頭部形狀電極直徑G±0.8H±0.4NR圓錐球面平面12.715.911.111.14.83.212.29.54.84.8-4.6-圓錐球面平面15.915.912.712.76.34.815.99.56.46.4-5.6-圓錐球面平面19.115.912.712.77.96.419.09.56.46.4-7.1-圓錐球面平面22.215.912.712.79.57.922.29.56.46.4-8.6-6點(diǎn)焊工藝6.1焊前工件表面清理當(dāng)焊件表面有油污、水分、油漆、氧化膜及其它臟物時，使表面接觸電阻急劇增大，且在很大范圍內(nèi)波動，直接影響到焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。為保證接頭質(zhì)量穩(wěn)定，點(diǎn)焊（也涉及凸焊）前必須對工件表面進(jìn)行清理。清理方法分機(jī)械清理和化學(xué)清理兩種，前者有噴砂、噴丸、刷光、拋光、磨光等，后者常用的是酸洗或其它化學(xué)藥品。重要是將金屬表面的銹皮、油污、氧化膜、臟物溶解和剝蝕掉。這兩種清理方法一般是根據(jù)焊件材料、供應(yīng)狀態(tài)、結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)條件及對焊接質(zhì)量規(guī)定等因素選定。低碳鋼和低合金鋼在大氣中耐腐蝕能力弱，在運(yùn)送、存放和加工過程中常用抗蝕油保護(hù)，若涂油表面未被臟物或其他不良導(dǎo)電材料所污染，在電極壓力下，油膜很容易被擠開，不影響接頭質(zhì)量。對未經(jīng)酸洗過的熱軋鋼板，焊前必須用噴砂、噴丸或用化學(xué)腐蝕的方法清除氧化皮。有鍍層的鋼板，除少數(shù)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。不銹鋼、高溫合金點(diǎn)焊時，需保持焊件表面高度清潔，若有油、塵土、油漆物存在，有增長硫脆化也許，需用拋光、噴丸或化學(xué)腐蝕方法清理。對重要焊件有時用電解拋光，但其工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)率低。6.2點(diǎn)焊的工藝參數(shù)點(diǎn)焊的工藝參數(shù)重要有焊接電流IW、、焊接時間tW、電極力FW和電極工作面尺寸de等。它們之間密切相關(guān)，并且可在相稱大的范圍內(nèi)變化來控制焊點(diǎn)的質(zhì)量。6.2.1焊接電流焊接電流是影響析熱的重要因素，析熱量與電流的平方成正比。隨著焊接電流增大，熔核的尺寸或焊透率A是增長的。在正常情況下，焊接區(qū)的電流密度應(yīng)有一個合理的上、下限。低于下限時，熱量過小，不能形成熔核；高于上限，加熱速度過快，會發(fā)生飛濺，使焊點(diǎn)質(zhì)量下降。但是，當(dāng)電極力增大時，產(chǎn)生飛濺的焊接電流上限值也增大。在生產(chǎn)中當(dāng)電極力給定期，通過調(diào)節(jié)焊接電流，使其稍低于飛濺電流值，便可獲得最大的點(diǎn)焊強(qiáng)度。焊接電流脈沖形狀及電流的波形對焊接質(zhì)量有一定的影響。從工藝上看，焊接電流波形陡升與陡降會因加熱和冷卻速度過快而引起飛濺或熔核內(nèi)部產(chǎn)生收縮性缺陷。具有緩升與緩降的電流脈沖和波形，則有預(yù)熱與緩冷作用，可有效地減少或防止飛濺與內(nèi)部收縮性缺陷。因此，調(diào)節(jié)脈沖的形狀、大小和次數(shù)，都可以改善接頭的組織與性能。6.2.2焊接時間焊接時間是指電流脈沖連續(xù)時間，它既影響析熱又影響散熱。在規(guī)定焊接時間內(nèi)，焊接區(qū)析出的熱量除部分散失外，將逐漸積累，用于加熱焊接區(qū)使熔核逐漸擴(kuò)大到所需的尺寸。所以焊接時間對熔核尺寸的影響也與焊接電流的影響基本相似，焊接時間增長，熔核尺寸隨之?dāng)U大，但過長的焊接時間就會引起焊接區(qū)過熱、飛濺和搭邊壓潰等。通常是按焊件材料的物理性能、厚度、裝配精度、焊機(jī)容量、焊前表面狀態(tài)及對焊接質(zhì)量的規(guī)定等擬定通電時間長短。圖4為幾種典型材料點(diǎn)焊，焊件厚度與焊接電流、焊接時間的關(guān)系。