焊接课件讲义
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➢工艺参数：焊接电流、电极压力和通电时间等； ➢焊件导电、导热和高温塑性等； ➢焊件表面状态。焊前必须仔细清理氧化膜及油污； ➢焊点间距。由于部分电流可能流经已焊好的焊点，
使焊接处电流减小，这种现象称为分流。为减少分流 的影响，焊点间距不应太小。
(a)电流过小
(b)电流合适
(c)电流过大
◆点焊接头的设计
圆球形
圆锥形
与点焊相比，电极形状多样，
适应性强，生产率高。
线材交叉凸焊
管子凸焊
3. 缝 焊( seam welding )
缝焊
也是点焊的一种演变。用一对滚轮电极代替点焊的圆柱形电极， 将焊件被装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之间，滚轮电极 加压并转动，连续或断续送电，形成一个个熔核相互搭叠的密封焊 缝的电阻焊连接方法。
特点及应用：
1. 焊接过程简单、接头光滑、毛刺小； 2. 接头的力学性能较低，对工件端面的
准备工作要求较高。 3. 只用于焊接截面形状简单、直径或边
长 小 于 20mm 、 强 度 要 求 不 高 的 杆 件 。
◆闪光对焊（示意图）
原理：把两工件夹在通电的夹具内，保持工件端
面轻微接触，达到击穿电压后发生闪光或电弧， 并与产生的电阻热一起使对接端部加热到熔点。 当对接两端达到适当的温度时，采用足够大的 顶锻力，迅速使塑性金属连同未被闪光喷出的 氧化物和杂质一起从接头中被挤出，并使工件
◆特点及应用：
① 接头密封性好； ② 主要用于要求密封性或普通非密封
性的板金件连接接头。
③ 只适用于3mm以下的薄壁结构件。
如油桶、罐头罐、暖气片、飞机和 汽车油箱，以及喷气发动机、火箭、 导弹中密封容器的薄板焊接。
缝焊示意图
4. 对 焊( butt resistance welding )
利用电阻热将两焊件沿整个端面同时焊接起来的电阻焊 方法。生产率高，易于实现自动化，应用广泛。
4.5 钎 焊
利用熔点比焊件低的钎料作填充金属，适当加热后， 钎料熔化而将处于固态的焊件连较高（>200MPa)， 属于这类的钎料有铜基、银基和镍基等。
2．软钎焊
钎料熔点为450℃以下，接头强度较低（< 70MPa)， 只用于钎焊受力不大、工作温度较低的工件。
4.4 压 焊
主要内容：
◆ 电阻点焊 ◆ 电阻缝焊 ◆ 电阻对焊 ◆ 闪光对焊 ◆ 摩擦焊
4.4 压 焊
◆ 定义：
在加热或不加热状态下对焊件加压，使其产生塑
性变形，并通过再结晶和扩散等作用，使两个分离表
面的原子达到形成金属键而实现连接的方法。
◆常用方法
电阻焊
点焊 凸焊 缝焊 对焊
摩擦焊
4.4.1 电阻焊
◆特点及应用
①焊接质量好。接头中杂质少，组织致密，不易产生气孔、夹渣等 缺陷，接头强度、塑性、韧性都很高，质量稳定，废品率低。
②生产效率高。摩擦焊完成一个焊缝的总循环时间一般在30秒以内， 每小时可生产几百甚至上千件。
③适于异种金属焊接，应用广泛。
④缺点：焊件形状、尺寸受到限制。
摩擦焊机价格贵，只适于大批量生产 。
形式：搭接接头、折边接头。
设计时，应考虑电极的可达性、 边距、点距、搭接量、装配间隙 等因素。
◆ 应用：
①适于制造可采用搭接接头、不要求
气密性、厚度一般小于3mm的冲压
电阻点焊接头形式
和轧制的薄板构件。
②广泛用于汽车、金属车厢复合板、家具等低碳钢产品的焊接。
③在航空航天工业中，多用于连接飞机、喷气发动机、导弹、火箭 等，由合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金等材料制成的部件。
实现连接。闪光对焊是对焊的主要形式。
特点及应用：
1. 要求两焊件对接面的几何形状和尺寸应基本 一致 ，截机大小都可焊接。（教材图）
2. 接头力学性能好。接头中夹杂物少，无过热 区和铸态组织。
3. 用于各种材料重要工件的焊接，如钢轨、锚链、 管子等；还可用于异种金属焊接。
4.4.2 摩擦焊
