压焊方法及设备 第二章 凸焊
凸焊资料整理
目录一．概述 (2)二．种类 (2)三．原理 (3)四．焊接质量的影响因素 (3)五．凸焊焊接过程 (5)六．焊接凸点的设计 (5)七．常用金属的焊接 (6)八．凸焊电极材料 (8)九．检验方法 (8)十．焊接前的工件清理 (8)十一．飞溅 (9)一．概述凸焊，是在一工件的贴合面上预先加工出一个或多个突起点，使其与另一工件表面接触并通电加热，然后压塌，使这些接触点形成焊的电阻焊方法，凸焊是点焊的一种变形，主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件，板件凸焊最适宜的厚度为0.5~4mm，小于0.25mm时家采用点焊。
随着汽车工业发展，高生产率的凸焊在汽车零部件制造中获得大量应用。
另外，凸焊在线材、管材等连接上也获得普遍应用。
二．种类根据凸焊接头的结构形式，将凸焊方法分类见表1,实例如图1所示。
表1 凸焊方法及特点凸焊类型接头结构形式应用单点凸焊多点凸焊凸点设计成球面形、圆锥形和方形，并预先压制在薄件或厚件上最广，单点凸焊可以在与点焊机上进行；多点凸焊也可在凸焊机上进行，最多一次焊20点环焊在一个工件上预先制出凸环或利用工件原有的型面、倒角构成的锐边，焊后形成一条环焊缝很广，密封性焊缝应在直流焊机上进行，最大¢80mm，非密封性焊缝亦可在交流焊机上进行；管壳、螺母、注液口等T形焊在杆形上预制出单个或多个球面形、圆锥形、弧面形及齿形等凸点，一次加压通电焊接点焊机或凸焊机进行；螺钉、管_板等T形接头滚凸焊在面板上预先制出多个圆凸点或长凸点，滚轮电极压紧工件，电流仅在有凸点的位置才通过，电极与工件连续转动专用滚凸焊机；汽车制动踏等线材交叉焊利用线材（包含管材）轮廓的凸起部分相互交叉接触较广，可在凸焊机或多点焊机上进行，网片焊接等三．原理凸焊是点焊的一种，所以凸焊的原理与点焊是相同的。
通过电极压力将工件夹在一起，电极两端通大电流。
由于工件间的电阻较大，在接触面形成热量熔化金属，形成焊核。
（如图1所示）四．焊接质量的影响因素由原理可知，焊核的好坏直接影响着焊接的质量，而产生热量的多少又影响着焊核的大小及熔融程度。
凸焊
好的密封性和耐蚀性。
2、缝焊的分类
根据滚轮电极旋转（焊件移动）与焊接电流通过（通电）的 机—电配合方式：
按接头形式，缝焊可分为搭接缝焊、压平缝焊、圆周缝焊、垫 箔对接缝焊、铜线缝焊等。搭接缝焊用的最广，除常用的双面缝焊外， 还有单面单缝缝焊、单面双缝缝焊、小直径圆周缝焊等。
压平缝焊时的搭接量比一般缝焊时要小得多，约为板厚的1-1.5倍，焊接时同时 压平接头，焊后的接头厚度为板厚的1.2-1.5倍。通常采用圆柱形面的滚盘，其宽度 应全部覆盖接头的搭接部分。焊接时要使用较大的焊接压力和连续的电流。为了获 得稳定的焊接质量，必须精确地控制搭接量。通常要将工件牢固夹紧或用定位焊预 先固定。这种方法可以获得具有良好外观的焊缝，常用于低碳钢和不锈钢制成的食 品容器和冷冻机衬套等产品的焊接。 垫箔对接缝焊是解决厚板缝焊的一种方法。因为当板厚达3mm时，若采用常规搭 接缝焊，就必须用很慢的焊接速度，较大的焊接电流和电极压力，这会引起工件表 面过热和电极粘附，使焊接困难。若用垫箔缝焊，就可以克服这些困难。垫箔对接 缝焊简单介绍：先将面板件边缘对接，并在接头通过滚盘时，不断地将两条箔带铺 垫于滚盘和板件之间。箔带的厚度为0.2-0.3mm，宽度为4-6mm.由于箔带增加了焊接 区的电阻，并使散热困难，因而有利于熔核的形成。这种方法的优点是：接头有较 平缓的加强高；良好的外观；不管板厚如何箔带的厚度均相同；不易产生飞溅，因 而对应于一定电流的电极压力均应相同；不易产生飞溅，因而对应于一定电流的电 极压力均可减小一半；焊接区变形小。其缺点是：对接精度要求高；焊接时必须准 备地将箔带铺垫于滚盘与工件间，增加了自动化的困难。 铜线电极缝焊是解决镀层钢板缝焊时，镀层粘着滚盘的有效方法。焊接时，将 圆铜线不断地送到滚盘与板件之间。铜线呈卷状连续输送，经过滚盘后又连续绕在 另一绕线盘上。镀层仅粘附铜线上，而不会污染滚盘。虽然铜线用过后要报废。但 镀层钢板、特别是镀锡钢板，还没有别的缝焊方法可以代替它。由于报废铜线的售 价与铜线相差不多，所以焊接成本并不高。这种方法主要用于制造食品罐。
第二章 凸焊
锻压
凸 19000 26000 33400
寸
递增 时间/ 周 点 12 17 25