圖4點(diǎn)焊焊件與焊接電流、焊接時間的關(guān)系1—低、中合金鋼2—特殊高溫合金3—高溫合金4—不銹鋼5—銅合金6.2.3電極力電極力對焊點(diǎn)形成有著雙重作用。它既影響焊點(diǎn)的接觸電阻，即影響熱源的強(qiáng)度與分布；又影響電極散熱的效果和焊接區(qū)塑性變形及核心的致密限度。當(dāng)其它參數(shù)不變時，增大電極力，則接觸電阻減小，散熱加強(qiáng)，因而總熱量減少，熔核尺寸減小，特別焊透率減少不久，甚至沒焊透；若電極力過小，則板間接觸不良，其接觸電阻雖大卻不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)飛濺和燒穿等缺陷。由于電極力對焊接區(qū)金屬塑性環(huán)的形成，對消除焊點(diǎn)的內(nèi)、外缺陷和改善金屬組織有較大的作用。因此，在一般情況下，若焊機(jī)容量足夠大，就可以采用增大電極力的同時，相應(yīng)地也增大焊接電流，以提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。對某些常溫或高溫強(qiáng)度較高、線膨脹系數(shù)較大、裂紋傾向較嚴(yán)重的金屬材料或剛性大的結(jié)構(gòu)焊接時，為了避免產(chǎn)生焊前飛濺和熔核內(nèi)部收縮性缺陷，不用恒壓電極力，而采用階梯形或馬鞍形的電極力，如圖5b、c所示。圖5各種電極力循環(huán)型式a）平電極力b）階梯形電極力c）馬鞍形電極力IW—焊接電流FW—焊接壓力FS—鍛壓力FP-預(yù)壓力6.2.4電極工作面的形狀和尺寸電極端面和電極本體的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及其冷卻條件影響著熔核幾何尺寸與焊點(diǎn)強(qiáng)度。對于常用的圓錐形電極，其電極體越大，電極頭的圓錐角α越大，則散熱越好。但α角過大，其端面不斷受熱磨損后，電極工作面直徑de迅速增大；若α過小，則散熱條件差，電極表面溫度高，更易變形磨損。為了提高點(diǎn)焊質(zhì)量的穩(wěn)定性，規(guī)定焊接過程電極工作面直徑de變化盡也許小。為此，α角一般在90°-140°范圍內(nèi)選??；對于球面形電極，因頭部體積大，與焊件接觸面擴(kuò)大，電流密度減少及散熱能力加強(qiáng)，其結(jié)果是焊透率會減少，熔核直徑會減小。但焊件表面的壓痕淺，且為圓滑地過度，不會引起大的應(yīng)力集中；并且焊接區(qū)的電流密度與電極力分布均勻，焊點(diǎn)質(zhì)量易保持穩(wěn)定；此外，上、下電極安裝時對中規(guī)定低，稍有偏斜，對焊點(diǎn)質(zhì)量影響小。顯然，焊接熱導(dǎo)率低的金屬，如不銹鋼焊接，宜使用電極工作面較大的球面或弧面形電極。6.2.5各工藝參數(shù)間的互相關(guān)系事實(shí)上點(diǎn)焊過程上述各工藝參數(shù)間并非孤立變化，經(jīng)常變動其中一個參數(shù)會引起另一個參數(shù)的改變，彼此互相制約。改變焊接電流IW、、焊接時間tW、電極力FW、電極工作面直徑de都會影響散熱，而tW和FW與焊點(diǎn)塑性區(qū)大小有密切關(guān)系。增長IW、和tW，減少FW，使析熱增多，可以增大熔核尺寸，這時若散熱不良（de?。┚鸵苍S發(fā)生飛濺、過熱等現(xiàn)象；反之，則熔核尺寸小，甚至出現(xiàn)未焊透。增長IW、和tW，都使熔核尺寸和焊透率增大，提高焊點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度。假如對這兩個工藝參數(shù)進(jìn)行不同的配合調(diào)節(jié)，就會得出加熱速度快慢不同的兩種焊接條件，即強(qiáng)條件（規(guī)范）。強(qiáng)條件是焊接電流大、焊接時間短。其效果是加熱速度快、焊接區(qū)溫度分布陡、加熱區(qū)窄、接頭表面質(zhì)量好，過熱組織少，接頭的綜合性能好，生產(chǎn)率高。因此，只要焊機(jī)功率允許，各工藝參數(shù)控制精確，均應(yīng)采用。但由于加熱速度快，這就規(guī)定加大電極力和散熱條件與之配合，否則易出現(xiàn)飛濺等缺陷。