點焊焊接工藝

點焊焊接工藝1.點焊接頭形式及焊前準備1）點焊接頭形式點焊時，零件采用的接頭形式如圖10-30所示，分為單剪搭接接頭，雙剪搭接接頭、帶墊片對接接頭以及彎邊搭接接頭等，其中單剪搭接接頭應(yīng)用最廣。根據(jù)接頭的強度要求及零件、組合件的結(jié)構(gòu)特點，焊點可以采用單排、雙排或多排的。2）搭接邊的選用點焊接頭的搭接邊的大小必須選用適當。搭接邊太大,既增加產(chǎn)品質(zhì)量，又浪費材料；搭接邊太小，則點焊過程中，加熱金屬被擠向一邊，給裝配帶來困難，同時，還會在點焊過程中產(chǎn)生飛濺。點焊接頭的搭接邊最小尺寸A可參考表10-6所列的數(shù)據(jù)。彎邊搭接接頭中，當圓角半徑r小于兩倍板厚時，尺寸A可按表10-6中的值。若彎邊或型材的圓角半徑r大于板厚兩倍時，則彎邊尺寸A應(yīng)相應(yīng)增大。3)

焊點間距的選用點焊接頭的強度取決于焊點數(shù)目，而焊點數(shù)目又取決于焊點中心間距離，焊點間距小，焊點密，接頭強度就高。但是焊點間距不能太小，因為點距越小，電流分流越嚴重。對于鋁合金，由于電阻系數(shù)小。分流現(xiàn)象比較嚴重，則焊點間距應(yīng)比焊黑色金屬時大，若須提高接頭強度，自能采用雙排或多排焊點，點焊時，焊點間的最小間距如表10-7所列。4）焊件的焊前清理當焊件表面存在油脂、贓物及氧化膜時，使焊件與焊件、電極與焊件間的接觸顯著增加，甚至出現(xiàn)局部不導(dǎo)電區(qū)。這樣，破壞了電流和熱量的正常分布，在電流密度特別大的地方，發(fā)生金屬局部熔化、飛濺和焊件表面過燒，嚴重者，將燒穿焊件，從而影響焊件質(zhì)量，如圖10-31所示。所以在焊接之前，必須除去焊件表面進行清理。焊前對焊件的清理,首先必須用有機溶劑（如丙酮、汽油等）和堿性溶液除去焊件表面的油漆和油脂，然后再除去金屬表面的氧化膜。清理的方法視不同焊件金屬及其表面狀態(tài)而定。對于無氧化膜的冷軋結(jié)構(gòu)鋼，可用金剛砂布、鋼絲直徑不大于0.2mm的金屬刷或帶中等粒度的金剛砂氈輪清理，使接頭處兩面約20mm寬度上露出金屬光澤。當用金剛砂布清理時，砂布號碼不宜過小。對于熱軋或熱處理后的結(jié)構(gòu)鋼，表面存在氧化膜,應(yīng)用噴砂或化學(xué)方法清理。噴砂清理時,噴砂后，應(yīng)用干燥的壓縮空氣或用金屬刷去除殘留在焊件上的砂粒和灰塵。采用化學(xué)清理的焊件，不應(yīng)有搭縫或其他縫隙，否則，溶液流入縫隙會因清除不掉而產(chǎn)生腐蝕。當焊接電真空器件時，焊件表面的雜物不僅影響焊接質(zhì)量，并且將嚴重影響整個電真空器件的性能。因此，焊件在焊前必須嚴格清理外,操作者還應(yīng)戴橡皮手套工作，以免污染焊件。5）焊件的裝配與定位焊焊件的裝配質(zhì)量對點焊質(zhì)量影響很大。由于裝配不當而使焊件錯動或間隙過大時，將使焊件在焊接后產(chǎn)生不同程度的變形。特別當裝配間隙較大時，有相當大的一部分電極的壓力消耗在使兩焊件的焊接區(qū)達到緊密貼合的變形上,這樣，真正作用于焊點內(nèi)的壓力減小，并且因間隙大小的變化，加于焊點內(nèi)的壓力就不能恒定，結(jié)果使焊接質(zhì)量也不穩(wěn)定。當焊件的間隙和剛性相當大時,甚至全部電極壓力都作用在焊件的變形上也不能使兩焊件彼此接觸。此時，全部電流被分流，使焊點無法形成。為此,在裝配過程中，應(yīng)仔細修合整個搭接面，使其間隙不超過0.5mm-0.8mm。為了保證裝配質(zhì)量，可以采用夾具或模具進行裝配,并用弓形夾或平口鉗緊固或用螺栓緊固，以防止在定位焊過程中,當兩電極壓緊時,可能由于電極發(fā)生偏移而使焊件產(chǎn)生相對位移或變形。定位焊時，可以采用與焊接相巧的規(guī)范,庚位焊點的質(zhì)量應(yīng)與焊接點的質(zhì)量相同。另外，定位焊點的排列和次序應(yīng)保證使焊￥點焊后的變形最小。則定位焊時.必須注意以下各點：（1）保證焊件具有鋼性。（2）根據(jù)不同材料的焊件，確定定位焊點的最小距離，例如鋁合金直線焊縫的定位焊間距為150mm~200mm。（3）當定位有變化的焊件時，首先要對曲率最大(直徑最小)部分進行定位焊。（4）對較大尺寸平面的結(jié)構(gòu)或特殊彎曲結(jié)構(gòu)的定位焊，要從中心分散到邊緣。2.焊點的形成任何材料的焊點形成過程，都可以分為彼此相聯(lián)的3個階段:預(yù)加壓.力、通電加熱以及鍛壓。1）預(yù)加壓力預(yù)加壓力的作用是使焊件在焊接處緊密接觸。由于接觸電阻大小與壓力有關(guān)，隨著壓力的增大，接觸電阻將減小。若壓力不足,則由于接觸電阻過大，有可能導(dǎo)致燒穿焊件或?qū)㈦姌O的工作表面燒壞。為此，在焊接電流接通之前，電極壓力就應(yīng)該達到一定的值,使電極與焊件間、焊件與焊件間保持一定的接觸電阻。2）通電加熱（1）熔化核心的形成焊件通電后,兩電極接觸表面之間的金屬圓柱內(nèi)，由于電流密度最大,依靠接觸電阻和焊件內(nèi)部電阻所產(chǎn)生的熱量最多，則溫度主要集中在兩電極接觸表面之間的金屬圓柱內(nèi)，而圓柱體以外的金屬，因電流密度小，溫度不高。電極與焊件間的接觸電阻所產(chǎn)生熱最，雖然與兩焊件間的接觸電阻所產(chǎn)生的熱量差不多，但因電極與焊件間所產(chǎn)生的熱量被水冷卻的鋼電極所傳走，造成電極與焊件間接觸處的溫度要低得多，則在正常情況下，只有焊點核心(圖10-32中d核）被加熱到熔化狀態(tài)，并且在電極壓力下形成焊點。（2）熔化核心直徑和焊透率為了保證焊點的強度，焊點必須具有一定的熔化核心直徑和焊透率。焊點核心直徑應(yīng)隨焊件厚度的增加而增大，一般可按下式近似確定：d核=2δ+3式中δ——兩焊件中較薄焊件的厚度(mm)。所謂焊透率,就是熔化核心的深度H(圖10-32)所占焊件厚度δ的百分比，即h/δ×

