電阻點(diǎn)焊基礎(chǔ)知識課件

電阻點(diǎn)焊基礎(chǔ)知識電阻點(diǎn)焊基礎(chǔ)知識1第一部分電阻點(diǎn)焊基本原理一.電阻點(diǎn)焊的定義二.電阻點(diǎn)焊的能量三.電阻點(diǎn)焊的循環(huán)過程四.焊點(diǎn)形成過程第一部分電阻點(diǎn)焊基本原理一.電阻點(diǎn)焊的定義2一.電阻點(diǎn)焊的定義點(diǎn)焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并通以電流,利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化狀態(tài),使之形成金屬結(jié)合的一種方法.定義告訴我們點(diǎn)焊與弧焊不同的某些特點(diǎn)：（1）接頭形式是搭接（2）焊接過程中始終存在壓緊力（3）電阻點(diǎn)焊的能量是電阻熱另外，點(diǎn)焊還具有通電時間短、焊接速度快等特點(diǎn)。圖1點(diǎn)焊示意圖一.電阻點(diǎn)焊的定義點(diǎn)焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并通以電3二.電阻點(diǎn)焊的能量電阻點(diǎn)焊的能量是電阻熱，因此，它符合焦耳定律：

Q=I2RT其中，Q—電阻點(diǎn)焊能量；I—焊接電流；R—電焊過程中的動態(tài)電阻；T—焊接時間二.電阻點(diǎn)焊的能量電阻點(diǎn)焊的能量是電阻熱，因4（一）.焊接電流由于繞流現(xiàn)象產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)，電流通過焊件時的分布將是不均勻的。即：兩電極間的電流密度是不均勻的。由右圖2可以看到：貼合面的邊緣電流密度出現(xiàn)峰值，該處加熱強(qiáng)度最大，因而將首先出現(xiàn)塑性連接區(qū)，這就是塑性環(huán)。熔核就是在塑性環(huán)里形成并長大的。塑性環(huán)的作用：防止熔核氧化和飛濺。圖2板材貼合面處電流密度的分布（一）.焊接電流由于繞流現(xiàn)象產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)，電流通過焊件時的5（二）.焊接電阻1焊接電阻的構(gòu)成如右圖3所示：電極與工件間接觸電阻Rew、工件間的接觸電阻Re（Rew和Re被稱為接觸電阻）和工件自身的電阻Rw（Rw成為內(nèi)部電阻）構(gòu)成了點(diǎn)焊時電阻熱的發(fā)生機(jī)構(gòu)。其中，接觸電阻產(chǎn)熱約為5%-10%，內(nèi)部電阻產(chǎn)熱約90%-95%圖3產(chǎn)熱電阻示意圖（二）.焊接電阻1焊接電阻的構(gòu)成圖3產(chǎn)熱電阻示意圖6圖4焊接電阻與壓力的關(guān)系由圖4可以看到：在其他焊接參數(shù)不變的情況下，隨著電極壓力的增大，焊接電阻迅速減小，當(dāng)電極壓力增加到一定值時，焊接電阻趨于穩(wěn)定。2.焊接電阻與壓力的關(guān)系圖4焊接電阻與壓力的關(guān)系由圖4可以看到：在其他焊接參數(shù)不7

