某汽車電器公司接觸焊接基礎知識培訓

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概述

名詞解釋電器接觸元件中常用的焊接方法凸焊的工藝參數(shù)結束語概述概述

當前，隨著我國電器產品向高精度、小型化方向發(fā)展，電器產品中電接觸點的鉚接工藝已越來越多的被焊接工藝取代。目前已采用的有以下幾種方法：釬焊（包括火焰釬焊、電阻釬焊）、點焊和凸焊。由于接觸元件是電器產品動作過程中的執(zhí)行者，它直接影響電器產品的動作可靠性和壽命，特別是對彈性元件及各種熱雙金屬片等材料，除要求焊接質量高、焊接熱影響區(qū)小外，還應保持其特有的性能。另外，由于焊接不合格造成銀觸點報廢的浪費，對產品成本的影響是很大的。因此，根據產品結構和要求，選擇某種可靠、合理和高效的焊接方法是很有必要的。名詞解釋名詞解釋

電阻焊：通常包括點焊、縫焊、凸焊和對焊。電阻焊是利用電流在壓力的作用下，通過工件及焊接接觸面間所產生的電阻熱，將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態(tài)，同時在保持壓力的情況下形成焊接接頭的焊接方法。

點焊：將工件壓緊在兩個柱狀電極之間，通過加壓通電使工件在接觸面熔化形成熔核，然后斷電并在壓力下凝固結晶，形成組織致密的焊點。

縫焊：與點焊相似，所不同的是用旋轉的盤狀電極代替柱狀電極。疊合的工作在圓盤間受壓通電，并隨圓盤的轉動而送進，形成連續(xù)焊縫。

凸焊：在一工作的貼合面上預先加工出一個或多個突起點，使其與另一工件表面相接觸并通過加壓通電，然后壓塌使這些接觸點形成焊點的電阻焊方法。名詞解釋名詞解釋

釬焊：通常分為硬釬焊和軟釬焊。釬焊是利用熔點比母材低的金屬作為釬料，加熱后，釬料熔化，焊件不熔化，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散，將焊件牢固的連接在一起。

氣焊：利用氣體火焰作熱源的焊接方法，最常用的是氧乙炔焊。

擴散焊：將工件在高溫下加壓，使工件接觸面達到分子間相互擴散形成連接的固態(tài)焊接方法。

貼合面：電阻焊時，在電極壓力作用下，兩工件彼此緊密接觸的表面。

熔核：電阻焊時，在工件貼合面上熔化金屬凝固后所形成的金屬核。

熔核直徑：電阻焊時，垂直于焊點中心橫截面上熔核的寬度。名詞解釋名詞解釋

預壓時間：從電極開始加壓至開始通電的時間。

預熱時間：（預熱電流）工件通過預熱電流的持續(xù)時間。

通電時間：（焊接電流）每一個焊接循環(huán)中，自焊接電流接通到焊接電流停止的持續(xù)時間。

間歇時間：從焊接通電時間結束到后熱（回火）電流開始通過之間的時間。

回火時間：（回火電流）回火電流持續(xù)的時間。

煅壓時間：從焊接電流結束到撤消電極壓力之間的一段時間。

休止時間：兩個相鄰焊接循環(huán)之間的間隔時間。

分流：從焊接主回路以外流過的電流。名詞解釋名詞解釋

電極壓力：通過電極施加在工件上的壓力。

電極：與工件外表面相接觸用于傳遞壓力和電流的載體。

工作行程：活動電極在加壓方向上規(guī)定移動的距離。

壓痕：由于通電加壓，電極在工件表面上所產生的與電極端頭形狀相似的凹痕。

壓痕深度：工件表面與壓痕底部的距離。

電極粘損：電極工作表面被工件表面的金屬和氧化皮粘附污損的現(xiàn)象。

縮孔：熔化金屬在凝固過程中收縮而產生的殘留在熔核中的孔穴。

噴濺（飛濺）：從工件貼合面或電極與工件接觸面間飛出熔化金屬顆粒的現(xiàn)象。目錄接觸焊接基礎知識

概述

名詞解釋

電器接觸元件中常用的焊接方法凸焊的工藝參數(shù)結束語

電器接觸元件中常用的焊接方法

火焰釬焊：火焰釬焊普遍用于電器接觸元件上接觸點與基材的連接開始于上世紀六十年代。這種焊接工藝具有設備簡單（通常是采用氧乙炔焊）、投資少和焊后檢驗方便等優(yōu)點。但它同時存在著生產效率低、勞動強度大、手工操作技能要求高、焊后工件表面質量差、廢品率高和危險性大等缺點，并且難以滿足高精度質量要求（如接觸點焊后高度、尺寸精度）的工件。因此，隨著科技進步、產品精度與質量要求和客戶要求的不斷提高，火焰釬焊的應用范圍已越來越窄。目前已屬于落后的工藝技術并很少用于電器產品接觸元件的加工生產中。電器接觸元件中常用的焊接方法電器接觸元件中常用的焊接方法