100%,理想的焊透率是50%?70%。（3）飛濺和壓坑的產(chǎn)生在點焊過程中，熔化核心周圍的屬金屬也同時被加熱,并且到達塑性狀態(tài)，它們在壓力的作用下也發(fā)生焊接，在熔化核心周圍形成一個環(huán)——塑性金屬環(huán)，如圖10-32中的d塑。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。若塑性金屬環(huán)不夠緊密，則內(nèi)部的熔化金屬厲就會被擠到塑性金屬環(huán)之外，這就是我們在點焊過程中經(jīng)常遇到的飛濺現(xiàn)象，如圖10-33所示。出現(xiàn)飛濺主要有兩種情況:一種是在加熱開始時出現(xiàn)的，原因是加熱過快和作用在電極上的壓力過小，熔化核心周圍來不及形成塑性金屬環(huán),此時部分的熔化金屬就向外飛濺;另一種是在加熱結(jié)束時出現(xiàn)的，原因是加熱時間過長，當加熱終了時，熔化核心過大,致使在電極壓力作用下形成的塑性金屬環(huán)，不能包圍熔化金屬而產(chǎn)生熔化金屬從焊件間或焊件表面溢出。通電加熱時，在電極壓力作用下，焊件表面會形成壓坑。當加熱過甚、電極壓力太大或金屬飛濺較多時，更會使壓坑加深。壓坑深度(圖10-33(b)),—般不應(yīng)超過該焊件厚度的20%，因為壓坑過深將降低焊點的強度。3）鍛壓所謂鍛壓,就是在焊接電流切斷后，電極繼續(xù)對焊點進行擠壓。（1）鍛壓的作用焊件金屬都具有熱脹冷縮的特點，熔化金屬在凝固時體積要收縮。當焊點加熱結(jié)束后，熔化核心外面的焊件金屬首先冷卻，限制了核心的收縮,這樣使熔化核心的凝固相當于在一個比較冷的和周圍密閉的模子中進行，所以在核心中容易形成縮孔。此外，金屬的冷卻收縮，在接頭內(nèi)將產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當核心中存在脆性組織，或在高溫下的金屬強度很低，不足以克服收縮所產(chǎn)生的拉伸內(nèi)應(yīng)力時，還會在核心中產(chǎn)生裂紋。為了克服上述缺陷,焊接加熱結(jié)束時，不應(yīng)立即去除電極壓力，而必須維持一定的鍛壓時間t鍛，如圖10-34(a)所示，使焊件繼續(xù)在電極壓力作用下產(chǎn)生擠壓變形，以彌補金屬冷卻時的收縮。（2）鍛壓形式對于一般可焊性較好、產(chǎn)生縮孔和裂紋的傾向不大的材料(如低碳鋼)，只需有正常的鍛壓力即可，但對縮孔和裂紋傾向比較大的材料(如硬鋁等)，正常的鍛壓力已不足以防止裂紋和縮孔的出現(xiàn)，此時需采用如下方法：加大鍛壓力(圖10-34(b))。采用加大鍛壓力來消除焊點內(nèi)部缺陷時,必須適當控制其時刻，因為熔化核心的凝固時間是很短促的。例如，焊接(1+l)mm厚的黑色金屬時,熔化核心能在0.04s~0.06s內(nèi)完全凝固;而在焊接(2+2)mm厚的鋁合金時，則能在0.02s~0.03s內(nèi)完全凝固。若加大鍛壓力的時刻過早，會把熔化金屬從內(nèi)部擠出，形成飛濺，或在焊件表面形成過深的壓坑,但若加大銀壓力的時刻過遲，則會因熔化核心早已凝固而失去作用。采用二次脈沖點焊。二次脈沖點焊是在第一個電流脈沖后,再加一個較小的輔助脈沖。此時，第2個電流脈沖比較小,不會使焊件