弱條件是焊接電流小而焊接時間長。其效果是加熱速度慢、焊接區(qū)溫度分布平緩、塑性區(qū)寬，在壓力作用下易變形。因此，對于焊機(jī)功率局限性，工件厚度大，變形困難或易淬火的材料，采用弱條件焊接是有利的。根據(jù)不同金屬材料或結(jié)構(gòu)對焊接質(zhì)量的規(guī)定，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)是多種多樣的。在點(diǎn)焊所有工藝參數(shù)中，焊接電流和通電時間是影響焊接區(qū)溫度的重要參數(shù)，通過改變焊接電流的脈沖次數(shù)、幅值大小和通斷時間的長短，就可以在焊接區(qū)獲得不同溫度變化過程，以達(dá)成順利焊接不同材質(zhì)和不同厚度的焊件的目的。例如：對易淬火鋼可以采用帶附加緩冷電流脈沖的工藝點(diǎn)焊；對調(diào)質(zhì)鋼，可以采用電極間焊前預(yù)熱和焊后熱解決的點(diǎn)焊工藝，這種點(diǎn)焊工藝每焊一個焊點(diǎn)，除了需要一個或幾個用來形成熔核的主電流脈沖外，還需要附加用來預(yù)熱和熱解決的輔助電流脈沖，以改善由于高速加熱、冷卻中出現(xiàn)不應(yīng)有的淬火組織和受焊接熱影響的軟化區(qū)；根據(jù)材料形成熱裂紋及縮孔的不同傾向，還可以選用象圖5所示的不同形式的電極力。表12列出了不同點(diǎn)焊工藝而采用不同形式的電流脈沖及其引起焊接區(qū)的溫度變化。6.2.6點(diǎn)焊工藝參數(shù)的選擇方法點(diǎn)焊工藝參數(shù)的選擇就是擬定出焊接每個焊點(diǎn)所需的電極直徑de焊接電流IW、、通電時間tW、電極力FW等。選擇的基本出發(fā)點(diǎn)是保證獲得滿足強(qiáng)度規(guī)定的焊點(diǎn)，這種焊點(diǎn)必須是沒有內(nèi)外缺陷，且具有與厚度相適應(yīng)的熔核直徑dn和焊透率（見圖1）。選擇的重要依據(jù)是焊件的材料特點(diǎn)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和焊接設(shè)備特點(diǎn)。材料特點(diǎn)重要是指材料的熱物理性能，如電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率、熔點(diǎn)、高溫強(qiáng)度、硬度、塑性溫度范圍與變形抗力，對熱循環(huán)的敏感性及加熱過程組織和性能的變化等；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)重要是指板厚、搭接層數(shù)、點(diǎn)距、邊距等，對磁性材料還也許對焊接回路的感抗發(fā)生影響；焊接設(shè)備特點(diǎn)，重要指已有的或可以選用的設(shè)備的機(jī)械特性（如加壓系統(tǒng)的可調(diào)性和隨動性）和電氣特性（如焊接電流和通電時間的可調(diào)性和可控性等）。擬定點(diǎn)焊工藝參數(shù)的一般程序是：第一步初選各參數(shù)；第二步現(xiàn)場工藝實(shí)驗并進(jìn)行調(diào)整與修正，最后擬定出最佳參數(shù)。初步選擇工藝參數(shù)是關(guān)鍵。有各種初選方法，目前熱計算方法困難很大而沒有被采用，更多的是理論分析與經(jīng)驗相結(jié)合進(jìn)行初選。這里介紹幾種可行的方法：6.2.6.1簡易圖表法由于焊件材料性能不同，規(guī)定的加熱速度與塑性變形能力也不同，一般按加熱速度快慢及加熱范圍大小將工藝參數(shù)劃分為硬規(guī)范（即強(qiáng)條件）、中檔規(guī)范和軟規(guī)范（即弱條件）三種。把這三種規(guī)范的有關(guān)參數(shù)歸納成圖6所示的簡易圖表，作初選工藝參數(shù)參考。