溫度場是產(chǎn)熱與散熱相互作用的表現(xiàn)和結(jié)果.由于產(chǎn)熱電阻阻值的不同、電流線分布的不均勻性以及水冷銅合金電極的強(qiáng)烈冷卻作用，使溫度場的分布具有不均勻性.由圖5可以看出：點(diǎn)焊時板件貼合面處的溫度最高，這樣的分布有利于貼合面處的母材熔化形成熔核。圖5點(diǎn)焊溫度場分布示意圖（三）.溫度場的分布溫度場是產(chǎn)熱與散熱相互作用的表現(xiàn)和結(jié)果.圖5點(diǎn)焊溫度8三.基本點(diǎn)焊焊接循環(huán)過程1-預(yù)壓時間2-焊接時間3-維持時間4-休止時間a-預(yù)壓階段b-通電加熱階段c-冷卻結(jié)晶階段由上圖可以看出一個焊點(diǎn)的形成自始至終都處于壓力作用之下，這是電阻焊的基本特點(diǎn)。圖6基本點(diǎn)焊焊接循環(huán)示意圖三.基本點(diǎn)焊焊接循環(huán)過程1-預(yù)壓時間2-焊接時間9由圖6中1、2、3、4過程可以看出焊接循環(huán)過程的四個階段就是與下面四個步驟相對應(yīng)：無電加壓加壓同時通電流無電加壓焊接結(jié)束（無電無力）圖7焊接循環(huán)過程由圖6中1、2、3、4過程可以看出焊接循環(huán)過程的四個階段就是10四焊點(diǎn)形成的過程在圖6中：a、b、c是焊點(diǎn)的形成的三個過程焊點(diǎn)的形成過程各階段的意義（1）預(yù)壓階段：由電極開始下降到焊接電流開始接通的時間.這是為了確保在通電之前電極壓緊工件,使工件間有適當(dāng)?shù)膲毫?（2）通電加熱階段：在力和熱的共同作用下形成塑性環(huán)、熔核，并隨通電加熱的進(jìn)行而長大（3）冷卻結(jié)晶階段：使液態(tài)熔核在壓力作用下冷卻結(jié)晶，這樣可以提高液相中的溫度梯度使柱狀晶組織演變成等軸晶組織，提高焊點(diǎn)強(qiáng)度.四焊點(diǎn)形成的過程在圖6中：a、b、c是焊點(diǎn)的形成的三個過11五．點(diǎn)焊的基本參數(shù)焊接電流（ＫＡ）通電時間（cyc）電極壓力（ＫＮ）其他參數(shù)五．點(diǎn)焊的基本參數(shù)焊接電流（ＫＡ）12（１）焊接電流，通電時間，電極壓力三個參數(shù)是電阻點(diǎn)焊過程中最基本，也是最重要的參數(shù)．一般情況下選取這三個參數(shù)都是根據(jù)所焊工件的板厚，板材材料對照焊接手冊來初步選擇，然后再通過工藝試驗(yàn)驗(yàn)證參數(shù)的可行性，根據(jù)試驗(yàn)再進(jìn)行微調(diào)以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要．（２）其他參數(shù)包括加壓時間，遞增時間，遞減時間，保持時間，變壓器匝數(shù)比，電流上下限等．這些參數(shù)一般情況下不需要改變．（３）工藝參數(shù)選擇（１）焊接電流，通電時間，電極壓力三個參數(shù)是電阻點(diǎn)焊過程中最13第二部分:點(diǎn)焊基本設(shè)備控制箱變壓器焊鉗輔助部件第二部分:點(diǎn)焊基本設(shè)備控制箱14變壓器+控制箱懸掛變壓器:PTB150\180\200\250\350控制箱:ST21系列變壓器+控制箱懸掛變壓器:PTB150\180\200\2515點(diǎn)焊鉗的基本結(jié)構(gòu)連接螺母氣缸電極連接桿進(jìn)氣管小電纜冷卻水管電極頭鉗臂開關(guān)掛鉤點(diǎn)焊鉗的基本結(jié)構(gòu)連接螺母氣缸電極連接桿進(jìn)氣管小電纜冷卻水管電16常見電極頭列舉

電極頭的功能1）

傳輸電流2）

傳遞壓力3）

起散熱作用常見電極頭列舉

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常見點(diǎn)焊鉗握桿舉例及與連接螺母、電極座和電極頭的配合

常見點(diǎn)焊鉗握桿舉例及與連接螺母、電極座和電極頭的配合18第三部分焊接中常見的缺陷一.缺陷的種類焊穿脫焊焊點(diǎn)扭曲裂紋毛刺壓痕過深漏焊邊緣焊點(diǎn)焊點(diǎn)偏差第三部分焊接中常見的缺陷一.缺陷的種類19二.缺陷產(chǎn)生的可能原因及其控制1焊穿（如圖8）

定義：焊穿是焊點(diǎn)中含有穿透所有板材的通孔的現(xiàn)象，它是熔核成長過大穿過板材表面的結(jié)果影響因素：電流過大、壓力太小、板材表面有雜質(zhì)、冷卻效果差、電極頭表面不平或有雜質(zhì)；焊接時間長圖8焊穿控制措施：打磨電極并適當(dāng)增加電極接觸面積；適當(dāng)減小電流；適當(dāng)增加壓力；檢查大電纜的溫度；適當(dāng)減小焊接時間二.缺陷產(chǎn)生的可能原因及其控制1焊穿（如圖8）圖8202.虛焊（如圖10）定義：無熔核或者熔核的尺寸小不能滿足額定載荷要求的焊點(diǎn)稱為虛焊焊點(diǎn)。當(dāng)焊點(diǎn)直徑小于4mm時是不可接受。熔核尺寸的計(jì)算方法如圖9：影響因素：焊接時間短；焊接壓力高；焊接電流低；電極頭部面積過??；電極頭部面積過大；冷卻效果差；配合狀態(tài)差；焊點(diǎn)相鄰太近；焊點(diǎn)接近板材邊緣；板材金屬特性；焊接角度不垂直圖9焊點(diǎn)直徑計(jì)算圖10虛焊2.虛焊（如圖10）定義：無熔核或者熔核的尺寸小不能滿足額213焊點(diǎn)扭曲影響因素：電極對中性差；焊接角度與板材不垂直；工人在焊接結(jié)束前手對焊鉗有擺動定義：焊點(diǎn)造成板材表面扭曲變形的現(xiàn)象稱為焊點(diǎn)扭曲。當(dāng)變形角度超過25o時是不可接受的，（如圖11、12所示）圖11扭曲焊點(diǎn)示意圖控制措施：矯正電極使其對中；培養(yǎng)員工良好的操作習(xí)慣圖12焊點(diǎn)扭曲3焊點(diǎn)扭曲影響因素：電極對中性差；焊接角度與板材不垂直；224裂紋裂紋分為內(nèi)部裂紋和焊點(diǎn)周邊裂紋（1）內(nèi)部裂紋存在于熔核內(nèi)部的裂紋（如圖13所示）影響因素：焊接保持時間短；板材表面有雜質(zhì)；板材金屬特性控制措施：增加保持時間；清理板材表面使之干凈無雜質(zhì)圖13內(nèi)部裂紋示意圖4裂紋裂紋分為內(nèi)部裂紋和焊點(diǎn)周邊裂紋影響因素：焊接保持時23（2）焊點(diǎn)周邊裂紋控制措施：打磨電極適當(dāng)增加電極接觸面積；適當(dāng)減小焊接壓力；適當(dāng)增加保持時間；更換電極分布于焊點(diǎn)表面的裂紋（如圖14）圖14焊點(diǎn)周邊裂紋示意圖影響因素：電極頭面積太?。槐３謺r間短；焊接壓力高；電極使用時間長；板材金屬特性（2）焊點(diǎn)周邊裂紋控制措施：打磨電極適當(dāng)增加電極接觸面積；適245毛刺（如圖15）飛濺出的液體金屬附著在板材表面凝固后形成毛刺，即：毛刺來源于飛濺飛濺分為內(nèi)部飛濺和外部飛濺，飛濺產(chǎn)生的根本原因是接觸電阻Rew和Re太大。圖15毛刺5毛刺（如圖15）圖15毛刺25（1）內(nèi)部飛濺

