電阻焊完整版本

壓力焊第一篇電阻焊焊接未來把握現(xiàn)在頁面1123第一章電阻點(diǎn)焊

§1點(diǎn)焊基本原理

§2點(diǎn)焊工藝第二章凸焊

§1凸焊基本原理

§2凸焊一般工藝目錄第三章縫焊

§1縫焊接頭形成及工藝

§2常見金屬材料的縫焊第四章對(duì)焊

§1電阻對(duì)焊

§2閃光對(duì)焊第一篇電阻焊2是利用電流流經(jīng)工件接觸面積鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，同時(shí)對(duì)焊接處加壓完成焊接的一種方法。可分點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、電阻對(duì)焊、閃光對(duì)焊等。體共同特點(diǎn)是電阻加熱，在壓力下焊合。物理本質(zhì)是利用焊接區(qū)本身電阻熱和大量塑性變形能量使兩個(gè)分離表面原子之間接近到晶格距離形成金屬鍵，在接觸面上產(chǎn)生共同晶粒而得到焊點(diǎn)、焊縫或?qū)咏宇^。質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、易于機(jī)械化自動(dòng)化。電阻焊及分類3電阻焊的優(yōu)點(diǎn)（1）熔核形成時(shí)，始終被塑性環(huán)包圍，熔化金屬與空氣隔絕，冶金過程簡單。

（2）加熱時(shí)間短，熱量集中，故HAZ小，變形與應(yīng)力也小，通常在焊后不必安排校正和熱處理工序。

（3）不需要填充金屬，以及氧、乙炔、氫等焊接材料，焊接成本低。

（4）操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，改善了勞動(dòng)條件。（5）生產(chǎn)率高，且無噪聲及有害氣體，大批量生產(chǎn)中，可和其它制造工序一起編到組裝線上。但閃光對(duì)焊因有火花噴濺，需要隔離。4（1）目前還缺乏可靠的無損檢測(cè)方法，焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗(yàn)來檢查，還有靠各種監(jiān)控技術(shù)來保證。

（2）點(diǎn)、縫焊的搭接接頭不僅增加了構(gòu)件的重量，且因在兩板熔核周圍形成夾角，致使接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低。

（3)設(shè)備功率大，機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高，使設(shè)備成本較高、雄修較困難，并且常用的大功率單相交流焊機(jī)不利于電網(wǎng)的正常一遙行。電阻焊的缺點(diǎn)5汽車制造業(yè)電阻焊的應(yīng)用

（1）點(diǎn)焊：主要用于車身總成、地板、車門、側(cè)圍、后圍、前橋和小零部件等的焊接。

（2）多點(diǎn)焊：用于車身底板、載貨車車廂、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋和行李箱蓋等的焊接。

（3）凸焊及滾凸焊：用于車身零部件、減振器閥桿、制動(dòng)蹄、螺釘、螺帽和小支架等的焊接。

（4）縫焊：用于車身頂蓋雨檐、減振器封頭、燃油箱、消聲器和機(jī)油盤等的焊接。

（5）對(duì)焊：用于鋼圈、進(jìn)排氣閥桿、刀具等的焊接。

6是將焊件裝配成搭接接頭，壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。適用于搭接厚度小于3mm的沖壓、軋制薄板的非密封性連接。也可焊6mm以上，但綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不如熔焊。1、大電流、短時(shí)間、加壓狀態(tài)下完成焊接，熱量集中，焊接變形小，生產(chǎn)率高，成本低。

2、不用填充材料，適用性強(qiáng)。

3、操作簡單，易于機(jī)械化化自動(dòng)化。

4、工件依靠尺寸不大的熔核連接，其焊縫質(zhì)量受熔核尺寸、組織及分布的影響。第一章電阻點(diǎn)焊7§1點(diǎn)焊基本原理

一、點(diǎn)焊接頭的形成用兩柱狀電極壓緊后施加壓力→通電→接觸面發(fā)生點(diǎn)狀熔化（熔核）→斷電→一半熔化晶粒表面為晶核開始結(jié)晶，在壓力下完成一個(gè)焊點(diǎn)的過程。通常晶核以柱狀晶形式生長，相互接觸時(shí)獲得金屬鍵結(jié)合，接合面消失，得到柱狀晶生長充分的焊點(diǎn)。8純金屬（如鎳、鉬等）和結(jié)晶溫度區(qū)間窄的合金（碳鋼、合金鋼、鈦合金等），熔核為柱狀組織；鋁合金等熔核為“柱狀＋等軸”組織，而熔核凝固組織完全是等軸組織的情況極為罕見。如圖是LY12CZ鋁合金枝晶束的形貌。9二、電焊熱源及加熱特點(diǎn)

（一）點(diǎn)焊熱源是電流通過焊接區(qū)產(chǎn)生的電阻熱，根據(jù)焦耳定律總的熱量為：式中分別是：i－焊接電流瞬時(shí)值；rc－焊件接觸電阻的動(dòng)態(tài)電阻值；rew－電極與焊件之間電阻；rw－焊件內(nèi)部動(dòng)態(tài)電阻，均是時(shí)間的函數(shù)。rcrw

rew10（二）電流對(duì)點(diǎn)焊加熱的影響1、調(diào)節(jié)焊接電流有效值大小及波形特征使內(nèi)部熱源的吸熱量顯著變化，影響加熱過程。如焊接低碳鋼薄板使用工頻不如脈沖電流。

2、焊接電流在焊件內(nèi)部電阻上所形成的電流場分布特征，將使焊接區(qū)各處加熱強(qiáng)度不均勻，影響點(diǎn)焊加熱過程。（1）電流線在貼合面產(chǎn)生集中收縮，產(chǎn)生集中加熱效果；（2）貼合面邊緣電流密度出現(xiàn)峰值，先出現(xiàn)塑性連接區(qū)，保證熔核正常生長。（3）為不均勻加熱的過程，產(chǎn)生不均勻的溫度場。改變電流波形、電極形狀，可加以控制。11三、電阻對(duì)加熱的影響

1、接觸電阻研究表明，接觸電阻析出熱量約占內(nèi)部熱源的5～10％，且與焊件的材質(zhì)、表面狀態(tài)（清理方法、表面粗糙度等）、電極壓力及溫度有關(guān)。為避免粘損、初期噴射等，在焊厚鋼板、鋁合金等有時(shí)可采用馬鞍形壓力變化曲線。厚鋼板預(yù)熱電流脈沖、調(diào)幅電流波形可厚的和馬鞍形壓力變化曲線相同功效。接觸電阻析熱占比例不大，并很快降低、消失，但對(duì)初期溫度場、擴(kuò)大接觸面積、促進(jìn)電流分布的均勻化有重要作用。接觸電阻和焊接件接觸電阻有如小關(guān)系：

鋼Rew＝(1/2)Rc；鋁合金Rew＝(1/25)Rc

122、焊件內(nèi)部電阻內(nèi)部電阻是焊接區(qū)金屬本身所具有的電阻，2Rw的析出熱量占總熱量的90～95％。該區(qū)體積比電極接觸面為底圓柱體大，且：

影響2Rw的因素有：材料的熱物理性質(zhì)（電阻率）、力學(xué)性能（壓潰強(qiáng)度）、焊接參數(shù)及其特征（電極壓力及規(guī)范）和焊件厚度等。不同材料動(dòng)態(tài)電阻相差很大。

焊接時(shí)間總電阻低碳鋼不銹鋼鋁及其合金13（四）點(diǎn)焊的熱平衡

1、焊接區(qū)總的熱量Q=Q1+Q2+Q3+Q4Q1－熔化金屬形成熔核的熱量；Q2－通過電極傳熱損失的熱量；Q3－通過焊件傳熱損失的熱量；Q4－對(duì)流、輻射散失到空氣中的熱量。Q4Q2Q1Q3點(diǎn)焊熱平衡組成

Q的大小取決于焊接參數(shù)和金屬的熱物理性質(zhì)。實(shí)際生產(chǎn)中往往利用控制Q2來獲得合適的溫度場。14是析熱和散熱綜合結(jié)果，點(diǎn)焊終了時(shí)最高溫度總是處于焊接區(qū)中心，超過被焊金屬熔點(diǎn)部分別形成熔核，核內(nèi)部分超過熔點(diǎn)200～300K。由于Q2和Q3強(qiáng)烈作用，離開熔核邊界溫度降低很快。導(dǎo)熱性較差或硬規(guī)范時(shí)，溫度梯度很大，反之亦然。溫度分布OTrz

2、焊接區(qū)溫度分布15一、點(diǎn)焊特點(diǎn)及分類1、特點(diǎn)（1）焊件間靠尺寸不大的熔核進(jìn)行連接，熔核應(yīng)均勻、對(duì)稱分布在兩焊件的貼合面上；（2）具有大電流、短時(shí)間、壓力狀態(tài)下進(jìn)行焊接的工藝特點(diǎn)（3）是熱－機(jī)械(力)聯(lián)合作用的焊接過程。