圖6點(diǎn)焊參數(shù)簡易圖表Y——硬規(guī)范Z——中檔規(guī)范R——軟規(guī)范表12點(diǎn)焊工藝過程中各種電流脈沖形式工藝名稱電流脈沖形式與溫度變化特點(diǎn)應(yīng)用范圍備注1、預(yù)熱Iy=40%-50%IWtg=0或較小Tm＞TrTy＞TS平壓力或馬鞍形壓力循環(huán)板件厚度大；結(jié)構(gòu)剛性大，不易貼合；板件表面有較厚的氧化膜零件粗糙，硬度大，不易變形；材料宜緩慢加熱，以免出現(xiàn)飛濺與淬硬組織*電流波形可以是交流移相，或直流脈沖，直流調(diào)制等（以下與此皆同）*Tm——最大溫度；Tr——熔化溫度；Ty——預(yù)熱溫度；TS——塑性溫度；Tg——間隔時間2、緩冷It=70%IWtg=0或較小Tm＞TrTy＞TS平壓力、階形壓力或馬鞍形壓力板件厚度大；合金結(jié)構(gòu)鋼易產(chǎn)生淬火組織；塑性溫度區(qū)窄并易出現(xiàn)熱裂紋的材料；焊合金鋼時，為避免嚴(yán)重偏析不用階形（無間隙）緩冷電流脈沖*If——附加電流；Th——緩冷溫度3、多脈沖tg保證電極冷卻Tm＞Tr電流幅值也可變化平壓力或階形壓力規(guī)定電極冷卻好、壽命長時；可緩慢加熱、緩慢冷卻；厚度大，用小電流獲大核心；可用小功率焊較厚的工件4、熱解決If=50%-60%IWtg大，保證冷卻至馬氏體淬火組織以下Tm＞TrTm＜T1＜T2Tmin＜Tm淬火硬化鋼避免淬火脆性組織并將接頭塑性改善，不減少接頭性能；避免淬火裂紋*Tm——馬氏體轉(zhuǎn)變溫度；T1——回火溫度；T2——重結(jié)晶溫度5、復(fù)雜工藝Iy=40%IWIt=70%IWTy=TSTm＞TrTh≥TSTm＜T1＜T2Tmin＜Tm平壓力或復(fù)雜壓力循環(huán)大厚度高強(qiáng)度合金結(jié)構(gòu)鋼；質(zhì)量規(guī)定很高例如，δ=2mm+2mm，在表中給出電極直徑范圍de=5-11mm。假定初選de=9mm，則為圖中A點(diǎn)。假如材料宜用硬規(guī)范，則交Y（硬）曲線于B點(diǎn)，得通電時間tW=6-7周（C點(diǎn)），水平向左至D點(diǎn)，得焊接電流IW、=18KA（E點(diǎn)），下行交壓力曲線于F點(diǎn)，平行至G點(diǎn)得電極壓力FW=8000N。整個過程是：。圖中由A點(diǎn)下行交板厚線δ=2（Y線）于H，向左行至I，得焊點(diǎn)抗剪強(qiáng)度PI=20230N。假如選用軟規(guī)范（R曲線）或中檔規(guī)范（Z曲線），其方法同樣。6.2.6.2近似資料換算法有時一種材料某一厚度的焊接工藝參數(shù)已知，欲初選材料相同或相近，但厚度不同的工藝參數(shù)時，可用下式進(jìn)行換算：式中d0、I0、t0、F0——已知某一厚度點(diǎn)焊時的電極直徑、焊接電流、焊接時間和電極力；dx、Ix、tx、Fx——材料相同或相似，厚度不同時待選的工藝參數(shù)，dx按下式求出6.2.6.3查表法直接從焊接工藝手冊或技術(shù)文獻(xiàn)所提供的工藝參數(shù)表中查出材料和厚度均相同的工藝參數(shù)，作為初選參數(shù)。任何方法初選的工藝參數(shù)都應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場工藝實(shí)驗進(jìn)行檢查，達(dá)不到技術(shù)規(guī)定的必須進(jìn)行調(diào)整和修正。例如，按初選參數(shù)試焊發(fā)現(xiàn)熔核直徑過小，強(qiáng)度局限性，可以在此基礎(chǔ)上逐漸加大焊接電流而其它工藝參數(shù)暫時不變，進(jìn)行試焊，直到獲得應(yīng)有的熔核尺寸為止，這時的焊接電流可作為在這種條件下生產(chǎn)用的焊接電流的下限。繼續(xù)加大焊接電流實(shí)驗，直至熔核發(fā)生崩潰飛濺為止，這時的焊接就能獲得沒有飛濺的電流臨界值。用稍低于這個臨界值的電流焊接，就能獲得沒有飛濺的最大熔核直徑，可作為這種條件下生產(chǎn)用的焊接電流的上限。同理，也可以其它工藝參數(shù)不變，只改變電極力進(jìn)行實(shí)驗。也能獲得剛好不發(fā)生飛濺而熔核尺寸最大的電極力的最佳值。6.3點(diǎn)焊時電流的分流焊接時不能過焊接區(qū)而流經(jīng)焊件其它部分的電流為分流。同一焊件上已焊的焊點(diǎn)對正在焊的焊點(diǎn)就能構(gòu)成分流；焊接區(qū)外焊件間的接觸點(diǎn)也能引起分流，見圖7。不希望產(chǎn)生分流現(xiàn)象。