汽车维修钣金工：凸焊的变形应用

凸焊是点焊的一种变形，通常是在一焊件的贴合面上，预先加工出一个或多个凸起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后压塌凸起点，使这些接触点形成焊点的焊接方法。

1.凸焊的基本类型

单点凸焊和多点凸焊是凸焊应用最广泛的一类方法。其凸起点设计成球面形、截圆锥形或方形，预先压制在薄件或厚件上。单点凸焊可在点焊机或凸焊机上进行焊接，而多点凸焊需要在凸焊机上进行焊接，最多一次可凸焊15～20点。图5-22～图5-24分别为螺栓和螺母凸焊示例。

图5-22 螺栓凸焊示例

图5-23 螺母凸焊示例（背面）

图5-24 螺母凸焊示例（正面）(www.xing528.com)

2.凸焊接头的形成过程

凸焊接头也是在热—机械力联合作用下形成的。但是，凸起点的存在不仅改变了电流场和温度场的形态，而且在其压溃凸起点的过程中使焊接区产生很大的塑性变形。这些情况均对获得优质焊接接头有利。但同时也使凸焊过程比点焊过程复杂，并有其自身的特点。

在一良好的凸焊焊接循环条件下，焊接接头的形成过程仍是由预压、通电加热、冷却结晶三个阶段组成的。

（1）预压阶段 在电极压力作用下凸起点产生变形，压力达到预定值时，凸起点高度约下降1/2以上，因此，凸起点与另一焊件的贴合面积增大，不仅使焊接区的导电通路面积趋于稳定，同时也更好地破坏了贴合面上的氧化膜，造成比点焊时更为良好的物理接触。

（2）通电加热阶段 该阶段由两个过程组成。其一为凸起点压溃过程，其二为成核过程。通电后，电流将集中流过凸起点的贴合面。当采用预热电流（或调幅电流）时，凸起点的压溃过程较为缓慢，并且在此程序时间内凸起点并未完全压平，随着焊接电流的接通，凸起点才被压平。若采用等幅工频焊接电流，在通电的瞬间剩余凸起点即被完全压平，但会出现初期喷溅现象，这是由于压溃凸起点的瞬间，加压机构的随动性不良，作用在焊接区上的电击压力被瞬间急剧降低。

凸起点压溃及两板贴合后形成较大的加热区。随着加热的进行，由接触点的熔化逐步扩大形成足够尺寸的熔核和塑性区。同时，焊接区金属体积膨胀，使电极压力相应提高。

另外，喷溅对熔核形成过程是有一定影响的。初期喷溅都是在电极压力不足或电流过大产生金属过烧熔化时发生，因此控制喷溅是提高焊接质量的一项重要手段。

（3）冷却结晶阶段 切断电源后，熔核在压力作用下开始冷却结晶。其过程与点焊熔核的结晶过程基本相同。