2、分類按供電方式分單面、雙面和間接點(diǎn)焊等；按一次形成焊點(diǎn)數(shù)分單點(diǎn)、雙點(diǎn)和多點(diǎn)；按電流波形分工頻、電容儲(chǔ)能、沖擊波等?！?點(diǎn)焊工藝16點(diǎn)焊方式171）雙面單點(diǎn)焊所有的通用焊機(jī)均采用這個(gè)方案。從焊件兩側(cè)饋電，適用于小型零件和大型零件周邊各焊點(diǎn)的焊接。2）單面單點(diǎn)焊當(dāng)零件的一側(cè)電極可達(dá)性很差或零件較大、二次回路過長時(shí)，可采用這個(gè)方案。從焊件單側(cè)饋電，需考慮另一側(cè)加銅墊以減小分流并作為反作用力支點(diǎn)。3）單面雙點(diǎn)焊從一側(cè)饋電時(shí)盡可能同時(shí)焊兩點(diǎn)以提高生產(chǎn)率。單面饋電往往存在無效分流現(xiàn)象浪費(fèi)電能，點(diǎn)距過小時(shí)將無法焊接。不同點(diǎn)焊方法的特點(diǎn)184）雙面雙點(diǎn)焊采用推挽式饋電方式，使分流和上下板不均勻加熱現(xiàn)象大為改善，而且焊點(diǎn)可布置在任意位置。其唯一不足之處是須制作二個(gè)變壓器，分別置于焊件兩側(cè)，這種方案亦稱推挽式點(diǎn)焊。兩變壓器的通電需按極性進(jìn)行。5）多點(diǎn)焊當(dāng)零件上焊點(diǎn)數(shù)較多，大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，常采用多點(diǎn)焊方案以提高生產(chǎn)率。多點(diǎn)焊機(jī)均為專用設(shè)備，大部分采用單側(cè)饋電方式，目前一般采用一組變壓器同時(shí)焊二或四點(diǎn)。一臺(tái)多點(diǎn)焊機(jī)可由多個(gè)變壓器組成?？刹捎猛瑫r(shí)加壓同時(shí)通電、同時(shí)加壓分組通電和分組加壓分組通電三種方案。可根據(jù)生產(chǎn)率、電網(wǎng)容量來選擇合適方案。

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3、點(diǎn)焊分流由于電極由銅制成，銅的導(dǎo)熱性能好。所以電極和工件一般不會(huì)焊在一起。

焊接第二點(diǎn)時(shí)，一部分電流會(huì)流經(jīng)旁邊已焊好的焊點(diǎn)，這稱為點(diǎn)焊分流現(xiàn)象。分流會(huì)使實(shí)際的焊接電流減小，影響焊接質(zhì)量。兩個(gè)焊點(diǎn)之間保持一定的距離可以減弱分流現(xiàn)象。20二、點(diǎn)焊接頭設(shè)計(jì)通常采用搭接接頭或折邊接頭。接頭可由兩個(gè)或兩個(gè)以上等厚度或不等厚度、相同材料或不同材料組成，焊點(diǎn)可單點(diǎn)或多點(diǎn)。1、主要尺寸確定方法

1）熔核直徑

2）焊透率％

3）壓痕深度

4）點(diǎn)距

5）邊距eb點(diǎn)焊接頭形式21點(diǎn)焊接頭形式2223242、焊點(diǎn)布置的合理性多點(diǎn)點(diǎn)焊時(shí)，其排列多為單排，也可多排。單排接頭中焊點(diǎn)受切應(yīng)力及偏心力引起拉應(yīng)力，多排時(shí)，拉應(yīng)力較小。研究表明，多于3排并不能再增加承載力。另外單排達(dá)不到母材強(qiáng)度，3排交錯(cuò)排法最好，能達(dá)到等強(qiáng)。點(diǎn)焊接頭疲勞強(qiáng)度很低，增加焊點(diǎn)無效。焊點(diǎn)強(qiáng)度通常用每點(diǎn)切力及正壓力評(píng)定，正壓力與切力之比稱塑（延）性比，其數(shù)值越大越好，其與材質(zhì)關(guān)系密切。如鋼焊件一般隨含碳量增加而塑性降低，應(yīng)按受理及所選材料合理選擇塑（延）性比。強(qiáng)度計(jì)算見表1-4。253、點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)電極是否方便地達(dá)到焊接位置，對(duì)質(zhì)量和生產(chǎn)率有較大影響。專用電極和專用電極握桿可分為：敞開式（上下可達(dá)）、半開式（僅上或下可達(dá)）、封閉式（上下均受阻）須專用電極。264、焊前表面清理無論是點(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、拋光以及用砂布或鋼絲刷等；化學(xué)清理采用不同溶液。如鋁合金的氧化膜主要用化學(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(shí)進(jìn)行鈍化處理。鎂合金化學(xué)清理后在鉻酐溶液中鈍化。這樣處理后會(huì)在表面形成薄而致密的氧化膜，具有穩(wěn)定的電氣性能，可以保持10晝夜或更長時(shí)間，性能仍幾乎不變。275、點(diǎn)焊的工藝參數(shù)1）焊接熱循環(huán)（如圖）2829點(diǎn)焊過程由預(yù)壓、焊接、維持和休止四個(gè)基本程序組成焊接循環(huán)，必要時(shí)可增附加程序，其基本參數(shù)為電流和電極力隨時(shí)間變化的規(guī)律。a）預(yù)壓（F＞0，I=0）這個(gè)階段包括電極壓力的上升和恒定兩部分。為保證在通電時(shí)電極壓力恒定，預(yù)壓時(shí)間必須保證，尤其當(dāng)需連續(xù)點(diǎn)焊時(shí)，須充分考慮焊機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所需時(shí)間，不能無限縮短。目的是建立穩(wěn)定電流通道，保證焊接過程獲得重復(fù)性好的電流密度。對(duì)厚板或剛度大的沖壓零件，可先加大預(yù)壓力，再回到焊接時(shí)的電極力，使接觸電阻恒定而又不太小，以提高熱效率。30

b）焊接（F=Fω，I=Iω）此階段是焊件加熱熔化形成熔核階段。焊接電流可基本不變（指有效值），亦可為漸升或階躍上升。此期間焊件焊接區(qū)溫度分布經(jīng)歷復(fù)雜的變化后趨向穩(wěn)定。起初輸入熱量大于散失熱量，溫度上升，形成高溫塑性狀態(tài)的連接區(qū)，并使中心與大氣隔絕，保證隨后熔化的金屬不氧化，而后在中心部位首先出現(xiàn)熔化區(qū)。隨著加熱的進(jìn)行熔化區(qū)擴(kuò)大，而其外圍的塑性殼（金相試片上呈環(huán)狀故稱塑性環(huán)）亦向外擴(kuò)大，最后當(dāng)輸入熱量與散失熱量平衡時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)焊接參數(shù)適當(dāng)時(shí)，可獲得尺寸波動(dòng)小于15%的熔化核心。31

c）維持（F＞0，I=0）此階段不再輸入熱量，熔核快速散熱、冷卻結(jié)晶。其結(jié)晶過程遵循凝固理論。由于熔核體積小，且夾持在水冷電極間，冷卻速度甚高，一般在幾周內(nèi)凝固結(jié)束。由于液態(tài)金屬處于封閉的塑性殼內(nèi)，如無外力，冷卻收縮時(shí)將產(chǎn)生三維拉應(yīng)力，極易產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷，故在冷卻時(shí)必須保持足夠的電極壓力來壓縮熔核體積，補(bǔ)償收縮。對(duì)厚板、鋁合金和高溫合金等希望增加頂鍛力防止縮孔、裂紋。

d）休止（F＞0，I=0）此階段僅在焊接淬硬鋼時(shí)采用，當(dāng)焊接電流結(jié)束，熔核完全凝固且冷卻到完成馬氏體轉(zhuǎn)變之后再插入，其目的是改善金相組織。322）點(diǎn)焊工藝參數(shù)a）焊接電流流經(jīng)焊接回路的電流電流。點(diǎn)焊時(shí)一股在數(shù)萬安培（A）以內(nèi)。最重要的點(diǎn)焊參數(shù)。

AB段曲線的陡峭段。由于電流小，使熱源強(qiáng)度不足而不能形成熔核或熔核尺寸甚小，抗剪載荷低且不穩(wěn)定。

BC段隨電流增加，發(fā)熱量急增，熔核尺寸穩(wěn)定增大，拉剪裁荷不斷提高。臨近C點(diǎn)區(qū)域，板間翹離限制熔核直徑擴(kuò)大，拉剪載荷變化不大。33

C點(diǎn)以后由于電流過大，加熱過于強(qiáng)烈，引起金屬過熱、噴濺、壓痕過深等缺陷，接頭性能反而下降。圖中還表明，焊件愈厚DC段愈陡峭，即焊接電流的變化對(duì)焊點(diǎn)拉剪裁荷的影響愈敏感。實(shí)際生產(chǎn)中，由于電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，多臺(tái)阻焊機(jī)同時(shí)通電焊接的相互干擾，分流及磁性焊件伸入二次回路等原因，均可導(dǎo)致焊接電流的變化，有時(shí)變化率還相當(dāng)大。解決辦法是采用恒流控制。34b）焊接時(shí)間電阻焊時(shí)的每一個(gè)焊接循環(huán)中，自焊接電流接通到停止的持續(xù)時(shí)間，稱焊接通電時(shí)間，簡稱焊接時(shí)間。應(yīng)注意：

C

點(diǎn)以后曲線并不立即下降，因?yàn)槿酆顺叽缫扬柡?，但塑性還可有一定擴(kuò)大，加之熱源加熱速率緩和，一般不產(chǎn)生噴濺；焊接時(shí)間對(duì)塑性影響較大，尤其是動(dòng)載荷工件，時(shí)間長將帶來不利影響。35c）電極壓力電阻焊時(shí)，通過電極施加在焊件上的壓力，一般要數(shù)千牛頓（N）。一般認(rèn)為，在增大電極壓力的同時(shí)，適當(dāng)加大焊接電流或焊接時(shí)間，以維持焊接區(qū)加熱的程度不變。同時(shí)由于壓力增大，可消除焊件裝配間隙、剛性不均等因素引起的焊接區(qū)所受壓力波動(dòng)對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度的不利影響。36d）電極頭端面尺寸D或R電極頭是指點(diǎn)焊時(shí)與焊件表面相接觸的電極端頭部分。其中D為錐臺(tái)形電極頭端面直徑，R為球形面電極頭球面直徑，h為水冷端距離。

