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電阻點焊優(yōu)點
⑴生產(chǎn)效率高。在電阻點焊時,通用點焊機的生產(chǎn)率約為每分鐘60點,若用快速點焊機,則可達到每分鐘500點以上,因此非常適用于大批量生產(chǎn)。
⑵焊縫質(zhì)量好。電阻點焊冶金過程簡單,焊縫化學成分基本不變。焊縫因在壓力作用下結(jié)晶,所以致密。由于是內(nèi)部熱源,熱量集中,加熱范圍小,所以熱影響區(qū)和焊接變形都很小。⑶焊接成本比較低。電阻點焊不使用任何填充材料,焊接時也無需保護氣體,所以在正常情況下,除電力消耗外,幾乎沒有其他消耗,焊接成本比較低。
⑷焊接操作比較規(guī)范,易于實現(xiàn)機械化和自動化。焊接過程既沒有較強的弧光輻射,也無有害氣體的侵蝕,勞動條件比較好。電阻點焊缺點
⑴目前還缺乏可靠的無損檢測方法,焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗來檢查,以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來保證。
⑵焊件厚度、形狀和接頭形式受到一定限制,電阻點焊一般適合薄板焊接且對接頭有一定要求。
⑶設備功率大,機械化、自動化程度較高,使設備成本較高、維修較困難,并且常用的大功率單相交流焊機不利于電網(wǎng)的正常運行,但隨著近年來中頻點焊機的推廣應用,這一問題逐漸得到解決。
綜上所述,雖然電阻點焊焊件的接頭形式受到一定限制,但是適用于電阻點焊的構(gòu)件仍然非常廣泛,其主要適用于焊接厚度為4mm以下的薄板結(jié)構(gòu)和鋼筋構(gòu)件,還可焊接不銹鋼、鈦合金和鋁鎂合金等,目前被廣泛應用于鈑金制造業(yè)。焊接質(zhì)量欠缺影響因素
對于電阻點焊,我們在實際生產(chǎn)應用中經(jīng)常遇到的問題就是焊接質(zhì)量欠缺。一般說來,質(zhì)量欠缺又分為內(nèi)部缺欠(如:裂紋、未焊透、縮松、氣孔等)和外部缺欠(如:壓痕過深、焊點發(fā)黑、表面粘損、噴濺等)。對于以上質(zhì)量欠缺的主要影響因素有以下三點。
⑴工件及電極表面狀態(tài)的影響。
⑵點焊工藝參數(shù):如焊接電流、焊接時間、焊接壓力、電極形狀及材料性能的影響。
⑶焊接過程中的分流的影響。焊接質(zhì)量改善措施
為了消除上述質(zhì)量欠缺,提高焊接質(zhì)量,我們在生產(chǎn)過程中通常采取以下措施。焊接前工件及電極表面清理
當焊接件表面有油污、水分、油漆、氧化膜或其他臟物時,焊接時會造成工件表面電阻急劇增大,直接影響焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此為保證焊接接頭質(zhì)量,焊接前必須對工件表面清理。清理方法分為機械清理和化學清理兩種。機械清理法有打磨、拋光、噴砂(丸)等,化學清理常用酸洗或其他化學藥品。這兩種清理方法的選擇一般根據(jù)焊接工件材料、供貨狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、批量和質(zhì)量要求等因素來選定。
⑴鋼鐵材料。
對于低碳鋼和低合金冷軋板鋼板,一般其供貨狀態(tài)表面涂油,若表面無其他臟物時,焊接時在電極壓力的作用下,油膜很容易被擠開,不影響焊接接頭質(zhì)量,因此可以不用清理。而對于未經(jīng)酸洗的熱軋鋼板,因其表面有一層氧化皮,焊前必須用噴砂(丸)或化學腐蝕的方法將其清理干凈。對于有鍍層的鋼板,一般不需特殊清理就可以焊接,例如鍍鋅,但是鍍鋁鋼板必須用鋼絲刷或化學腐蝕清理干凈。對于不銹鋼、高合金鋼來說,焊接工件表面必須高度清潔,必須拋光、噴丸或化學方法清理干凈。
⑵非鋼鐵材料。
對于鋁及其合金材料表面有一層鋁氧化膜,大大增加工件表面電阻,影響焊接接頭質(zhì)量,因此要求必須清理干凈。一般鋁氧化膜主要用化學方法清除,也可用機械法清理。由于鋁在空氣中容易被氧化,因此清理后要盡快焊接。通常化學清理后必須在72小時內(nèi)焊接,機械清理后必須2~3小時內(nèi)焊接。鎂合金和銅合金一般用化學方法清理。
電極表面狀態(tài)也直接影響著焊接接頭強度,電***部在焊接過程中容易粘結(jié)焊接材料,使接觸電阻增大,焊點強度下降。因此焊接前和焊接過程中一定要用砂紙等打磨拋光電***部,保持電***部清潔。焊接工藝參數(shù)