由于，分流使焊接區(qū)的有效電流減小，析熱局限性而使熔核尺寸減少，導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度下降；分流電流在電極-焊件接觸面一側(cè)集中過密，將因局部過熱導(dǎo)致飛濺、燒傷焊件或電極、熔核偏斜等；由于形成分流的偶爾因素很多，使得焊接電流不穩(wěn)定，從而焊接質(zhì)量也不穩(wěn)定。影響分流的因素很多，零件材料、結(jié)構(gòu)、點(diǎn)距、表面和裝配質(zhì)量等都能影響分流的大小。實(shí)質(zhì)上分流的大小是取決于焊接區(qū)的總電阻與分路阻抗之比，分路阻抗越小，則分流就越大，減小分流的常用措施有：6.3.1選擇合適的點(diǎn)距：為了減小分流，通常按焊件材料的電阻率和厚度規(guī)定點(diǎn)距的最小值。材料的電阻率越小，板厚越大，焊件層數(shù)越多，則分流越大，所允許的最小點(diǎn)距也應(yīng)增大。6.3.2焊前清理焊件表面：表面上存在有氧化膜、油垢等臟物時，焊接區(qū)總電阻增大，使分流增大。6.3.3提高裝配質(zhì)量：待焊處裝配間隙大，其電阻增長，使分流增大。因此，結(jié)構(gòu)剛性較大或多層板進(jìn)行組裝時，應(yīng)提高裝配質(zhì)量，盡量減小裝配間隙。6.3.4適當(dāng)增大焊接電流，以補(bǔ)償分流的影響：由于結(jié)構(gòu)設(shè)計需要或其它因素，分流不可避免時。為了保證熔核具有足夠幾何尺寸，應(yīng)加大焊接電流。以補(bǔ)償分流的損失。例如，焊接不銹鋼與高溫合金連續(xù)點(diǎn)焊時，采用比正常點(diǎn)焊的焊接電流高40%-60%。6.3.5其它特殊措施：分流對單面雙點(diǎn)焊影響較大，見圖7b。對于厚度相等的焊件，因分路阻抗小于焊接區(qū)的總電阻，故分流大于焊接區(qū)通過的電流。為了減小分流，通常在焊件下面襯以導(dǎo)電金屬板，見圖8a，使IW=I1+I2≥I1；對于厚度不同或材料不同的焊件，應(yīng)盡量將兩電極放在分路電阻較大的一側(cè)，即放在較薄板件或?qū)щ娦圆畹牟牧系囊粋?cè)，見圖8b、c。6.4不等厚或異種材料點(diǎn)焊6.4.1不等厚板的點(diǎn)焊圖7點(diǎn)焊電流分流a）雙面單點(diǎn)焊b）單面雙點(diǎn)焊圖8單面雙點(diǎn)焊減小分流措施a）等厚同種材料點(diǎn)焊b）不等厚同種材料點(diǎn)焊（＞）c）等厚異種材料點(diǎn)焊（R1＞R2）當(dāng)材料相同而厚度不等的焊件點(diǎn)焊時，若用相同尺寸的電極，則由于接合面與強(qiáng)烈散熱的兩電極距離不同，使上、下兩焊件散熱條件不同，所以其溫度場分布不對稱，熔核偏向厚板側(cè)，見圖9。圖9不同厚度焊件點(diǎn)焊時沿Z軸溫度分布及熔核的位置偏移結(jié)果使接合面上熔核尺寸小于核心最大尺寸，減少了焊點(diǎn)強(qiáng)度，嚴(yán)重時會導(dǎo)致未焊合。產(chǎn)生熔核偏移現(xiàn)象，隨兩焊件厚度比增大而加劇，焊接條件（規(guī)范）越軟，其散熱作用越強(qiáng)，偏移也越大。為了保證接頭強(qiáng)度，一般規(guī)定薄板一側(cè)的焊透率不小于10%，厚板側(cè)應(yīng)達(dá)成20%-30%。為此，應(yīng)設(shè)法控制焊接區(qū)析熱和散熱條件，調(diào)整焊接區(qū)的溫度場，使加熱最高溫度區(qū)接近焊件的接合面。具體措施有：6.4.1.1提高接觸面上的電流密度，增強(qiáng)發(fā)熱，在薄件或零件上預(yù)制凸點(diǎn)，或在接觸面上放工藝墊片，使接觸面上電流密度增大，析熱集中于接觸面附近，從而使熔核形成在接合面上。墊片材料、厚度由薄件厚度和材質(zhì)而定，一般用厚為0.2-0.3mm的箔片。導(dǎo)熱性差而熔點(diǎn)較高的不銹鋼箔可用于焊接銅或鋁合金；坡莫合金箔片可用于焊耐熱合金。6.4.1.2調(diào)節(jié)散熱條件盡量使接觸面兩側(cè)散熱均衡?？