電極頭端面尺寸增大時(shí)，接觸面積增大、電流密度減小、散熱效果增強(qiáng)，均使焊接區(qū)加熱程度減弱，熔核尺寸減小，使焊點(diǎn)承載能力降低。37

三、常用金屬材料點(diǎn)焊

（一）金屬材料的點(diǎn)焊焊接性焊接性相對(duì)衡量金屬材料在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)接頭的難易程度的尺度。（1）導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性電阻率小而熱導(dǎo)率大焊接性較差。（2）高溫塑性及塑性溫度范圍高溫（0.5～0.7Tm

）屈服強(qiáng)度大的材料，點(diǎn)焊時(shí)塑性變形困難、易噴濺，要選用熱硬性好的電極和能提供大壓力的設(shè)備。塑性溫度區(qū)間較窄（如鋁合金），對(duì)點(diǎn)焊規(guī)范參數(shù)的波動(dòng)非常敏感，對(duì)設(shè)備及其控制裝置提出較高的要求。因此焊接性較差。38（3）材料對(duì)熱循環(huán)的敏感性由于點(diǎn)焊熱循環(huán)的作用，接頭中出現(xiàn)某些焊接缺陷（淬硬組織及冷裂紋、熱裂紋、軟化……）使接頭承載能力降低，故易生成與熱循環(huán)相關(guān)的焊接缺陷的材料其焊接性較差。（4）熔點(diǎn)高、線脹系數(shù)大、硬度高的金屬材料焊接性一般也較差。…點(diǎn)焊焊接性39常用金屬材料的熱物理性質(zhì)40

（二）低碳鋼的點(diǎn)焊

低碳鋼C＜0.25％。電阻率適中，需要焊機(jī)功率不大；塑性溫度區(qū)寬，易于獲得所需塑性變形而不必使用很大電極壓力；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；結(jié)晶溫度區(qū)間窄、高溫強(qiáng)度低、熱膨脹系數(shù)小，故開裂傾向小。所以焊接性良好，其焊接電流、電極壓力和通電時(shí)間等工藝參數(shù)具有較大的調(diào)節(jié)范圍。F08接頭金相組織41

（二）可淬硬鋼點(diǎn)焊由于冷卻速度極快，在點(diǎn)焊淬火鋼時(shí)必然產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，在應(yīng)力較大時(shí)還會(huì)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(gè)電流脈沖為焊接脈沖，第二個(gè)為回火熱處理脈沖。應(yīng)注意：

1）兩脈沖之間的間隔時(shí)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。4265Mn點(diǎn)焊接頭高應(yīng)力區(qū)斷口形貌a)脆性斷口（回火不當(dāng)）b)韌性斷口（回火適當(dāng)）43

（三）不銹鋼的點(diǎn)焊一般可分奧氏體、鐵素體和馬氏體不銹鋼3種。由于電阻率高、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(shí)間。這類材料有較高高溫強(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(shí)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(shí)間和焊接電流，以防止熱影響區(qū)晶粒長大和出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。馬氏體不銹鋼由于有淬火傾向，點(diǎn)焊時(shí)要求采用較長焊接時(shí)間。為消除淬硬組織，最好采用焊后回火的雙脈沖點(diǎn)焊時(shí)一般不采用電極的外部水冷卻，以免因淬火而產(chǎn)生裂紋。44奧氏體不銹鋼、奧氏體－鐵素體不銹鋼焊接性良好，尤其是電阻率為低碳鋼的5～6倍，導(dǎo)熱率低為低碳鋼的1/3以及不存在淬硬傾向和不帶磁性（含有鐵素體時(shí)有磁性），因此無需特殊的工藝措施，采用普通交流點(diǎn)焊機(jī)、簡單焊接循環(huán)即可獲得滿意質(zhì)量。技術(shù)要點(diǎn)：

1）酸洗、砂布打磨或粘輪拋光等焊前清理；

2）硬規(guī)范、強(qiáng)烈內(nèi)、外水冷，提高生產(chǎn)率；

3）板厚大于3mm時(shí)，采用多脈沖焊接電流以改善電極工作狀況，脈沖較低碳鋼要短切稀。不銹鋼的點(diǎn)焊45電阻焊機(jī)

Cr17點(diǎn)焊接頭金相組織電阻焊電極電阻焊系列焊機(jī)

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（四）鍍層鋼板的點(diǎn)焊焊接時(shí)的主要問題：

1)表層易破壞，失去原有鍍層的作用。

2)電極易與鍍層粘附，縮短電極使用壽命。

3)與低碳鋼比，適用工藝參數(shù)范圍較窄，易于形成未焊透或噴濺，因而必須精確控制工藝參數(shù)。

4)鍍層金屬的熔點(diǎn)通常比低碳鋼低，加熱時(shí)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)比無鍍層時(shí)大。

5)為了將已熔化的鍍層金屬排擠出接合面，電極壓力應(yīng)比無鍍層時(shí)高。471、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，推薦采用錐形電極形狀，錐角120～140°。使用焊鉗時(shí)，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，也可采用嵌有鎢電極頭的復(fù)合電極，并加強(qiáng)鎢電極頭的散熱。鍍鋅鋼板點(diǎn)焊時(shí)應(yīng)采取有效的通風(fēng)裝置，因?yàn)閆nO煙塵有害于人體健康。48

2、鍍鋁鋼板的點(diǎn)焊鍍鋁鋼板分為兩類，第一類以耐熱為主，表面鍍有一層厚20～25um的Al-Si合金<w(Si)6％～8.5％)，可耐640℃高溫。第二類以耐蝕為主，為純鋁鍍層、鍍層厚為第一類的2～3倍。點(diǎn)焊這兩類鍍鋁鋼板時(shí)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和較低的電極壓力。并應(yīng)采用硬銅合金的球面電極。3、鍍鉛鋼板點(diǎn)焊是在低碳鋼板上鍍以w(Pb)75％和w(Sn)25％的Pb-Sn合金。鍍鉛鋼板點(diǎn)焊的情況較少，所用工藝參數(shù)與鍍鋅鋼板相似。

49

（五）鋁合金的點(diǎn)焊分冷作強(qiáng)化和熱處理強(qiáng)化兩大類。鋁合金點(diǎn)焊的焊接性較差，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(shí)間，才能做到既有足夠熱量形成熔核，又能減少表面過熱、避免電極粘附和電極銅離子向純鋁包覆層擴(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，須采用較大電極壓力，才能避免熔核凝固時(shí)過大的內(nèi)部拉應(yīng)力而引起的裂紋。對(duì)裂紋傾向大的鋁合金，還必須采用加大鍛壓力的方法，使熔核凝固時(shí)有足夠的塑性變形，減少拉應(yīng)力，以避免裂紋產(chǎn)生。（3）表面易生成氧化膜，焊前須嚴(yán)格清理50

（六）高溫合金的點(diǎn)焊分為鐵基和鎳基合金，它們的電阻率和高溫強(qiáng)度比不銹鋼更大，因而要用較小的焊接電流和較大的電極壓力。為了減少高溫合金點(diǎn)焊時(shí)出現(xiàn)裂紋和胡須等缺陷，還應(yīng)盡量避免焊點(diǎn)過熱。點(diǎn)焊較厚(2mm以上)板件時(shí)，最好在焊接脈沖之后再加緩冷脈沖并施加鍛壓力，以防止縮孔和裂紋；同時(shí)采用球面電極，以利于熔核的壓固和散熱。

GH1140接頭金相照片51

（七）鈦合金的點(diǎn)焊鈦合金比強(qiáng)度高、耐腐蝕性強(qiáng)，并有良好的熱強(qiáng)性。廣泛應(yīng)用于航空航天及化工工業(yè)。焊接性與不銹鋼相似，工藝參數(shù)大致相同。焊前一般不需要特別清理，有氧化膜時(shí)可進(jìn)行酸洗。鈦合金的熱敏感性強(qiáng)，即使采用強(qiáng)條件，晶粒也會(huì)嚴(yán)重長大。焊透率可達(dá)90％，但對(duì)質(zhì)量無明顯影響。由于高溫強(qiáng)度大，球形端面。TA7鈦合金接頭組織52

（八）銅和銅合金的點(diǎn)焊其中純銅、無氧銅和磷脫氧銅焊接性很差，黃銅一般，青銅較好，白銅較優(yōu)良。銅合金與鋁合金相比，電阻率稍高而導(dǎo)熱性稍差，所以點(diǎn)焊并無太大困難。厚度小于1.5mm的銅合金，尤其是低電導(dǎo)率的銅合金在生產(chǎn)中用得最廣泛。純銅電導(dǎo)率極高，點(diǎn)焊比較困難。通常需要在電極與工件間加墊片，或使用在電極端頭嵌入鎢的復(fù)合電極以減少向電極的散熱。鎢棒直徑通常為3~4mm。62黃銅接頭組織53

（九）鎂合金的點(diǎn)焊鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度及比剛度高、導(dǎo)熱性和電磁屏蔽性好、阻尼性能好、可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有應(yīng)用潛力的“綠色材料”。目前在點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)中主要應(yīng)用的是變形鎂合金。AZ31B鎂合金接頭組織54四、特殊情況的點(diǎn)焊工藝（一）不等厚度材料的點(diǎn)焊1、產(chǎn)生偏移熔核不與貼合面對(duì)稱，而偏向厚板或?qū)щ?、?dǎo)熱差的一面，其結(jié)果是一側(cè)熔核尺寸小、焊透率低、承載能力差。原因是焊接區(qū)在加熱過程中兩焊件析熱和散熱均不相等。偏移方向向著析熱多、散熱緩慢的方向移動(dòng)。如相同材料厚板電阻大析熱多，且析熱中心遠(yuǎn)離電極而散熱緩慢；薄板相反。不同材料導(dǎo)熱性差的電阻大析熱多，且散熱緩慢。反之亦然。55