凸
焊接 时间/ 周 54 84 121
点
焊接 电流 /kA 15.8 18.8 23.3
焊点拉 剪力/N
34700 50000 76900
4 5 6
7.0 8.5 9.5
1.52 1.83 2.16
41 44 43
6300 7100 8900
12600 14200 17800
12 17 25
54 84 121
11.5 13.9 17.3
24600 34200 53300
不同板厚的板材凸焊时，凸点应尽可能地加工在较厚的一块板材上，以 减少熔核偏移；而参数应按较薄的一面选取，以免喷溅。
第二章 凸焊 14
镀锌钢板的凸焊
因凸点的存在和采用平面电极，故镀锌钢的凸焊性能要比点 焊时好得多。
《压焊方法及设备》
第二章 凸 焊
合肥工业大学材料学院
第二章 凸焊
李萌盛
1
凸焊 (projection welding)
凸焊是在两工件贴合面上通过预制的凸点接触（或
利用零件原有型面、倒角的局部接触），加压并通电
加热，在压塌的凸点部位形成焊点的电阻焊方法。
凸焊接头形成过程 凸焊工艺特点与参数 常用金属材料的凸焊
电极压力及焊接电流两项参数指的都是每个凸点的数值。 第二章 凸焊 13
低碳钢厚板单点凸焊的焊接参数
板厚 /mm 凸点尺寸/mm 最小 间距 /mm 正 4 5 6 8.5 10.5 12.5 1.65 2.13 2.60 45 51 61
小
电极压力/N
直径
压焊方法及设备复习
第一章：点焊1.电阻焊：是工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头(de)接触面及邻近区域产生(de)电阻热进行(de)焊接(de)方法,属压焊2.点焊定义：是焊件装配成搭接接头,并压紧在电极之间,利用电阻热融化母材金属,形成焊点(de)电阻焊方法.3.点焊有哪些循环阶段：加压阶段 F>0 I=O ；焊接阶段 F=Fw I=Iw；维持 F>0 I=O ；休止 F=0 I=O ；加压作用：使接触表面附近产生塑性变形,扩大实际接触面积,破碎表面氧化膜,喂通电加热做好准备.4、软规范：I小t长.硬规范：I大t短.软规范特点：1,加热平稳质量好2,温度分布平稳,塑性区较宽3,适于淬硬钢(de)焊接4,所用设备装机容量小,控制精度不高,因而较便宜.硬规范特点：与软规范基本相反5.焊接性(de)主要标志：①材料(de)导电性和导热性（导电导热性好(de)焊接性差）②材料(de)高温塑性和高温塑性(de)温度范围（高温塑性差,高温塑性范围窄(de)焊接性差）③材料对热循环敏感有关(de)缺陷,焊接性差④熔点高线膨胀系数大,硬脆材料,焊接性差.6.低碳钢点焊技术要点：1、焊前冷轧板表面可不必清理,热轧板应去掉氧化皮、锈2、建议采用硬规范点焊,CE大者会产生一定(de)淬硬现象,但一般不会影响使用3、焊厚板时建议选用带锻压力(de)压力曲线,带预热电流脉冲或断续通电(de)多脉冲点焊方式,选用三相低频焊机焊接等.4、低碳钢属铁磁性材料,当焊接尺寸大时应考虑分段调整焊接参数,以弥补因焊件伸入焊接回路过多而引起(de)焊接电流薄弱.5、选择合适(de)焊接参数.7.熔核偏移(de)原因：是焊接区在加热过程中两焊件析热和散热均不相等所致.偏移方向向着析热多、散热缓慢(de)一方移动.不同板厚,厚板电阻大析热多且散热缓慢,向厚板偏移；不同材料,导电性差工件电阻大(de)析热多散热慢,向导电性差(de)工件偏移.克服措施：1,采用硬规范2,采用不同(de)电极3,在薄件上附加工艺垫片4,焊前在薄件或厚件上预先加工出凸点或凸缘8.帕尔贴效应：是热电势现象(de)逆向现象,即当直流电流按照某特定方向通过异种材料接触表面时,将产生附加(de)吸热式析热现象,这个效应仅仅在单向通电有效,用于铝与铜合金电极之间9.电焊(de)分流：电阻焊时从焊接区以外通过(de)电流.危害：①电焊强度(de)降低,②单面点焊,产生表面局部过热,甚至喷溅,熔核偏移.措施：①选择合理(de)焊间距②严格清理被焊工件表面③注意结构设计(de)合理性④对敞开性差(de)工件,用特殊电极⑤连续点焊,提高电流⑥单面点焊,采用调幅电流波形第二章：凸焊1.凸焊：定义.是在一工件(de)贴合面上预先加工出一个或多个凸起点,使其与另一个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(de)电阻焊方法.2.