梢圆捎貌煌睆降碾姌O，在厚件一側(cè)用較大直徑的電極以增大厚件的散熱，在薄件一側(cè)用小直徑電極以減少薄件的散熱，或者上、下電極采用不同的電極材料，在薄件一側(cè)用熱導(dǎo)率λ較厚件側(cè)為小的電極材料，或者增長薄板側(cè)電極端面至其內(nèi)部冷卻水孔底部的距離，均能起到減小薄件的散熱條件的作用，使熔核恰好在接合面上形成。6.4.1.3采用（硬規(guī)范）焊接硬規(guī)范電流大、通電時間短，能充足運(yùn)用接合面處接觸電阻的集熱作用，并且加熱時間短，熱損失相對地減少，使接合面上的溫度較高，核心偏移較小。所以電容儲能點(diǎn)焊不同厚度板時，其熔核偏移小。表13為不同厚度零件點(diǎn)焊的工藝參數(shù)。表13不同厚度零件點(diǎn)焊工藝參數(shù)材料厚度/mm焊接電流/KA通電時間/s電極力/KN電極端面直徑/mm備注薄件一側(cè)厚件一側(cè)1Cr18Ni9Ti0.2+1.01.0+140.2+1467.57.50.10.10.11.71.71.7555101010用厚0.1-0.2mm1Cr18Ni9Ti鋼墊片黃銅0.8+6.50.8+200.15+81011120.10.10.11.01.01.05557710用厚0.1-0.2mm黃銅墊片0.15+80.15+6.57.5100.10.12.20.75557用0.2mm不銹鋼墊片用0.1-0.2mm黃銅片2A120.5+21.0+4.012180.10.11.01.5561012--6.4.2異種材料點(diǎn)焊當(dāng)焊接兩種導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能不同的金屬材料時，焊接區(qū)熱量的產(chǎn)生、散失與不同厚度板件點(diǎn)焊特點(diǎn)類似。當(dāng)厚度相同時，導(dǎo)熱性好而電阻率低的材料就相稱于薄件，熔核總是偏向?qū)嵝圆?，電阻率大的材料一?cè)。因此，調(diào)整熔核偏移所采用的措施與上述板厚度不等的點(diǎn)焊類似。假如是不等厚的異種材料點(diǎn)焊，則導(dǎo)熱性差的材料為薄件時核心偏移可得到一定改善；導(dǎo)熱性差的材料為厚件時，核心偏移就更為嚴(yán)重，就必須采用措施。異種材料點(diǎn)焊還須要注意材料的冶金焊接性問題。兩種材料能否很好地熔合在一起；是否會形成金屬間化合物；在室溫與高溫下塑性變形能力如何；在同一焊接工藝條件下，高熔點(diǎn)材料與低熔點(diǎn)材料能否獲得大體相稱的塑性變形等等，都須綜合考慮解決。一般應(yīng)把注意力放在使接合面兩邊金屬的溫度及變形限度接近，并能互溶且生成固溶體，形成良好的交互結(jié)晶而脆性金屬間化合物。當(dāng)兩者性質(zhì)相差很遠(yuǎn)難以組合時，可用中間材料作為過渡層，以避免產(chǎn)生脆性金屬間化合物。例如鋁合金和低合金鋼組合點(diǎn)焊時，可以在低合金鋼待焊面預(yù)先鍍上一層（厚度以μm計）銅或銀；碳鋼與黃銅組合點(diǎn)焊時，可以低碳鋼表面先鍍上一層錫等。6.5常用金屬材料點(diǎn)焊工藝規(guī)定6.5.1低碳鋼的點(diǎn)焊低碳鋼具有很好的點(diǎn)焊焊接性。由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低[w（C）＜0.25%]，其電阻率和熱導(dǎo)率適中，需要焊機(jī)的功率不大；塑性溫度區(qū)寬，易獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極力；碳和其他合金元素含量低,無高熔點(diǎn)氧化物,一般不產(chǎn)生淬火組織或夾雜物;結(jié)晶溫度區(qū)間窄、高溫強(qiáng)度低，熱膨脹系數(shù)小，因而開裂傾向小。所以低碳鋼可以在通用交流點(diǎn)焊機(jī)上焊接，采用簡樸焊接循環(huán)。在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)各焊接工藝參數(shù)，也能獲得滿意的焊接質(zhì)量。表14為低碳鋼板點(diǎn)焊的推薦工藝參數(shù)（單相工頻交流電）。6.5.2易淬火鋼的點(diǎn)焊易淬火鋼是指加熱后快速冷卻時易產(chǎn)生馬氏體組織的鋼，其含碳量一般都較高。