文档介绍：点焊工艺基础知识版本: A/0 1 主题内容与适用范围 2 焊点的形成及对其质量的一般要求焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过分子或原子间的结合和扩散而连成一体的工艺加工过程。焊接包括:熔化焊、压焊、钎焊。压焊包括:电阻焊、锻焊、摩擦焊、高频焊、超声波焊等等。电阻焊包括:点焊、凸焊、对焊、缝焊。电阻焊就是将工件置于两个电极之间加压, 通以电流, 利用工件的电阻产生热量并形成局部熔化, 或达到塑性状态。断电后,压力继续作用,形成牢固接头。 焊点的形成点焊过程可分为彼此相联的三个阶段:预加压力、通电加热和锻压。 预加压力预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。若压力不足,则接触电阻过大,导致焊件烧穿或将电极工作面烧损。因此,通电前电极力应达到预定值,以保证电极与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持稳定。 通电加热通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。在预加电极压力下通电,则在两电极接触表面之间的金属圆柱体内有最大的电流密度,靠焊件之间的接触电阻和焊件自身的电阻,产生相当大的热量,温度也很高。尤其是在焊件之间的接触面处,首先熔化,形成熔化核心。电极与焊件之间的接触电阻也产生热量,但大部分被水冷的铜合金电极带走,于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间接触处为低。正常情况下是达不到熔化温度。在圆柱体周围的金属因电流密度小,温度不高,其中靠近熔化核心的金属温度较高,达到塑性状态,在压力作用下发生焊接,形成一个塑性金属环,紧密地包围着熔化核心,不使熔化金属向外溢出。在通电加热过程中有两种情况可能引起飞溅:一种是开始时电极预压力过小,熔化核心周围未形成塑性金属环而向外飞溅;另一种是加热结束时,因加热进间过长,熔化核心过大,电极压力下,塑性金属环发生崩溃,熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。 锻压锻压是在切断焊接电流后,电极继续对焊点挤压的过程,对焊点起着压实作用。断电后,熔化核心是在封闭的金属“壳”内开始冷却结晶的,收缩不自由。如果此时没有压力作用,焊点易出现缩孔和裂纹,影响焊点强度。如果有电极挤压,产生的挤压变形使熔核收缩自由并变得密实。因此,电极压力必须在断电后继续维持到熔核金属全部凝固之后才能解除。锻压持续时间视焊件厚度而定。对于厚度 1-8mm 的钢板一般为 - 秒。当焊件厚度较大,( 铝合金为 -2mm, 钢板为 5-6mm )时, 因熔核周围金属壳较厚, 常需增加锻压力。加大压力的时间须控制好。过早, 会把熔化金属挤出来变成飞溅, 过晚, 熔化金属已凝固而失去作用。一般断电后在 0- 秒内加大锻压力。以上是焊点形成的一般过程。在实际生产中,往往根据不同材料、结构以及对焊接质量的要求, 采用一些特殊的工艺措施。例如:对热裂纹倾向较大的材料,可采用附加缓冷脉冲的点焊工艺,以降低熔核的凝固速度;对调质材料的焊接,可在两电极之间作焊后热处理,以改善因快速加热、冷却而产生的脆性淬火组织;在加压方面,可以采用马鞍形、阶梯形或多次阶梯形等电极压力循环。以满足不同质量要求的零件焊接。 对焊点质量的一般要求点焊接头的强度决定于焊点的几何尺寸及其内外质量。焊点的几何尺寸如图 1 所示,一般要求熔核直径随板厚增加而增大。通常用下式表示: ?5? nd 式中 d n ——熔核直径( mm); δ——焊件最薄板厚。 h n=( - )(δ-Δ)h n ——熔核高度( mm); Δ——焊件表面压痕深度,一般Δ=( - )δ(mm) 图1 焊点的几何尺寸δ- 焊件厚度 d -电极直径 d -熔核直径 d -塑性环外径 h -熔核高度Δ-压痕深度熔核在单板上的熔化高度 h n 对板厚度δ的百分比称焊透率 A ,即%100 ???板厚单板上的熔化高度 hA 通常规定 A在 20%-80% 范围内。试验表明,焊点熔核直径符合要求时,取 A≥ 20% 便可保证焊点的强度。 A 过大,熔核接近焊件表面,使表面金属过热,晶粒粗大,易出现飞溅或熔核内产生缩孔、裂纹等缺陷,接头承载能力下降。一般不许 A> 80% 。电极在焊件表面上留下压痕的深度,是熔核获得锻压的标志,但不能过深,否则影响焊件表面美观和光滑,减小该处断面尺寸,造成过大的应力集中,使焊点强度下降。当电极压力越大,焊接时间越长,或焊接电流越大时,压痕就越深。为了减少压痕深度,可采用较硬的规范及较大的电极端面尺寸。 3 点焊方法的种类点焊方法很多,按供电方向和在一个焊接循环中所能形成焊点数可归纳为表 1 所列的种类。表1 点焊方法的种类及其特点与应用种类示意图特点与应用双面供电双面单点焊两电极从两面向焊件馈电,焊接电流集中通过焊接区,可减少焊件受热体积和提高焊接质量, 应优先选用。缺点是焊件两面有印痕。右