2、克服熔核偏移的措施

（1）采用硬規(guī)范焊接時(shí)間短，熱損失下降。

（2）采用不同電極

1）不同直徑的電極

薄件或?qū)岷玫牟捎眯≈睆健?/p>

2）上下電極材料不同導(dǎo)熱好的放于厚件（或?qū)щ?、?dǎo)熱差的焊件）一側(cè)使熱損失大。56（3）在薄件（導(dǎo)電、導(dǎo)熱好）上加工藝墊片工藝墊片由導(dǎo)熱性差的材料制作，厚度0.2～0.3mm，降低薄件散熱及增強(qiáng)電流密度。如不銹鋼箔片可作為銅、鋁合金點(diǎn)焊工藝墊片；低碳鋼箔片可作為黃銅的點(diǎn)焊工藝墊片等。

（4）在薄件或厚件上預(yù)先加工出凸點(diǎn)或凸緣實(shí)質(zhì)上是進(jìn)行凸焊或環(huán)焊，是克服熔核偏移的有效途徑之一。57

（二）膠接點(diǎn)焊與減振鋼板的點(diǎn)焊

1、膠接點(diǎn)焊將點(diǎn)焊和膠接兩種工藝結(jié)合起來的連接方法稱為膠接點(diǎn)焊。是在點(diǎn)焊工藝中采用膠粘劑，膠焊結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、減振和聲學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)。如靜抗剪強(qiáng)度是點(diǎn)焊的1.5～2倍，疲勞強(qiáng)度是3～5倍；可防止搭接區(qū)表面腐蝕。有三種方法，分別是：先涂膠后點(diǎn)焊；先點(diǎn)焊后灌膠；預(yù)置帶孔膠帶（膜）。其中先點(diǎn)焊后灌膠工藝簡單，多余易于清除，質(zhì)量容易保證。582、減振鋼板的點(diǎn)焊兩層金屬板之間加一層減振膠的鋼板叫減振鋼板。如寶鋼的減振鋼板：0.7mm鋼板/0.05mm熱可塑非導(dǎo)電減振膠層/0.7mm鋼板。

焊接原理：用導(dǎo)電板構(gòu)成副導(dǎo)電回路，電流I2從工件1上表面通過導(dǎo)電板流到工件2的下表面，I2產(chǎn)生的電阻熱使導(dǎo)電區(qū)內(nèi)減振膠熔化，待焊處熔化的膠在壓力下被擠出。使主回路I1導(dǎo)通，形成熔核及第1個(gè)焊點(diǎn)。第2焊點(diǎn)以第1焊點(diǎn)為副導(dǎo)電回路。非導(dǎo)電型減振鋼板點(diǎn)焊原理59

1、趙熹華等人，在國家自然科學(xué)基金和美國GM

基金資助下對(duì)多種難焊金屬材料（鋁合金、彈簧鋼等）開展了“點(diǎn)焊熔核孕育處理理論與方法”的研究，現(xiàn)已取得如下成果：（1）首次獲得了全部凝固組織為等軸晶的點(diǎn)焊熔核（圖1b）。（2）首次使全部為柱狀晶的點(diǎn)焊熔核貼合面處出現(xiàn)等軸晶區(qū)（圖2b）。（3）擴(kuò)大熔核等軸晶區(qū)，縮小熔核柱狀晶區(qū)，使凝固組織晶粒顯著細(xì)化?！?點(diǎn)焊的發(fā)展60（a）未經(jīng)孕育處理（柱狀晶+等軸晶）（b）經(jīng)過孕育處理（等軸晶）LY12CZ鋁合金點(diǎn)焊熔核

（a）經(jīng)孕育處理（b）經(jīng)過孕育處理（柱狀晶組織及貼合面）（貼合面處的等軸晶組織）65Mn彈簧鋼點(diǎn)焊熔核

熔核的金相組織612、點(diǎn)焊過程數(shù)值模擬研究及進(jìn)展時(shí)間研究者內(nèi)

容特點(diǎn)1998O.P.Gupta(印度)軸對(duì)稱有限元模型該模型考慮了交流集膚效應(yīng)1999王春生(中)三維有限差分模型異質(zhì)材料點(diǎn)焊熱、電耦合行為分析(1Cr8Ni9Ti-08F)2000Jamil.A.Khan三維熱模型鋁合金點(diǎn)焊，該模型沒考慮接觸面在點(diǎn)焊過程中變化2001龍昕（中）軸對(duì)稱有限元模型鍍鋅鋼板點(diǎn)焊2002李寶清（中）軸對(duì)稱有限元模型鋁合金點(diǎn)焊，熱、電、力耦合行為分析，考慮了接觸壓強(qiáng)和溫度等對(duì)接觸電阻影響623、隨機(jī)多脈沖回火熱處理點(diǎn)焊該工藝可解決焊接性較差的可淬硬鋼等的接頭脆性和焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。其工藝特點(diǎn)如下：（1）采用增大電極壓力（為相同板厚低碳鋼點(diǎn)焊的1.5~1.7倍），調(diào)制焊接電流脈沖（即使用熱量遞增控制以減輕或避免內(nèi)噴濺）以防止點(diǎn)焊接頭宏觀缺陷（縮松、縮孔、裂紋）的產(chǎn)生。（2）采用隨機(jī)多脈沖回火熱處理（回火脈沖次數(shù)n≥3），以防止點(diǎn)焊接頭顯微組織缺陷（硬脆馬氏體、過燒組織）的出現(xiàn)，以及準(zhǔn)確控制點(diǎn)焊接頭組織及其分布特征，使接頭高應(yīng)力區(qū)獲得完全回火處理。顯著提高接頭強(qiáng)度和疲勞性能。63第二章凸焊凸焊是在焊接處首先加工出一個(gè)或數(shù)個(gè)突起點(diǎn)，在焊接時(shí)這些突起點(diǎn)和另一被焊工件緊密接觸。通電后，突起點(diǎn)被加熱，加壓后被壓塌隨后形成焊點(diǎn)。由于突起點(diǎn)接觸提高了凸焊時(shí)焊點(diǎn)壓力，并使焊接電流比較集中。所以凸焊可以焊接厚度相差較大的工件。多點(diǎn)凸焊可以提高生產(chǎn)率，并且焊點(diǎn)的距離可以設(shè)計(jì)得比較小。641、與點(diǎn)焊一樣是熱－機(jī)械力聯(lián)合作用的焊接過程。同時(shí)機(jī)械作用和影響要大于點(diǎn)焊；

2、在同一個(gè)焊接熱循環(huán)內(nèi)，可高質(zhì)量焊接多點(diǎn)，且不必像點(diǎn)焊一樣受點(diǎn)距的嚴(yán)格限制；

3、由于電流在凸點(diǎn)處密集，可用較小電流獲得可靠熔核和較淺壓痕，更適合鍍層板；4、需預(yù)制凸點(diǎn)、凸環(huán)等，增加凸焊成本，有時(shí)受到焊件結(jié)構(gòu)的制約。凸焊的特點(diǎn)65凸焊主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼的沖壓件。凸焊的種類很多，除板件凸焊外，還有螺帽、螺釘類零件的凸焊、線材交叉凸焊、管子凸焊和板材T型凸焊等。板件凸焊最適宜的厚度為0.5～4mm。焊接更薄的板件時(shí)，凸點(diǎn)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，需要隨動(dòng)性極好的焊機(jī)。因此厚度小于0.25mm的板件更宜于采用點(diǎn)焊。凸焊的應(yīng)用66§1凸焊基本原理一、凸焊基本類型多點(diǎn)凸焊T型焊環(huán)焊滾凸焊（制動(dòng)蹄）線材交叉焊67二、凸焊接頭形成過程由于凸點(diǎn)的存在，不僅改變電流場和溫度場形態(tài)，且在凸點(diǎn)壓潰過程中使焊接區(qū)產(chǎn)生很大塑性變形，對(duì)獲得優(yōu)質(zhì)接頭有利。a)凸焊熱循環(huán)b)接頭形成過程分解681、預(yù)壓階段在電極壓力作用下凸點(diǎn)產(chǎn)生變形，壓力達(dá)到預(yù)定值，凸點(diǎn)高度下降1/2以上，凸點(diǎn)與下板貼合面增大，導(dǎo)電通路穩(wěn)定及破壞氧化膜，達(dá)到良好物理接觸。2、通電加熱階段（分壓潰和成核過程）電流集中流過凸點(diǎn)貼合面，凸點(diǎn)逐步壓平，即凸點(diǎn)壓潰；隨后貼合面形成較大加熱區(qū)，個(gè)別接觸點(diǎn)熔化逐步擴(kuò)大，形成足夠尺寸的熔核和塑性區(qū)。焊接區(qū)體積膨脹，將電極向上推移S4，并使壓力曲線上升。