在压力作用下，利用焊件相对摩擦运动产生的热量，使待焊工件摩 擦界面及其附近的温度升高，从而使材料的变形抗力降低，塑性提高， 并随着顶锻力的作用界面氧化膜破碎，材料发生塑性流变，通过界面的 原子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。
利用电流通过焊件接触面及邻近区域产生的电阻热，把 焊件加热到塑性或局部熔化状态，再在电极压力作用下形 成接头的一种焊接方法。
点焊和对焊焊接区等效电路图 R-焊接区总电阻
Rc-焊件间接触电阻；Rew-电极与焊件间接触电阻； Rw-焊接内部电阻
1. 点 焊
点焊
将焊件装配成搭接接头，并被压紧在两电极之间，利用电阻热 熔化母材金属，冷却后形成焊点的电阻焊连接方法。
2. 凸 焊
是点焊的一种变形。在工件的贴合面上预先加工出一个或多个 凸起点，使其与另一工件表面相接触并通电加热，然后压塌，使这 些接触点形成焊点的电阻焊方法。
◆ 凸点的作用：将电流和压力局限在工件的特定位置上，其形
状多采用圆球形和圆锥形。
◆应用：
主要用于焊接低碳钢和低合 金钢冲压件的连接。板件凸焊最 适宜的厚度为0.5～4.0mm，小于 0.25mm时宜采用点焊。
两大类：电阻对焊、闪光对焊。
对焊应用实例
a) 钢轨 b) 管道 c) 汽车轮辋 d) 链环 e) 万向轴壳 f )汽车排气阀（异种金属） g) 钻头
◆电阻对焊
原理： （示意图）
将两工件端面始终压紧，利用电阻 热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻 压力( 或不加顶锻压力，只保持焊接压 力 )完成焊接过程。
常用的钎料是锡铅合金，通常称为锡焊。
钎焊材料：钎料和钎剂
3. 钎剂的作用
(1) 清除被焊金属表面的氧化膜及其它杂质， 改善钎料流入间隙的性能（即润湿性）;
(2) 保护钎料及焊件不被氧化。
软钎焊常用的钎剂：松香、氯化锌溶液。
硬钎焊的钎剂种类较多，主要由硼砂、硼 酸、氟化物、氯化物等组成，应根据钎料种类 选择使用。
◆接头形成过程
焊件压紧在两电极之间 加压
通电加热
形成熔核 停止加热；
液态熔核结晶，形成金属键结合；
熔核周围高 压力 塑性变形
温固态金属
和再结晶
塑性环；
电阻点焊原理图
该塑性环先于熔核形成且伴随熔 核一起长大，将熔核与大气隔离，保
1—阻焊变压器；2—电极； 3—焊件；4—熔核
护液态金属，并防止飞溅。
◆ 影响点焊质量的因素
使焊接处电流减小，这种现象称为分流。为减少分流 的影响，焊点间距不应太小。
(a)电流过小
(b)电流合适
(c)电流过大
◆点焊接头的设计
圆球形
圆锥形
与点焊相比，电极形状多样，
适应性强，生产率高。
线材交叉凸焊
管子凸焊
3. 缝 焊( seam welding )
缝焊
也是点焊的一种演变。用一对滚轮电极代替点焊的圆柱形电极， 将焊件被装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之间，滚轮电极 加压并转动，连续或断续送电，形成一个个熔核相互搭叠的密封焊 缝的电阻焊连接方法。
特点及应用：
1. 焊接过程简单、接头光滑、毛刺小； 2. 接头的力学性能较低，对工件端面的
准备工作要求较高。 3. 只用于焊接截面形状简单、直径或边
长 小 于 20mm 、 强 度 要 求 不 高 的 杆 件 。
◆闪光对焊（示意图）
原理：把两工件夹在通电的夹具内，保持工件端
面轻微接触，达到击穿电压后发生闪光或电弧， 并与产生的电阻热一起使对接端部加热到熔点。 当对接两端达到适当的温度时，采用足够大的 顶锻力，迅速使塑性金属连同未被闪光喷出的 氧化物和杂质一起从接头中被挤出，并使工件
◆特点及应用：
① 接头密封性好； ② 主要用于要求密封性或普通非密封
性的板金件连接接头。
③ 只适用于3mm以下的薄壁结构件。
如油桶、罐头罐、暖气片、飞机和 汽车油箱，以及喷气发动机、火箭、 导弹中密封容器的薄板焊接。
缝焊示意图
4. 对 焊( butt resistance welding )
利用电阻热将两焊件沿整个端面同时焊接起来的电阻焊 方法。生产率高，易于实现自动化，应用广泛。
4.5 钎 焊
利用熔点比焊件低的钎料作填充金属，适当加热后， 钎料熔化而将处于固态的焊件连较高（>200MPa)， 属于这类的钎料有铜基、银基和镍基等。