電阻釬焊：電阻釬焊普遍用于電器接觸元件上接觸點與基材的連接開始于上世紀七十年代中期。與火焰釬焊相比，這種焊接工藝對設備具有特殊的要求，投入大于火焰釬焊。同時能縮短焊接時間、大大降低勞動強度和危險性、改善生產環(huán)境、提高了焊接質量和生產率等優(yōu)點。但由于電阻釬焊與火焰釬焊同時存在著都要使用釬料和釬劑，輔助加工工序無法避免，同時還增加了產品成本。另外，由于電阻釬焊同樣采用手工放置接觸點，對高精度產品要求的焊后接觸點位置尺寸同樣難以保證。目前該工藝方法電器產品接觸元件中的應用也已越來越少。電器接觸元件中常用的焊接方法

電器接觸元件中常用的焊接方法

點焊：點焊工藝也于上世紀七十年代中期后開始普遍用于電器接觸元件上接觸點與基材的連接。這種焊接工藝所需設備與電阻釬焊相類似，其原理也是一樣的，所不同的是點焊是靠工件本身熔化形成核芯。其優(yōu)點與電阻釬焊相同，但同樣是由于采用手工放置接觸點，對高精度產品要求的焊后接觸點位置尺寸同樣難以保證。同時，對應用于純銀觸點與黃銅鍍銀或鍍金板片的焊接時受到銀觸點直徑的影響。經驗表明，在一般情況下，當銀觸點直徑超過5mm以上時，要獲得牢固的焊接質量是極其困難的。另外，點焊工藝還存在著對焊機功率要求高的缺點。

電器接觸元件中常用的焊接方法電器接觸元件中常用的焊接方法

凸焊：凸焊工藝的大量采用開始于上世紀八十年代。它的開展是為了克服以上焊接方法所存在的缺點而進行的。該工藝采用與點焊相同的設備和原理，但對設備的要求又低于點焊工藝。它除具有點焊工藝的所有優(yōu)點外，更進一步提高了接觸點焊后表面質量，同時對高精度產品要求的焊后接觸點位置尺寸同樣可以滿足要求。眾所周知，電阻焊的實質是利用電流通過焊接區(qū)的電阻產生的熱量來進行焊接的。發(fā)熱總量為：Q=I*R*T，其熱源的變化規(guī)律是顯而易見的。因此，不難理解，對于利用材料本身電阻及接觸電阻產生熱量而形成熔化核芯的電阻焊來說，純銀接觸點與黃銅鍍銀或鍍金板片進行點焊，要真正形成牢靠的熔化核芯是很困難的。大多數(shù)情況下，這種點焊只能形成塑性連接，實質上進行的是擴散焊接。電器接觸元件中常用的焊接方法電器接觸元件中常用的焊接方法電器接觸元件中常用的焊接方法（a）點焊（b）凸焊

凸焊：（續(xù)）要想在銀接觸點與板片之間形成穩(wěn)定可靠的熔化核芯，就必須想辦法增加焊接過程中銀接觸點與板片接觸面上的熱量，即增加接觸電阻或增大電流密度。因此，在特定的焊接設備上進行接觸焊，就必須改變零件結構，將點焊結構變成凸焊結構加以實現(xiàn)。點焊與凸焊的結構對比圖如下：

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名詞解釋電器接觸元件中常用的焊接方法

凸焊的工藝參數(shù)結束語凸焊的工藝參數(shù)

零件結構的設計：凸焊零件的結構即凸尖、凹坑的設計，是凸焊工藝的重要參數(shù)之一。今天只對銀接觸點與黃銅鍍銀板片類型的結構進行介紹，如下圖所示。銀接觸點的凸尖高度尺寸：h1=k1*D

式中：h1---銀接觸點凸尖的高度尺寸，mmD---銀接觸點直徑，mmk1---系數(shù)，取值0.1---0.15

系數(shù)k1的選值原則，主要是根據產品性能要求以確定焊點核芯的大小。接觸片凹坑的尺寸是由銀接觸點凸尖尺寸來確定的。值得注意的是，接觸片的凹坑深度h2必須小于銀接觸點凸尖的高度h1，以確保形成真正的凸結構。經驗關系式：h2=h1-k2