3、切斷電流，熔核在壓力下結(jié)晶。69三、凸焊接頭結(jié)合特點(diǎn)凸焊接頭可分熔化連接和固相連接。其中單點(diǎn)凸焊、多點(diǎn)凸焊和線材交叉焊多為熔化連接；環(huán)焊、T型焊和滾凸焊多為固相連接。因?yàn)榄h(huán)焊和T型焊貼合面范圍大，焊接區(qū)體積大，加熱不易均勻；滾凸焊在滾動(dòng)動(dòng)態(tài)過程中焊接，壓力作用不充分。且焊接區(qū)電流密度減小、散熱作用相對(duì)增加，使溫度低于熔點(diǎn)。但是，由于焊接過程中凸點(diǎn)、凸環(huán)迅速壓潰、消失，使焊接區(qū)產(chǎn)生很大塑性變形，使氧化膜易于破碎擠出，且促進(jìn)再結(jié)晶，使界面轉(zhuǎn)移完善并可獲得細(xì)晶粒區(qū)，提高連接強(qiáng)度，保證固相連接的可靠性。70

一、凸焊電極凸焊電極有三種基本類型：（1）點(diǎn)焊用圓形平頭電極；（2）大平頭棒狀電極；（3）具有一組局部接觸面的電極，即將電極在接觸部位加工出凸起接觸面，或?qū)⑤^硬的銅合金嵌塊用釬焊或緊固方法固定于電極的接觸部位。標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)焊電極用于單點(diǎn)凸焊時(shí)，為減輕表面壓痕、電極接觸面直徑應(yīng)不小于凸點(diǎn)直徑兩倍。大平頭棒狀電極用于局部位置的多點(diǎn)凸焊。接觸面必須足夠大，要超過全部凸點(diǎn)的邊界，超出量一般應(yīng)相當(dāng)于一個(gè)凸點(diǎn)的直徑。§2凸焊一般工藝71

二、凸點(diǎn)設(shè)計(jì)凸點(diǎn)的作用是將電流和壓力局限在工件的特定位置上，其形狀和尺寸取決于需要焊點(diǎn)強(qiáng)度。當(dāng)平板較薄時(shí)采用小凸點(diǎn)，較厚時(shí)采用大凸點(diǎn)。凸點(diǎn)形狀有圓球型和圓錐型兩種。后一種可以提高凸點(diǎn)剛度，在電極壓力較高時(shí)不致于過早壓潰；也可以減少因電流密度過大而產(chǎn)生飛濺，但通常多采用圓球型凸點(diǎn)。為防止擠出金屬殘留在凸點(diǎn)周圍而形成板間間隙，有時(shí)也采用帶環(huán)形溢出槽的凸點(diǎn)。多點(diǎn)凸焊時(shí)，為保證各點(diǎn)電流平衡，使接頭強(qiáng)度穩(wěn)定。凸點(diǎn)高度誤差±0.12mm。凸點(diǎn)也可做成長形（近似橢圓形），以增加熔核尺寸、提高強(qiáng)度，凸點(diǎn)與平板將為線接觸。72凸焊搭接接頭的設(shè)計(jì)與點(diǎn)焊相似。只是搭接量比點(diǎn)焊小，當(dāng)其中一個(gè)工件表面質(zhì)量要求較高時(shí)，凸點(diǎn)要沖在另一個(gè)工件上。同時(shí)為保證凸點(diǎn)有一定剛度，一般凸點(diǎn)應(yīng)沖制在較厚的板面上。圓球形圓錐形帶環(huán)形溢出槽形帶圓凸點(diǎn)帶弧形凸點(diǎn)73

三、凸焊工藝參數(shù)凸焊時(shí)，電極必須隨著凸點(diǎn)的被壓潰而迅速下降，否則會(huì)因失壓而產(chǎn)生飛濺。為防止凸點(diǎn)移位，除在保證正常熔核的條件下，選用較大的電極壓力、較小的焊接電流外，還應(yīng)盡可能地提高加壓系統(tǒng)的隨動(dòng)性。提高隨動(dòng)性的方法主要是減小加壓系統(tǒng)可動(dòng)部分的質(zhì)量，以及在導(dǎo)向部分采用滾動(dòng)摩擦。多點(diǎn)凸焊時(shí)，為克服各凸點(diǎn)間壓力不均衡，可采用附加預(yù)熱脈沖或可轉(zhuǎn)動(dòng)電極頭的辦法。凸焊的主要工藝參數(shù)是：電極壓力、焊接時(shí)間和焊接電流。74

（一）電極壓力電極壓力取決于被焊金屬的性能、凸點(diǎn)的尺寸和一次焊成凸點(diǎn)數(shù)量等。電極壓力應(yīng)足以在凸點(diǎn)達(dá)到焊接溫度時(shí)將其完全壓潰，并使工件緊密貼合。電極壓力過大會(huì)過早壓潰凸點(diǎn)，失去凸焊的作用，同時(shí)因電流密度減小而降低接頭強(qiáng)度。壓力過小時(shí)又會(huì)引起嚴(yán)重飛濺。儲(chǔ)能式點(diǎn)凸焊機(jī)75

（二）焊接時(shí)間給定工件材料和厚度，焊接時(shí)間由焊接電流和凸點(diǎn)剛度決定。凸焊低碳鋼和低合金鋼時(shí)，與電極壓力和焊接電流相比，焊接時(shí)間是次要的。在確定合適的電極壓力和焊接電流后，再調(diào)節(jié)焊接時(shí)間，以獲得滿意的焊點(diǎn)。若縮短焊接時(shí)間，就要相應(yīng)增大焊接電流，但過分增大焊接電流可能引起金屬過熱和飛濺，通常凸焊的焊接時(shí)間比點(diǎn)焊長，而電流比點(diǎn)焊小。多點(diǎn)凸焊焊接時(shí)間稍長于單點(diǎn)凸焊，以減少因凸點(diǎn)高度不一致而引起各點(diǎn)加熱的差異。采用預(yù)熱電流或電流斜率控制，可以提高焊點(diǎn)強(qiáng)度的均勻性并減少飛濺。76（三）焊接電流凸焊每一焊點(diǎn)所需電流比點(diǎn)焊同樣一個(gè)焊點(diǎn)時(shí)小。但在凸點(diǎn)完全壓潰之前電流必須能使凸點(diǎn)熔化。推薦的電流應(yīng)該是在采用合適的電極壓力下不致于擠出過多金屬的最大電流。對(duì)于一定凸點(diǎn)尺寸。擠出的金屬量隨電流的增加而增加。采用遞增的調(diào)幅電流可以減小擠出金屬。和點(diǎn)焊一樣，被焊金屬的性能和厚度仍然是選擇焊接電流的主要依據(jù)。多點(diǎn)凸焊時(shí)，總的焊接電流大約為每個(gè)凸點(diǎn)所需電流乘以凸點(diǎn)數(shù)。但考慮到凸點(diǎn)的公差、工件形狀，以及焊機(jī)次級(jí)回路的阻抗等因素，可能需要做一些調(diào)整。77四、常用金屬材料的凸焊（一）低碳鋼的凸焊

1、板料的凸焊最適合于凸焊的金屬材料是低碳鋼。板料凸焊前，通常在其中一塊板料上沖出凸點(diǎn)。它適合于大批量生產(chǎn)的場合。厚度小于0.25mm的薄鋼板采用凸焊反而比點(diǎn)焊困難，因?yàn)樵阡摪迳霞庸こ鲞_(dá)到焊接溫度前不壓潰的凸點(diǎn)是很困難的。故凸焊通常用于板厚大于0.5mm的沖壓件。表2-4、2-5推薦的是低碳鋼薄板和厚板的凸焊參數(shù)，凸點(diǎn)形狀為半球狀或圓錐狀。782、環(huán)形凸焊在焊件上加工出環(huán)形凸緣的凸焊稱為環(huán)形凸焊。凸緣截面呈等腰三角形，頂角一般取60°～90°。若頂角大就不能焊接；若頂角小，環(huán)形凸緣工件下沉量快，焊接質(zhì)量也不好。中小功率的晶體管封帽時(shí)也采用類似方法。3、十字形凸焊是利用線材、棒料或管子外圓交叉相接時(shí)形成的凸點(diǎn)狀態(tài)，形成局部電流集中的凸焊方法。為防止焊件（特別是細(xì)線材）被壓扁而造成強(qiáng)度降低，電極端面應(yīng)開出V形或U形槽。79（二）鍍層（鋅）鋼板的凸焊

鍍金屬層的鋼板有鍍鋅鋼板、鍍鉛鋼板、鍍鋁鋼板和鍍銅鋼板等，用途最廣的是鍍鋅鋼板。如遇到其它鍍層鋼時(shí)，參考鍍鋅鋼的焊接特點(diǎn)，并根據(jù)鍍層導(dǎo)電性、熔點(diǎn)和厚度等不同，對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。由于凸點(diǎn)的存在和采用平面電極，故凸焊時(shí)比它點(diǎn)焊時(shí)所遇到的困難小得多。因?yàn)橥裹c(diǎn)能夠使電流密度更為集中，即使接觸面上的鋅層局部熔化而蔓延，也不會(huì)使電流降低過多。其次，因?yàn)椴捎么蟪叽绲钠桨咫姌O，不論是鋅層的粘著，還是電極本身的變形都極小，所以焊接接頭的強(qiáng)度不會(huì)隨著焊點(diǎn)的增加而降低。80