影響因素：預(yù)壓時間短；焊接壓力低；板材附著贓物；配合間隙差；焊點(diǎn)接近板材邊緣；焊接角度不垂直；焊接電流高；電極對中性差；板材金屬特性控制措施：清理板材表面；矯正焊點(diǎn)位置；調(diào)正焊接角度；適當(dāng)增加預(yù)壓時間；適當(dāng)增加壓力；適當(dāng)減小焊接電流強(qiáng)度等（1）內(nèi)部飛濺

影響因素：預(yù)壓時間短；焊接壓力低；板材附著26（2）外部飛濺影響因素：預(yù)壓時間短；焊接時間長；保持時間短；焊接壓力低；冷卻不通暢；板材附著贓物；配合間隙差；焊接角度不垂直；電極使用時間過長；焊接電流高；電極對中性差；板材金屬特性（2）外部飛濺影響因素：預(yù)壓時間短；焊接時間長；保持時276壓痕過深影響因素：焊接時間長；電極使用時間過長；預(yù)壓時間短；焊接壓力低；焊接壓力高；焊接電流高；電極頭部面積小；冷卻不通暢；板材金屬特性；焊接角度不垂直控制措施：打磨電極適當(dāng)增加電極接觸面積；適當(dāng)調(diào)節(jié)焊接參數(shù)

壓痕過深是板材塑性變形太大的宏觀表現(xiàn)。當(dāng)焊點(diǎn)造成任一板材壓痕超過50％是不可接受的，（如圖16所示）圖16壓痕過深示意意圖6壓痕過深影響因素：焊接時間長；電極使用時間過長；預(yù)壓時287.邊緣焊點(diǎn)定義：不包括鋼板所有邊緣部分的焊點(diǎn)稱為邊緣焊點(diǎn)（如圖17、18）影響因素：板材搭接面積太小；焊鉗選擇不當(dāng)；電極頭面積太大；員工操作不規(guī)范圖17邊緣焊點(diǎn)示意圖圖18邊緣焊點(diǎn)改善措施：打磨電極頭適當(dāng)減小電極面積；改善板材搭接狀況；規(guī)范員工操作避免電極壓在板材邊緣7.邊緣焊點(diǎn)定義：不包括鋼板所有邊緣部分的焊點(diǎn)稱為邊緣焊點(diǎn)（298.位置偏差焊點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)位置的距離超過10mm的焊點(diǎn)不可接受影響因素：員工操作不規(guī)范圖19位置偏差焊點(diǎn)8.位置偏差焊點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)焊點(diǎn)位置的距離超過10mm的焊點(diǎn)不可309.漏焊應(yīng)該有焊點(diǎn)的位置沒有焊點(diǎn)成為漏焊（如圖20、21）影響因素：員工大意；圖20漏焊示意圖圖21漏焊9.漏焊應(yīng)該有焊點(diǎn)的位置沒有焊點(diǎn)成為漏焊（如圖20、21）圖3110.良好焊點(diǎn)一個良好的焊點(diǎn)應(yīng)該是焊在工藝規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)位置上，表面顏色比板材略深，直徑為大于等于4mm，壓痕小于50%板材厚度的焊點(diǎn)（如圖22）圖22良好焊點(diǎn)注意：并非焊點(diǎn)顏色越深，焊點(diǎn)質(zhì)量越好！10.良好焊點(diǎn)一個良好的焊點(diǎn)應(yīng)該是焊在工藝規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)位