式中：h2---接觸片凹坑深度，mmk2---系數(shù)，取值0.1---0.3系數(shù)k2的選值原則，主要是根據所選用的焊機提供焊接壓力方式（如氣動式、機械式等）確定。凸焊的工藝參數(shù)h2h1D120h

凸焊的工藝參數(shù)

焊接電流和焊接時間：由發(fā)熱量公式Q=I*R*T可看出，焊接電流和焊接時間都是重要的控制參數(shù)。在一定范圍內，焊接電流和焊接時間是互為補充的?？偘l(fā)熱量Q既可通過調節(jié)焊接電流也可通過調節(jié)焊接時間來改變。對應于一定的焊接時間要有一個最低的電流強度，使其足以補充因向周圍金屬和電極傳導所造成的熱量損失，以保證工件間界面熔化形成足夠的核芯。而對應于一定的焊接電流強度，要使界面間熔化形成核芯，也要有一個最短的焊接時間。焊接電流過大及焊接時間過長，均對焊接過程和保證焊接質量不利。因此，根據實際所焊工件來選擇最佳的焊接電流和焊接時間是要靠試驗來進行的。凸焊的工藝參數(shù)凸焊的工藝參數(shù)

焊接壓力：（獲得穩(wěn)定的接觸電阻R）眾所周知，在自然狀態(tài)下，各種金屬零件表面是一邊串的峰扣谷，當兩種金屬相接觸時，在受到的壓力不大的情況下，只有占接觸面積很小的部分接觸高峰處才真正接觸。在這種情況下，兩個零件接觸界面間的接觸電阻很大且極不穩(wěn)定。當接觸壓力增加時，高峰點被壓平，金屬與金屬間的真正接觸面積增加，接觸電阻開始減小。實踐證明，每種特定的金屬組件均存在一個極限壓力，當大于該壓力時，該組件在室溫下的接觸電阻將趨于穩(wěn)定不變。因此，施加適合的焊接壓力是為了獲得工件間的良好接觸，以保證金屬與金屬界面間的接觸電阻保持穩(wěn)定，同時也保證電極與工件間的表面接觸電阻趨于穩(wěn)定。這對獲得穩(wěn)定的總熱量是至關重要的。凸焊的工藝參數(shù)

凸焊的工藝參數(shù)

電極：電極的作用是向工件傳輸焊接電流和焊接壓力。因此，電極在熱量的產生過程中具有重要的作用。特別是在進行點和縫焊時，電極接觸面基本上控制了焊接電流密度以及所形成的焊點核芯尺寸。由于凸焊工藝通常采用的是平面電極，與點焊、縫焊相比，在同樣的電極材料下，電極對焊接電流密度以及所形成的焊點核芯尺寸的影響程度很小，其主要決定于凸點和凹坑的尺寸。另外，有很多結構的凸焊，電極和定位夾具通常是合為一體的，因此，凸焊足以保證獲得較高的裝配精度。再者，電極材料的選取也是很重要的一個考慮因素。它對焊接區(qū)域的接觸電阻同樣起到一定影響，從而對焊接質量產生影響。對某些材料的點焊來說，電極材料的選取將起到決定性的作用。凸焊的工藝參數(shù)

凸焊的工藝參數(shù)

工件表面質量：（獲得穩(wěn)定的接觸電阻R）工件表面質量是保證獲得穩(wěn)定的接觸電阻的重要因素之一。穩(wěn)定的接觸電阻是保證在同樣的焊接工藝參數(shù)下獲得穩(wěn)定的總熱量的關鍵。在不同的生產條件下，有很多工藝方法可以實現(xiàn)獲得相對一致的工件表面接觸電阻。如焊接前電鍍相同的過渡層、工件采用密封包裝、焊接前工件進行表面酸洗、焊接前工件采用超聲波清洗、酒精清洗等等。凸焊的工藝參數(shù)

凸焊的工藝參數(shù)

焊前、焊后銀接觸點高度的控制：在某些高精度開關生產中，對產品的動作行程、差動行程、超行程和釋放行程等技術參數(shù)要求極高，因為它們將直接影響著開關產品的動作力、釋放力和差動力等技術參數(shù)。雖然這些技術參數(shù)主要是在產品裝配過程中通過調整接觸元件來達到，但是，如果了解并掌握了純銀接觸點與黃銅等接觸片在焊接后的高度變化規(guī)律，那么，對指導產品設計和編制焊接工藝規(guī)范都具有重要的參