（三）貼塑料面鋼板的凸焊

貼塑料面鋼板的凸焊，需采用單面單點(diǎn)或單面雙點(diǎn)方法進(jìn)行。因?yàn)殇摪灞砻尜N有絕緣塑面，不能進(jìn)行雙面凸焊。當(dāng)對(duì)強(qiáng)度要求特別高時(shí)，可采用環(huán)形凸點(diǎn)。貼塑料面的鋼板比另一鋼板薄時(shí)，采用沖孔狀，而沖孔的毛邊作為凸環(huán)使用。毛邊的高度常有波動(dòng)，使焊接質(zhì)量不穩(wěn)定?？朔@種缺點(diǎn)的辦法是采用增加H部分，可避免毛邊過早壓潰導(dǎo)致接頭周圍的區(qū)域接觸而產(chǎn)生的嚴(yán)重分流。焊后加頂鍛力，壓潰H部分。81（四）不銹鋼和高溫合金的凸焊不銹鋼凸焊時(shí)，必須注意熔核的位移現(xiàn)象。這種位移現(xiàn)象主要是由多凸點(diǎn)之間通過電流時(shí)同方向電流相吸的原因而引起的。位移現(xiàn)象導(dǎo)致熔核強(qiáng)度的降低。為克服上述缺點(diǎn)，凸點(diǎn)間距不宜過小，并應(yīng)采用較高的電極壓力。但是，要避免過高的電極壓力，以免壓壞凸點(diǎn)。

可淬硬鋼很少凸焊，但有時(shí)線材交叉焊時(shí)會(huì)淬硬，必須進(jìn)行電極間回火處理。82

低碳鋼螺帽凸焊的焊接條件螺紋直徑(mm)平板厚度(mm)電極壓力(kN)焊接時(shí)間(周)焊接電流(kA)41.22.33.03.233101182.34.04.04.3331516121.24.04.85.233182042.42.66689

82.93.266101280.2124.04.266151721083焊件裝配成搭接或?qū)咏宇^并置于兩滾輪電極之間，電極加壓并滾動(dòng)，連續(xù)或斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。是點(diǎn)焊的演變。

1、縫焊特點(diǎn)

1）是熱－力聯(lián)合作用的焊接過程；

2）焊縫是由相互搭接的焊點(diǎn)組成，分流比點(diǎn)焊嚴(yán)重得多，焊高導(dǎo)電的鋁、鎂合金厚板不易；

3）電極易發(fā)生粘損而使焊縫表面質(zhì)量變壞；

4）焊縫截面積大，破壞發(fā)生在HAZ。因此很少強(qiáng)調(diào)接頭強(qiáng)度，主要要求密封性和耐蝕性。第三章縫焊84

2、縫焊分類1）連續(xù)縫焊

連續(xù)縫焊時(shí)，滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流不斷通過工件。這種方法易使工件表面過熱，電極磨損嚴(yán)重，因而很少使用。2）斷續(xù)縫焊

滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流斷續(xù)通過工件，焊縫由彼此搭迭的熔核組成。由于電流斷續(xù)通過，在休止時(shí)間內(nèi)，滾盤和工件得以冷卻，可提高滾盤壽命、減小熱影響區(qū)寬度和工件變形，獲得較優(yōu)的焊接質(zhì)量。這種方法已被廣泛應(yīng)用于1.5mm以下的各種鋼、高溫合金和鎂合金的縫焊。853）步進(jìn)縫焊

滾盤斷續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，電流在工件不動(dòng)時(shí)通過。由于金屬的熔化和結(jié)晶均在滾盤不動(dòng)時(shí)進(jìn)行，改善了散熱和壓固條件，因而可更有效地提高焊接質(zhì)量，延長滾盤壽命。這種方法多用于鋁、鎂合金的縫焊。用于縫焊高溫合金，也能有效地提高焊接質(zhì)量，但因國內(nèi)這種類型的交流焊機(jī)很少，因而未獲應(yīng)用。當(dāng)焊接象鋁，以及厚度為4mm以上的各種金屬時(shí)，必須采用步進(jìn)縫焊，以便在形成每一個(gè)焊點(diǎn)時(shí)都能像點(diǎn)焊一樣施加鍛壓力，或同時(shí)采用緩冷脈沖。

按接頭型式，縫焊可分為搭接縫焊、壓平縫焊、墊箔對(duì)接縫焊、銅線電極縫焊等。86縫焊方法的分類87一、接頭的形成過程1、滾輪電極壓緊且通電的金屬處于－“通電加熱階段”

2、即將進(jìn)入滾輪下方的鄰近金屬，受到預(yù)熱和滾輪電極部分的壓力作用－“預(yù)壓階段”

3、滾輪后方的金屬，一方面開始冷卻，同時(shí)受到壓力作用－“冷卻結(jié)晶階段”§1縫焊接頭形成及工藝88二、縫焊的一般工藝

（一）縫焊工藝特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)焊接過程，表現(xiàn)出壓力作用不充分和表面溫度比點(diǎn)焊高及表面粘附嚴(yán)重等，需注意：

1、焊前全部或部分（沿焊縫寬約20mm）需嚴(yán)格清理；電極需經(jīng)常修整；

2、不等厚度和不同材料縫焊時(shí)，可采用與點(diǎn)焊類似工藝措施，改善熔核偏移；

3、焊前必須點(diǎn)焊定位，間距75～150mm；環(huán)形焊件點(diǎn)固后間隙應(yīng)沿圓周均布；

4、用工頻焊機(jī)焊有磁性焊件長縫時(shí)，注意分段調(diào)節(jié)焊接參數(shù)。89（二）縫焊接頭設(shè)計(jì)縫焊的接頭形式、搭邊寬度與點(diǎn)焊類似(壓平縫焊與墊箔對(duì)接縫焊的接頭例外)。滾盤不像點(diǎn)焊電極那樣可以做成特殊形狀，因此設(shè)計(jì)縫焊結(jié)構(gòu)時(shí)，必須注意滾盤的可達(dá)性。當(dāng)焊接小曲率半徑工件時(shí)，由于內(nèi)側(cè)滾盤半徑的減小受到一定限制，必然會(huì)造成熔核向外側(cè)偏移，甚至使內(nèi)側(cè)板件未焊透，為此應(yīng)避免設(shè)計(jì)曲率半徑過小的工件。如果在一個(gè)工件上既有平直部分，又有曲率半徑很小的部分，如摩托車油箱，為了防止小曲率半徑處的焊縫未焊透，可以在焊到此部位時(shí)，增大焊接電流。這在微機(jī)控制的焊機(jī)上是容易實(shí)現(xiàn)的。90焊接難易程度由易到難排列縫焊的焊縫代號(hào)9192三、縫焊焊接參數(shù)及對(duì)質(zhì)量的影響參數(shù)主要有焊接電流電極壓力、焊接時(shí)間、休止時(shí)間、焊接速度和滾輪的直徑和寬度等。

1、焊接電流焊接電流的大小決定了熔核的焊透率和重疊量。在焊接低碳鋼時(shí)，熔核平均焊透率為鋼板厚度的30％~70%，以40％～50％為最佳。為了獲得氣密焊縫，熔核重疊量應(yīng)不小于15％~20％。當(dāng)電流超過某一定值時(shí)，繼續(xù)增大電流只能增大熔核焊透率和重疊量而不會(huì)提高強(qiáng)度。如果電流過大，還會(huì)產(chǎn)生壓痕過深和燒穿等缺陷。由于熔核互相重疊而引起較大分流，因此，焊接電流通常比點(diǎn)焊時(shí)增大15%~40％。932、電極壓力電極壓力對(duì)熔核尺寸的影響與點(diǎn)焊一致。過高會(huì)使壓痕過過深，同時(shí)會(huì)加速滾輪的變形和損耗。壓力不足則易產(chǎn)生縮孔，并會(huì)因接觸電阻過大易使?jié)L輪燒損而縮短其使用壽命。

3、焊接時(shí)間和休止時(shí)間主要通過焊接時(shí)間控制熔核尺寸，通過休、止時(shí)間控制重疊量。在較低的焊接速度時(shí)，焊接時(shí)間與休止時(shí)間之比為1.25:1～2:1?？色@得滿意結(jié)果。當(dāng)焊接速度增加時(shí)，焊點(diǎn)間距增加，此時(shí)要獲得重疊量相同的焊縫，就必須增大此比例。為此，在較高焊接速度時(shí)，焊接時(shí)間與休止時(shí)間之比應(yīng)為3：1或更高。944、焊接速度與被焊金屬、板件厚度、以及對(duì)焊縫強(qiáng)度和質(zhì)量的要求等有關(guān)。通常在焊接不銹鋼、高溫合金和有色金屬時(shí)，為了避免噴濺和獲得致密性高的焊縫，須采用較低焊接速度。有時(shí)還采用步進(jìn)縫焊，使熔核形成全過程均在滾輪停止情況下進(jìn)行。其焊接速度要比常用的斷續(xù)縫焊低得多。焊接速度決定了滾輪與板件的接觸面積，以及滾輪與加熱部位的接觸時(shí)間，因而影響了接頭的加熱和散熱。增大時(shí)，為獲得足夠熱量，必須增大電流。過大的焊接速度會(huì)引起板件表面燒損和電極粘附，因此即使采用外部水冷卻，焊接速度也要受到限制。95四、縫焊工藝參數(shù)的選擇滾輪尺寸的選擇與點(diǎn)焊電極尺寸的選擇原則一致。為了減小搭邊尺寸，減輕結(jié)構(gòu)重量，提高熱效率，減少焊機(jī)功率，近年來多采用接觸面寬度為3～5mm的窄邊滾輪。滾輪的直徑和板件的曲率半徑均影響，從而影響電流場分布與散熱，并導(dǎo)致熔核位置偏移。當(dāng)直徑不同而板件厚度相同時(shí)，熔核將偏向小直徑滾輪一邊。當(dāng)直徑和板件厚度均相同而板件呈彎曲形狀時(shí)，則熔核偏向板件凸向電極的一邊。不同厚度或不同材料縫焊時(shí)，可采用不同的滾輪直徑和寬度及滾輪材料，或在滾輪與板件間加墊片等糾正熔核偏移。96一、低碳鋼的縫焊