由于點(diǎn)焊冷卻速度不久，焊接這類鋼時必然產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，當(dāng)應(yīng)力較大時，就會產(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)焊工藝，見表12中第4條。采用雙脈沖點(diǎn)焊工藝時注意：兩脈沖之間的間隔時間一定要保證使焊點(diǎn)冷卻以馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)MS溫度以下；回火電流脈沖的幅值要適當(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。易淬火鋼不采用單脈沖點(diǎn)焊，回單脈沖焊即使可以采用長的焊接時間延緩冷卻速度，但仍不能避免產(chǎn)生淬火組織。表15為中碳硯[w(C)=0.15%～0.60%]點(diǎn)焊的工藝參數(shù)。表16為兩種低合金鋼點(diǎn)焊的工藝參數(shù)。表15為中碳鋼板[w(C)=0.15%～0.60%]點(diǎn)焊的工藝參數(shù)板厚/mm電極端部直徑/mm工藝參數(shù)熔核直徑/mm最小拉剪力/kN電極力/kN焊接冷卻時間/ms回火時間/ms電流/kA時間/ms電流/kA0.53.81.96012.91406010.832.50.84.83.98013.62208011.64.24.51.05.85.3510013.934010012.05.16.91.26.86.8512014.350016012.25.99.751.68.69.6518015.186036012.87.516.752.010.512.532016.3146050013.99.225.32.613.516.856018.92760102016.011.639.32.914.218.864020.63420126017.412.948.83.515.821.788024.34740184020.415.364.54.016.023.0106026.35860242021.017.377.5表1625CrMnSiA,30CeMnSia鋼雙脈沖點(diǎn)焊的工藝參數(shù)板厚/mm電極端面直徑/mm電極壓力/kN焊接時間/周波焊接電流/kA間隙時間/周波回火時間/周波回火電流/kA1.05∽5.51∽1.522∽325∽6.525∽3060∽702.5∽4.51.56∽6.51.8∽2.524∽356∽7.225∽3060∽803∽52.06.5∽7.02∽2.825∽376.5∽825∽3060∽853.5∽62.57.0∽7.52.2∽3.230∽407∽930∽3560∽904∽7表14為低碳鋼板點(diǎn)焊的推薦工藝參數(shù)(單組工頻交流電)板厚/mm電極最小搭接/mm最小搭接量/mm最佳條件(A類)中檔條件(B類)普能條件(C類)最大d1/mm最大D/mm電極壓力/kN焊接時間/周波焊接電流/kA熔核直徑/mm抗剪強(qiáng)度(±14%O)/kN電極壓力/kN焊接時間/周波焊接電流/kA熔核直徑/mm抗剪強(qiáng)度(±17%O)/kN電極壓力/kN焊接時間/周波焊接電流/kA熔核直徑/mm抗剪強(qiáng)度(±17%O)/kN0.43.2108101.1545.24.01.80.7584.53.61.60.40173.53.31.250.54.8109111.3556.04.32.40.9095.04.02.10.45204.03.61.750.64.81010111.5066.64.73.01.00115.54.32.80.50224.34.02.250.84.81012111.9077.85.64.41.25136.54.84.00.60255.04.63.551.06.41318122.2588.85.86.11.50177.25.45.10.75305.65.35.31.26.41320142.70109.86.27.81.75197.75.86.80.85336.15.56.51.66.41327163.601311.56.910.62.40259.16.710.01.15437.06.39.251.88.01631174.101512.57.413.02.75289.77.111.81.30487.56.711.002.08.01635184.701713.37.914.53.003010.37.613.71.50538.07.113.052.38.01640205.802015.08.618.53.703711.38.417.71.80648.67.916.853.29.51650228.202717.410.331.05.005012.99.928.52.608810.09.426.606.5.3鍍層鋼板的點(diǎn)焊6.5.3.1焊接特點(diǎn)鍍層鋼通常是指表面鍍鋅或鋁的鋼板。