電阻點焊的工藝參數(shù)主要有焊接電流、焊接時間、電極壓力和電極工作面尺寸。它們之間密切相關,而且可以在比較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)控制焊點質(zhì)量。
⑴焊接電流。
焊接電流是影響焊接接頭質(zhì)量的主要因素。隨著焊接電流增大,焊接產(chǎn)生的熱量增大,從而焊接接頭的熔核尺寸和熔透率增加。當焊接電流太小低于下限值時,熱量過少,不能形成熔核。當電流過大高于上限值時,熱量過大,會產(chǎn)生飛濺或熔透。工件的電阻點焊電流上下限值并不是固定不變的,它會隨著其他焊接參數(shù)變化而變化。例如當電極壓力增大時,電流的上限值也會增大。
⑵焊接時間。
焊接時間對焊接接頭熔核尺寸的影響,與焊接電流的影響基本相似。焊接時間增加,熔核尺寸隨之擴大。但是過長的焊接時間會引起焊接區(qū)域過熱、飛濺和搭邊壓潰。
⑶電極壓力。
電極壓力對焊點有兩重作用。它既影響焊點的接地電阻,即影響熱源的強度和分布;又影響電極散熱效果和焊接區(qū)塑性變形及熔核的致密程度。增大電極壓力,接觸電阻減小,散熱加強,因而焊點總熱量減小,熔核尺寸減小,熔透率降低,過大甚至造成沒焊透。若電極壓力過小,則工件板間接觸電阻大而不穩(wěn)定,甚至出現(xiàn)飛濺和燒穿。電極壓力對焊接區(qū)金屬塑性環(huán)的形成和消除焊點內(nèi)外缺陷及改善組織起著很大作用。隨著電極壓力的增大,焊點強度降低。因此在增大電極壓力的同時,增大焊接電流或焊接時間,以彌補電阻減小的影響,可以保持焊點強度不變。
⑷電極工作面的形狀和尺寸。
電***面和電極本體的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及其冷卻條件影響熔核尺寸和焊點強度。對于常用的圓錐形電極,其電極體越大,電極頭的圓錐角越大,則散熱越好。但是角度越大,端部磨損后,電極工作面直徑越大,接觸面積增大,焊點強度降低。為提高焊點穩(wěn)定性,要求焊接過程電極直徑盡可能變化小。因此角度一般在90°~140°。對于球面形電極,因頭部體積大,與焊接工件接觸面擴大,電流密度降低,散熱能力加強,引起熔透率降低和熔核直徑減小。但焊件表面壓痕淺,且圓滑過渡,不會引起應力集中。而且焊接區(qū)電流密度和電極壓力分布均勻,焊點質(zhì)量保持穩(wěn)定。因此對于熱導率低的金屬,如不銹鋼,推薦采用球面或弧面形電極。
在點焊過程中,以上各工藝參數(shù)并非孤立,而是彼此相互制約。其中增加焊接電流或焊接時間,都會使熔核尺寸和焊透率增大,提高焊點強度。如果對這兩個參數(shù)進行不同的調(diào)節(jié),則會得出加熱速度不同的兩種焊接條件,即強條件(又叫硬規(guī)范)和弱條件(又叫軟規(guī)范)。強規(guī)范是焊接電流大,焊接時間短。其效果是加熱速度快,焊接區(qū)溫度分布陡,加熱區(qū)窄,接頭表面質(zhì)量好,綜合性能好,生產(chǎn)率高。弱條件是焊接電流小,焊接時間長。其效果是加熱速度慢,焊接區(qū)溫度分布平緩,塑性區(qū)寬,壓力作用下易變形。因此對變形困難或易淬火的材料,采用弱條件焊接是有利的。
點焊參數(shù)的選擇主要依據(jù)焊件的材料特點、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點和焊接設備特點。材料特點主要指材料的熱物理性能,如電導率、熱導率、熔點、高溫強度、硬度等。結(jié)構(gòu)特點指板厚、搭接層數(shù)、點距、邊距等。設備特點主要指設備的機械特性和電氣特性。確定點焊參數(shù)的一般程序是:
步根據(jù)以上特點初選各參數(shù),一般通過理論分析和實踐經(jīng)驗數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法來確定;
第二步是現(xiàn)場工藝試驗進行調(diào)試并修正,確定工藝參數(shù)。任何初選的工藝參數(shù)都必須經(jīng)過現(xiàn)場工藝進行檢驗,達不到技術(shù)要求的必須進行調(diào)整和修正。
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