低碳鋼是焊接性最好的縫焊材料。低碳鋼搭接縫焊根據(jù)使用月的和用途可采用高速、中速和低速三種方案。手動(dòng)移動(dòng)工件時(shí)，為便于對(duì)準(zhǔn)預(yù)定的焊縫位置，多采用中速。自動(dòng)焊接時(shí)，如焊機(jī)的容量足夠，可以采用高速或更高的速度。如焊機(jī)容量不夠，不降低速度就不能保證足夠大的熔寬和熔深時(shí)，就只能采用低速。

§2常見金屬材料的縫焊97二、淬火合金鋼的縫焊

可淬硬合金鋼縫焊時(shí)，為消除淬火組織，也需要采用焊后回火的雙脈沖加熱方式。在焊接和回火時(shí)，工件應(yīng)停止移動(dòng)，即應(yīng)在步進(jìn)縫焊機(jī)上進(jìn)行。如果缺少這種設(shè)備，只能在斷續(xù)縫焊機(jī)上進(jìn)行時(shí)，建議采用焊接時(shí)間較長，弱條件。

98

三、鍍層鋼板的縫焊

1、鍍鋅鋼板的縫焊

鍍鋅鋼板縫焊時(shí)，應(yīng)注意防止產(chǎn)生裂紋，破壞焊縫的氣密性。裂紋產(chǎn)生的原因是殘留在熔核內(nèi)和擴(kuò)散到熱影響區(qū)的鋅使接頭脆化，受應(yīng)力作用引起的。防止方法是正確選擇工藝參數(shù)。

2、鍍鋁鋼板的縫焊

點(diǎn)焊一樣，必須將電流增大15～20％。由于粘附現(xiàn)象比鍍鋅板還嚴(yán)重，必須經(jīng)常修整滾盤。

3、鍍鉛鋼板的縫焊

對(duì)汽油有耐蝕性，故常用作汽油油箱。鍍鉛鋼板的縫褥與鍍鋅鋼板一樣，主要是裂紋問題。99四、不銹鋼和高溫合金的縫焊

不銹鋼縫焊困難較少，通常在交流焊機(jī)上進(jìn)行。高溫合金縫焊時(shí)，由于電阻率高和縫焊重復(fù)加熱，更容易產(chǎn)生結(jié)晶偏析和過熱組織，甚至使工件表面擠出毛刺。為此應(yīng)采用慢的焊接速度、較長的休止時(shí)間以利于散熱。100

五、有色金屬的縫焊1、鋁合金的縫焊

鋁合金縫焊時(shí)，由于電導(dǎo)率高、分流嚴(yán)重，焊接電流要比點(diǎn)焊時(shí)提高15～50％，電極壓力提高5～10％。加了加強(qiáng)散熱，鋁合金縫焊應(yīng)盡量采用球形端面滾盤，并必須用外部水冷。

2、銅和銅合金的縫焊

銅和銅合金由于電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率高，幾乎不能采用縫焊。而對(duì)于電導(dǎo)率低的銅合金，如磷青銅、硅青銅和鋁青銅等可以縫焊，但需要采用比低碳鋼高的電流和較低的電極壓力。101第四章對(duì)焊將焊件裝配成對(duì)接接頭，使其端面緊密接觸，利用強(qiáng)電流通過接頭時(shí)產(chǎn)生的電阻熱，將金屬加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。§1電阻對(duì)焊

對(duì)焊的特點(diǎn)使被焊工件的兩個(gè)接觸面連接。對(duì)焊分為電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。電阻對(duì)焊示意圖102一、電阻對(duì)焊特點(diǎn)

1、接頭性能較差，多用于對(duì)接頭強(qiáng)度和質(zhì)量要求不很高，直徑小于20mm的棒料、管材、門窗等構(gòu)件的焊接。

2、電阻對(duì)焊接頭外形勻稱，但接頭強(qiáng)度比閃光對(duì)焊低，焊前對(duì)焊接端面的清理要求較高。

3、電阻對(duì)焊要求焊件截面形狀應(yīng)盡量相同，圓棒直徑、方料邊長、管子壁厚之差不應(yīng)超過15%。電阻對(duì)焊機(jī)103把兩塊要連接的焊件對(duì)接到電路中去，并施加軸向初壓力（P1），使工件互相壓緊。在整個(gè)回路中，因兩個(gè)工件接觸處有最大電阻。因此，當(dāng)通過一定大的電流時(shí)，接觸處就產(chǎn)生大量的電阻熱，很快就把接觸處金屬加熱到稍低于它的熔化溫度（高塑性狀態(tài)）。在頂鍛壓力P2的擠壓下，焊件就被焊接在一起。操作時(shí)要嚴(yán)格控制加熱溫度和頂鍛速度。當(dāng)接觸面附近被加熱至黃白色（約1300℃），即刻斷電，同時(shí)施加頂鍛壓力。若溫度不足，頂鍛不及時(shí)或頂鍛力太小，焊接接頭就不牢固；溫度太高，就會(huì)產(chǎn)生“過燒”現(xiàn)象，也會(huì)影響接頭強(qiáng)度；頂鍛力太大，則可能產(chǎn)生開裂的現(xiàn)象。二、電阻對(duì)焊的焊接過程104在電極夾具中裝工件并夾緊→加壓，使兩個(gè)工件緊密接觸→通電流→接觸電阻熱加熱接觸面到塑性狀態(tài)→切斷電流→增加壓力→形成接頭。電阻對(duì)焊的焊接過程105三、電阻對(duì)焊的焊接循環(huán)電阻對(duì)焊時(shí)，兩工件始終壓緊，當(dāng)端面溫升高到焊接溫度Tω時(shí)，兩工件端面的距離小到只有幾個(gè)埃，端面間原子發(fā)生相互作用，在接合上產(chǎn)生共同晶粒，從而形成接頭。電阻對(duì)焊時(shí)的焊接循環(huán)有兩種：等壓的和加大鍛壓力的。前者加壓機(jī)構(gòu)簡單，便于實(shí)現(xiàn)。后者有利于提高質(zhì)量，主要用于合金鋼，有色金屬及其合金的電阻對(duì)焊，為獲得足夠的塑性變形和進(jìn)一步改善接頭質(zhì)量，還應(yīng)設(shè)置電流頂鍛程序。106四、工藝參數(shù)和工件準(zhǔn)備1、工藝參數(shù)電阻對(duì)焊的主要工藝參數(shù)有：伸出長度、焊接電流（或焊接電流密度）、焊接通電時(shí)間、焊接壓力和頂鍛壓力。（1）伸出長度l0即工件伸出夾鉗電極端面的長度。選擇伸出長度時(shí)，要考慮兩個(gè)因素：頂鍛時(shí)工件穩(wěn)定性和向夾鉗的散熱。如果l0過長，則頂鍛時(shí)工件會(huì)失穩(wěn)旁彎。l0過短，則由于向鉗口的散熱增強(qiáng)，使工件冷卻過于強(qiáng)烈，會(huì)增加塑性變形的困難。對(duì)于直徑為d的工件，一般低碳鋼：l0=(0.5-1)d，鋁和黃銅：l0=(1-2)d，銅：l0=（1.5-2.5)d。107（2）焊接電流I和焊接時(shí)間t常以電流密度

j來表示。J和t是決定工件加熱的兩個(gè)主要參數(shù)。可以采用大電流密度、短時(shí)間（強(qiáng)條件），也可以采用小電流密度、長時(shí)間（弱條件）。但條件過強(qiáng)時(shí)，容易產(chǎn)生未焊透缺陷；過軟時(shí)，會(huì)使接口端面嚴(yán)重氧化、接頭區(qū)晶粒粗大、影響接頭強(qiáng)度。（3）焊接壓力Fω與頂鍛壓力Fu

Fω對(duì)接頭處的產(chǎn)熱和塑性變形都有影響。減小Fω有利于產(chǎn)熱，但不利于塑性變形。因此，用較小的Fω進(jìn)行加熱，而以大得多的Fu進(jìn)行頂鍛。但是Fω也不能過低，否則會(huì)引起飛濺、增加端面氧化，并在接口附近造成疏松。1082、工件準(zhǔn)備電阻對(duì)焊時(shí)，兩工件的端面形狀和尺寸應(yīng)該相同，以保證工件的加熱和塑性變形一致。工件的端面，以及與夾鉗接觸的表面必須進(jìn)行嚴(yán)格清理。端面的氧化物和贓物將會(huì)直接影響到接頭的質(zhì)量。與夾鉗接觸的工件表面的氧化物和贓物將會(huì)增大接觸處電阻，使工件表面燒傷、鉗口磨損加劇，并增大功率損耗。

清理工件可以用砂輪、鋼絲刷等機(jī)械手段，也可以用酸洗。電阻焊接頭中易產(chǎn)生氧化物夾雜。對(duì)于焊接質(zhì)量要求高的稀有金屬、某些合金鋼和有色金屬時(shí)，常采用氬、氦等保護(hù)氛來解決。109

分連續(xù)閃光和預(yù)熱閃光對(duì)焊。前者由兩個(gè)主要階段組成：閃光階段和頂鍛階段。后者只是在閃光階段前增加了預(yù)熱階段。

一、閃光對(duì)焊的兩個(gè)階段

1、閃光階段

主要作用是加熱工件。先接通電源，并使兩工件端面輕微接觸，形成許多接觸點(diǎn)。電流通過時(shí)，接觸點(diǎn)熔化，成為連接兩端面的液體金屬過梁。由于液體過梁中的電流密度極高，使液體金屬蒸發(fā)、過梁爆破。隨動(dòng)夾鉗緩慢推進(jìn)，過梁不斷產(chǎn)生與爆破。在蒸氣壓力和電磁力的作用下，液態(tài)金屬微粒不斷從接口間噴射出來－閃光。