2．软钎焊
钎料熔点为450℃以下，接头强度较低（< 70MPa)， 只用于钎焊受力不大、工作温度较低的工件。
4.4 压 焊
主要内容：
◆ 电阻点焊 ◆ 电阻缝焊 ◆ 电阻对焊 ◆ 闪光对焊 ◆ 摩擦焊
4.4 压 焊
◆ 定义：
在加热或不加热状态下对焊件加压，使其产生塑
性变形，并通过再结晶和扩散等作用，使两个分离表
面的原子达到形成金属键而实现连接的方法。
◆常用方法
电阻焊
点焊 凸焊 缝焊 对焊
摩擦焊
4.4.1 电阻焊
◆特点及应用
①焊接质量好。接头中杂质少，组织致密，不易产生气孔、夹渣等 缺陷，接头强度、塑性、韧性都很高，质量稳定，废品率低。
②生产效率高。摩擦焊完成一个焊缝的总循环时间一般在30秒以内， 每小时可生产几百甚至上千件。
③适于异种金属焊接，应用广泛。
④缺点：焊件形状、尺寸受到限制。
摩擦焊机价格贵，只适于大批量生产 。
形式：搭接接头、折边接头。
设计时，应考虑电极的可达性、 边距、点距、搭接量、装配间隙 等因素。
◆ 应用：
①适于制造可采用搭接接头、不要求
气密性、厚度一般小于3mm的冲压
电阻点焊接头形式
和轧制的薄板构件。
②广泛用于汽车、金属车厢复合板、家具等低碳钢产品的焊接。
③在航空航天工业中，多用于连接飞机、喷气发动机、导弹、火箭 等，由合金钢、不锈钢、铝合金、钛合金等材料制成的部件。
实现连接。闪光对焊是对焊的主要形式。
特点及应用：
1. 要求两焊件对接面的几何形状和尺寸应基本 一致 ，截机大小都可焊接。（教材图）
2. 接头力学性能好。接头中夹杂物少，无过热 区和铸态组织。
3. 用于各种材料重要工件的焊接，如钢轨、锚链、 管子等；还可用于异种金属焊接。
4.4.2 摩擦焊
在压力作用下，利用焊件相对摩擦运动产生的热量，使待焊工件摩 擦界面及其附近的温度升高，从而使材料的变形抗力降低，塑性提高， 并随着顶锻力的作用界面氧化膜破碎，材料发生塑性流变，通过界面的 原子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。
利用电流通过焊件接触面及邻近区域产生的电阻热，把 焊件加热到塑性或局部熔化状态，再在电极压力作用下形 成接头的一种焊接方法。
点焊和对焊焊接区等效电路图 R-焊接区总电阻
Rc-焊件间接触电阻；Rew-电极与焊件间接触电阻； Rw-焊接内部电阻
1. 点 焊
点焊
将焊件装配成搭接接头，并被压紧在两电极之间，利用电阻热 熔化母材金属，冷却后形成焊点的电阻焊连接方法。
2. 凸 焊
是点焊的一种变形。在工件的贴合面上预先加工出一个或多个 凸起点，使其与另一工件表面相接触并通电加热，然后压塌，使这 些接触点形成焊点的电阻焊方法。
◆ 凸点的作用：将电流和压力局限在工件的特定位置上，其形
状多采用圆球形和圆锥形。
◆应用：
主要用于焊接低碳钢和低合 金钢冲压件的连接。板件凸焊最 适宜的厚度为0.5～4.0mm，小于 0.25mm时宜采用点焊。
两大类：电阻对焊、闪光对焊。
对焊应用实例
a) 钢轨 b) 管道 c) 汽车轮辋 d) 链环 e) 万向轴壳 f )汽车排气阀（异种金属） g) 钻头
◆电阻对焊
原理： （示意图）
将两工件端面始终压紧，利用电阻 热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻 压力( 或不加顶锻压力，只保持焊接压 力 )完成焊接过程。
常用的钎料是锡铅合金，通常称为锡焊。
钎焊材料：钎料和钎剂
3. 钎剂的作用
(1) 清除被焊金属表面的氧化膜及其它杂质， 改善钎料流入间隙的性能（即润湿性）;
(2) 保护钎料及焊件不被氧化。
软钎焊常用的钎剂：松香、氯化锌溶液。
硬钎焊的钎剂种类较多，主要由硼砂、硼 酸、氟化物、氯化物等组成，应根据钎料种类 选择使用。
◆接头形成过程
焊件压紧在两电极之间 加压
通电加热
形成熔核 停止加热；
液态熔核结晶，形成金属键结合；
熔核周围高 压力 塑性变形
温固态金属
和再结晶
塑性环；
电阻点焊原理图
该塑性环先于熔核形成且伴随熔 核一起长大，将熔核与大气隔离，保
1—阻焊变压器；2—电极； 3—焊件；4—熔核
护液态金属，并防止飞溅。
◆ 影响点焊质量的因素