點(diǎn)焊這類鋼板有如下特點(diǎn)：a.表層極易破壞而失去鍍層的保護(hù)作用。b.電極易與鍍層粘附，使用壽命縮短。c.與低碳鋼點(diǎn)焊相比，合用的點(diǎn)焊工藝參數(shù)范圍較窄特別對焊接電流的波動極敏感。d.鍍層金屬的熔點(diǎn)通常低于鋼板，加熱時先熔化的鍍層金屬使兩板間的接觸面擴(kuò)大，電流密度減小。因此，焊接電流應(yīng)比無鍍層鋼時大；為了將已熔化的鍍層金屬排擠于接合面，電極壓力應(yīng)比無鍍層鋼時為高。6.5.3.2鍍鋅鋼板的點(diǎn)焊鍍鋅鋼板大體分為電鍍鋅鋼板和熱浸鍍鋅鋼板，前者的鍍層較后者薄。鍍鋅鋼板點(diǎn)焊比低碳鋼點(diǎn)焊困難，除上述一些特點(diǎn)外，鋅層粘附到電極上鋅原子易向電極擴(kuò)散，使銅電極合金化，其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能變壞。連續(xù)點(diǎn)焊時，電極頭將迅速過熱變形，焊點(diǎn)強(qiáng)度逐漸減少，直至產(chǎn)生未焊透。推薦用錐頭平面電極，用附表中A組2類電極材料制成，當(dāng)對焊點(diǎn)外觀規(guī)定高時，可采用附表中1類電極材料。電極錐角為120°-140°，考慮到裝配等特殊情況時，也可用較小的錐角。電極端面直徑取兩焊件中薄件厚度的4-5倍。若使用焊鉗時，建議采用端面球半徑時25-50mm的球面電極。為了提高電極使用壽命，可采用嵌有鎢塊的復(fù)合電極，以2類電極材料作電極基體，見圖10。圖10嵌鎢復(fù)合電極焊鍍鋅鋼板的焊接電流比無鍍鋅層低碳鋼板增大約50%，鍍層越厚，越不均勻，所需電流越大。焊接時間也應(yīng)增長25%-50%，以使兩焊件間的熔化鋅層能均勻地擠于焊接區(qū)周邊。焊后鋅層均布于焊點(diǎn)周邊，仍可保持原有保護(hù)作用。由于所用焊接電流較大、焊接時間又較長，為了避免產(chǎn)生飛濺，在增長焊接電流和通電時間的同時，也應(yīng)增長電極力，這也有助于把熔化的鍍層擠到焊接區(qū)周邊。一般電極力應(yīng)增長10%-25%。6.5.4不銹鋼的點(diǎn)焊不銹鋼具有大量Cr、Ni等合金元素，按含合金成分不同分奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼。在點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)上用得最多的是奧氏體不銹鋼，另一方面為馬氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼的電阻率大，常溫時約為低碳鋼的5倍，熱導(dǎo)率小，僅為低碳鋼的1/3，具有很好的焊接性，可采用較小的焊接電流，較短的通電時間。由于電阻率大，減少了通過已焊焊點(diǎn)的分流，故可適當(dāng)減小點(diǎn)距。不銹鋼線膨脹系數(shù)大，焊接薄壁結(jié)構(gòu)時，易產(chǎn)生翹曲變形。不銹鋼的高溫強(qiáng)度高，故需提高電極力，否則，會出現(xiàn)縮孔及結(jié)晶裂紋。推薦采用附表中硬度較高的A組3類電極合金，以提高電極的使用壽命。若加熱時間延長，熱影響區(qū)擴(kuò)大并有過熱時，則近縫區(qū)晶粒粗大，甚至出現(xiàn)晶界熔化現(xiàn)象。冷軋鋼板則出現(xiàn)軟化區(qū)，使接頭性能減少。故宜采用偏硬的焊接條件表18為奧氏體不銹鋼焊接的推薦工藝參數(shù)。馬氏體不銹鋼多在淬火后低溫或高溫回火狀態(tài)下使用。這種鋼點(diǎn)焊后將再次淬硬，使接頭塑性下降。為了改善接頭力學(xué)性能，應(yīng)采用焊后在電極間回火解決的