将准备连接的工件置于两电极之间加压,并对焊接处通以电流,利用工件产生的热量加热并形成局部熔化(或达塑性状态),断电冷却时,在压力的继续作用下,形成牢固接头,这种工艺过程即为电阻焊。
可见,电阻焊有如下两个最显著的特点:
①采用内部热源——利用电流通过焊接区的电阻产生的热量进行加热。
②必须施加压力——在压力作用下,通电加热、冷却,形成接头。
2.电阻焊的优点
①因是内部热源,热量集中,加热时间短促,在焊点形成过程中始终被塑性环包围,故电阻焊冶金过程简单、热影响区小、变形小,易于获得质量较好的焊接接头。
②与铆接结构相比、重量轻、结构简化,易于得到形状复杂的零件。
③电阻焊因机械化、自动化程度高,可提高生产率,改善工作条件。
④表面质量较好,易于保证气密。
3.电阻焊存在的问题
①目前尚缺少简单而又可靠的无损检验方法。
③焊件的尺寸、形状、厚度受到设备的限制;焊件的材料、厚度、尺寸及形状受焊机功率、机臂尺寸与结构形状的限制。
④点焊与缝焊多采用搭接接头,增加了构件的重量。
4.接头的形成
所有点焊循环皆可分为预压、加热熔化、冷却结晶3个阶段。第1阶段为预压阶段,在压力作用下,原子开始靠近,逐步消除一部分表面的不平和氧化膜,形成物理接触点。第2阶段通电加热,在通电开始的一段时间内接触点扩大,固态金属因加热而膨胀,在焊接压力作用下,焊接处金属产生塑性变形,并挤向板件间缝隙中,继续加热后,开始出现熔化点,并逐步扩大成所要求的核心尺寸时切断电源。第3阶段冷却结晶,由减小或切断电源开始,至熔化核心完全冷却凝固后结束。
一个好的焊点,从外观上,要求表面压坑浅、平滑呈均匀过渡,无明显凸肩或局部挤压的表面鼓起;不允许外表有环状或径向裂纹;表面不得有熔化或黏附的铜合金。从内部看,焊点形状应规则、均匀,焊点尺寸应满足结构和强度的要求;核心内部无贯穿性或超越规定值的裂纹,结合线伸入及缩孔皆在规定范围之内;焊点核心周围无严重过热组织及不允许的缺陷。
5.点焊工艺
焊接时间:在焊接低碳钢时,焊机可利用强规范焊接法(瞬间通电)或弱规范焊接法(长时通电)。在大量生产时,应采用强规范焊接法,它能提高生产率,减少电能消耗及减轻变形。对于强规范焊接时,焊接时间为0.2~1.5 s。在弱规范焊接时时间不大于30 s。(www.xing528.com)
焊接电流:焊接电流决定于焊件的大小厚度与接触表面情况。通常金属导电率越好,电极压力越大,焊接时间应越短。此时所需的电流密度也随之增大。
电极压力:电极对焊件施加压力的目的是保持焊件间有一定的接触电阻,减少分流现象,保证焊点的强度与紧密程度。
电极形状及尺寸:电极最好使用铬锆铜制成,也可用铬铝青铜制成或冷硬紫铜制成,电极接触面之直径大致为:
δ≤1.5 mm时,电极接触面直径(2δ+3)mm。
δ≥2.0 mm时,电极接触面直径(1.5δ+5)mm。
δ——两焊件中较薄的一件之厚度(mm)。
电极的直径不宜过小,以免引起过度发热及迅速磨损。
点的布置:焊点的距离越小,电流的分流现象增大,且使点焊处压力减少,从而削弱焊点之强度。对于低碳钢或不锈钢焊点中心距离A≌16δmm。
6.焊机的维护与安全
①停焊后,必须拉开电源闸刀,切除电源。
②施焊时,焊机外罩板应装妥,防止电火花及金属飞溅物溅入焊机内部,损坏机件,影响使用。
③焊后,清除杂物及金属溅沫。
④焊机在0℃下工作时,焊后需用压缩空气吹除管路中的剩水,以免水管冻裂。
⑤电极触头须保持光洁,必要时可用细锉或细砂纸修。
⑥电源通断器的触头,必须定期修整,保持清洁,使接触可靠。必要时应更换触头。
⑦焊机调节和检修时,应在切断电源后进行。焊机施焊时,必须先接通冷却水路。
⑨经常检查接地螺钉及接地线,保持机壳良好接地。
⑩经常用不大于4 kg/mm的高压水流冲洗其冷却水路,尤其是发现其出水量减少或冷却水流不畅通时,要停机检查进行清洗,防止水垢或其他杂物堵塞冷却水路。
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