§2閃光對(duì)焊110在閃光過程中，工件逐漸縮短，端頭溫度也逐漸升高。隨著端頭溫度的升高，過梁爆破的速度將加快，動(dòng)夾鉗的推進(jìn)速度也必須逐漸加大。在閃光過程結(jié)束前，必須使工件整個(gè)端面形成一層液體金屬層，并在一定深度上使金屬達(dá)到塑性變形溫度。

由于過梁爆破時(shí)產(chǎn)生金屬蒸氣和金屬微粒的強(qiáng)烈氧化，接口間隙中氣體介質(zhì)的含氧量減少，從而提高接頭的質(zhì)量。閃光必須穩(wěn)定而且強(qiáng)烈。所謂穩(wěn)定是指在閃光過程中不發(fā)生斷路和短路現(xiàn)象。斷路會(huì)減弱自保護(hù)作用，接頭易被氧化。短路會(huì)使工件過燒，導(dǎo)致報(bào)廢。所謂強(qiáng)烈是指在單位時(shí)間內(nèi)有相當(dāng)多的過梁爆破。越強(qiáng)烈，焊接處的自保護(hù)作用越好，這在閃光后期尤為重要。1112、頂鍛階段

在閃光階段結(jié)束時(shí)，立即對(duì)工件施加足夠的頂端壓力，接口間隙迅速減小過梁停止爆破，即進(jìn)入頂鍛階段。頂鍛的作用是密封工件端面間隙和液體金屬過梁爆破后留下的火口，同時(shí)擠出端面的液態(tài)金屬及氧化夾雜物，使?jié)崈舻乃苄越饘倬o密接觸，并使接頭區(qū)產(chǎn)生一定的塑性變形，以促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行、形成共同晶粒、獲得牢固的接頭。閃光對(duì)焊時(shí)在加熱過程中雖有熔化金屬，但實(shí)質(zhì)上是塑性狀態(tài)焊接。

預(yù)熱閃光對(duì)焊是在閃光階段之前先以斷續(xù)的電流脈沖加熱工件，然后在進(jìn)入閃光和頂鍛階段。112

1－固定電極2－可移動(dòng)電極3－焊件113對(duì)焊示意圖Fj—夾緊力

Fw—擠壓力

Fd—頂鍛力

a)電阻對(duì)焊b)閃光對(duì)焊114對(duì)焊應(yīng)用實(shí)例

a）對(duì)焊工件

b)對(duì)焊管材

1—焊縫2—滾盤3—擠壓滾4—焊件5—絕緣層115二、閃光對(duì)焊的工藝參數(shù)主要工藝參數(shù)有：伸出長度、閃光電流、閃光流量、閃光速度、頂鍛流量、頂鍛速度、頂鍛壓力、頂鍛電流、夾鉗夾持力等。

1、伸長長度l

和電阻對(duì)焊一樣，l影響沿工件軸向的溫度分布和接頭的塑性變形。此外，隨著l的增大，使焊接回路的阻抗增大，需用功率也要增大。一般情況下，棒材和厚臂管材l=(0.7-1.0)d，d

為圓棒料的直徑或方棒料的邊長。

對(duì)于薄板（δ=1-4mm）為了頂鍛時(shí)不失穩(wěn)，一般取l=(4-5)δ。

不同金屬對(duì)焊時(shí)，為使兩工件上溫度分布一致，通常是導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性差的金屬l應(yīng)較小。

1162、閃光電流If和頂鍛電流IuIf取決于工件的斷面積和閃光所需要的電流密度jf。jf的大小又與被焊金屬的物理性能、閃光速度、工件斷面的面積和形狀，以及端面的加熱狀態(tài)有關(guān)。在閃光過程中，隨著vf的逐漸提高和接觸電阻Rc的逐漸減小，jf將增大。頂鍛時(shí)，Rc迅速消失，電流將急劇增大到頂鍛電流Iu。當(dāng)焊接大截面鋼件時(shí)，為增加工件的加熱深度，應(yīng)采用較小的閃光速度，所用的平均jf一般不超過5A/mm2

。電流大小取決于焊接變壓器的空載電壓U20。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中一般是給定次級(jí)空載電壓。

1173、閃光留量△f

選擇閃光留量，應(yīng)滿足在閃光結(jié)束時(shí)整個(gè)工件端面有一熔化金屬層，同時(shí)在一定深度上達(dá)到塑性變形溫度。如果△f

過小，則不能滿足上述要求，會(huì)影響焊接質(zhì)量。△f過大，又會(huì)浪費(fèi)金屬材料、降低生產(chǎn)率。在選擇△f時(shí)還應(yīng)考慮是否有預(yù)熱，因預(yù)熱閃光對(duì)焊的△f可比連續(xù)閃光對(duì)焊小30-50%。4、閃光速度vf

足夠大的閃光速度才能保證閃光的強(qiáng)烈和穩(wěn)定。但vf過大會(huì)使加熱區(qū)過窄，增加塑性變形的困難，同時(shí)，由于需要焊接電流增加，會(huì)增大過梁爆破后的火口深度，因此將降低接頭質(zhì)量。

1185、頂鍛流量△u△u影響液體金屬排除和塑性變形的大小。△u過小時(shí)，液態(tài)金屬殘留在接口中，易形成疏松、縮孔、裂紋等缺陷；△u過大時(shí)，也會(huì)因晶紋彎曲嚴(yán)重，降低接頭的沖擊韌度。△u根據(jù)工件斷面積選取，隨著斷面積的增大而增大。頂鍛時(shí)，為防止接口氧化，在端面接口閉合前不立刻切斷電流，因此頂鍛流量包括兩部分－有電流頂鍛留量和無電流頂鍛留量，前者為后者的0.5-1倍。1196、頂鍛速度vu

為避免接口區(qū)因金屬冷卻而造成液態(tài)金屬排除及塑性金屬變形的困難，以及防止端面金屬氧化，頂鍛速度越快越好。最小的頂鍛速度取決于金屬的性能。焊接奧氏體鋼的最小頂鍛速度均為焊接珠光體鋼的兩倍。導(dǎo)熱性好的金屬（如鋁合金）需要很高的頂鍛速度，（150～200mm/s）。對(duì)于同一種金屬，接口區(qū)溫度梯度大的，由于接頭的冷卻速度快，也需要提高頂鍛速度。1207、頂鍛壓力Fu

Fu通常以單位面積的壓力，即頂鍛壓強(qiáng)來表示。頂鍛壓強(qiáng)的大小應(yīng)保證能擠出接口內(nèi)的液態(tài)金屬，并在接頭處產(chǎn)生一定的塑性變形。頂鍛壓強(qiáng)過小，則變形不足，接頭強(qiáng)度下降；頂鍛壓強(qiáng)過大，則變形量過大，晶紋彎曲嚴(yán)重，又會(huì)降低接頭沖擊韌度。

頂鍛壓強(qiáng)大小取決于金屬性能、溫度分布特點(diǎn)、頂鍛留量和速度、工件斷面形狀等因素。高溫強(qiáng)度大的金屬要求大的頂鍛壓強(qiáng)。增大溫度梯度就要提高頂鍛壓強(qiáng)。由于高的閃光速度會(huì)導(dǎo)致溫度梯度增大，因此焊接導(dǎo)熱性好金屬（銅、鋁合金）時(shí)，需要大的頂鍛壓強(qiáng)（150-400Mpa）。1218、預(yù)熱閃光對(duì)焊參數(shù)預(yù)熱溫度根據(jù)工件斷面和材料性能選擇，焊接低碳鋼時(shí)，一般不超過700～900℃。隨著工件斷面積增大，預(yù)熱溫度應(yīng)相應(yīng)提高。

預(yù)熱時(shí)間與焊機(jī)功率、工件斷面大小及金屬的性能有關(guān)，可在較大范圍內(nèi)變化。預(yù)熱時(shí)間取決于所需預(yù)熱溫度。

9、夾鉗的夾持力Fc必須保證工件在頂鍛時(shí)不打滑F(xiàn)c與頂鍛壓力Fu和工件與夾鉗間的摩擦系數(shù)f，他們的關(guān)系是：Fc≥Fu/2f。通常F0=(1.5-4.0)Fu，斷面緊湊的低碳鋼取下限，冷軋不銹鋼板取上限。夾具上帶頂撐裝置時(shí)，加緊力可大大降低，F(xiàn)c=0.5Fu即可。122三、工件準(zhǔn)備有：端面幾何形狀、端頭加工和表面清理。

兩工件對(duì)接面幾何形狀和尺寸應(yīng)基本一致。以保證兩工件的加熱和塑性變形一致。生產(chǎn)中，圓形工件直徑的差別不應(yīng)超過15%，方形工件和管形工件不應(yīng)超過10%。

焊大斷面工件時(shí)，最好將一個(gè)工件的端部倒角，使電流密度增大，以便于激光閃發(fā)。這樣就可以不用預(yù)熱或閃光初期提高次級(jí)電壓。

對(duì)焊毛坯端頭的加工可以在剪床、沖床、車床上進(jìn)行，也可等離子或氣切，然后清除端面。

閃光對(duì)焊時(shí)，因端部金屬在閃光時(shí)被燒掉，故對(duì)端面清理要求不甚嚴(yán)格。123四、常用金屬的閃光對(duì)焊

所有鋼和有色金屬幾乎都可以閃光對(duì)焊，但要獲得優(yōu)質(zhì)接頭，還需根據(jù)金屬的有關(guān)特性，采取必要的工藝措施：