凸焊接头形成特点：1在热-机械力联合作用下形成；2涂点(de)存在改变了电流场和温度场(de)形态；3凸点压溃过程中使焊接区产生很大(de)塑性变形；4凸焊过程比点焊过程复杂3.凸焊接头结合特点：1单点点焊,多点凸焊和线材交叉焊多为熔化连接；2环焊 ,T型焊,滚凸焊等多为固相连接；3滚凸焊是在滚动(de)过程中焊接压力作用不充分4.凸点形态一圆球形及圆锥形应用最广5、凸点位移产生原因：多凸点之间通过电流时同方向电流相吸 .克服措施：1在保证正常熔核(de)条件下,选用较大(de)电极压力,较小(de)焊接电流；2尽可能提高加压系统(de)随动性；3凸点间距不宜过小第三章：缝焊1.缝焊：焊件装配成搭接接头,或对接接头并置于两滚轮电极之间,滚轮电极加压焊件并转动,连续或断续送电,形成一条连续焊缝(de)电阻焊方法.缝焊类型：（1）、连续缝焊：滚轮电极连续旋转,焊件等速移动,焊接电流连续通过,每半周形成一个焊点,由于表面质量差,实际应用有限（2）、断续缝焊：焊件连续等速移动,焊接电流断续通过,每“通——断”一次形成一个焊点,应用广泛,主要生产黑色金属(de)气、水、油密封缝焊.（3）、步进缝焊：焊件断续移动,焊接电流在焊件静止时通过,每“通——断”一次形成一个焊点,接头形成与点焊极为相似.焊速较低.仅用于制造铝合金及镁合金等高密封焊缝.2.与点焊相比：焊接电流,焊接电压主要选择A、考虑缝焊时(de)分流,焊接电流应比点焊时增加20%-60%,具体数值视材料(de)导电性、厚度和重叠量而定.B、考虑到缝焊时压力作用不充分,电极压力Fw应比点焊是增加20%-50%,具体数值是材料(de)高温塑性而定、3.缝焊接头主要是其密封性和耐蚀性第四章：对焊1.对焊：把两工件端度相对放置,利用焊接电流加热,然后加压完成焊接(de)电阻焊方法2.闪光对焊(de)实质：闪光作用：①烧掉氧化物②加热焊件端口③通过闪光保证有足够(de)液态金属④闪光过程使空间充满金属蒸汽,获得优质接头.3、顶锻作用：1,迅速封住火口使端面烧化(de)金属挤到毛刺中去2,使对口及附近区域获得适当塑性变形,以促进再结晶(de)进行.预热作用：在焊前结合面上获得合理(de)温度分布4、闪光电流密度,对加热有重大影响,在实际生产中是通过调节U20来实现(de).5、判断金属材料闪光对焊焊接性(de)主要标志：1电导率小而热导率大(de)金属材料,其焊接性差；2高温屈服强度大(de)金属材料其焊接性差；3 对热循环较敏感(de)焊接性差；4液-固相线温度区间宽(de)材料焊接性差；5在对口端面可生成高熔点(de)氧化物(de)材料焊接性差.第五章：电阻焊设备1、电阻焊设备一般由：机械装置, 供电装置,控制装置组成机械装置：机身,加压机构,传动机构,夹紧和送进机构组成夹紧机构：静夹具,动夹具组成,并采用有顶座和无顶座两种系统2、通常由电阻焊变压器、功率调节机构、主电力开关、焊接回路等组成供电装置特点：1.可输入大电流,低电压2.功率大并可方便(de)进行调节3.主电源一般无空载运用及负载持续率较低4.提供多种焊接电流波形3、焊接回路：指电阻焊中焊接电流流经(de)回路,又称二次回路4.焊机功率因数：cosθ反映了电流与点位(de)相位关系,对选配控制设备,调整控制角,稳定焊接电流,避免冲击载荷以及使网路负担合理,充分利用电网能量等都有关系影响焊机动率因素(de)因素：1焊接回路所包含(de)面积；2变压器(de)漏抗；3构建接触处(de)接触电阻；4铁磁性材料(de)伸入5、对电极材料(de)要求：1、有足够(de)高温硬度和强度,在结晶温度高2、有高(de)抗氧化能力并与焊件材料形成合金(de)倾向小3、在常温和高温下都有合适(de)导电导热性4、具有良好(de)加工性能.6、电极功用:1、向焊接区传输电流2、向焊接区传递压力3、导散焊接便面及焊接区(de)部分热量4、调节和控制电阻焊加热过程中得热平衡5、讲工件定位、夹持与适当位置.第七章:1、对点焊、缝焊接头(de)质量要求：a.点焊接头应具有一定(de)强度（取决于熔核(de)尺寸、熔核和周围热影响区(de)显微组织及缺陷情况）,b.焊接接头具有良好(de)密封性,c.对焊接接头具有一定(de)强度和塑性第八章：高频焊1、高频焊：高频焊：利用集肤效应使高频电流(de)能量集中在工件表面,而利用临近效应来控制高频电流流动路线(de)位置和范围根据高频电流刚导入方式,高频焊可分为高频接触焊和高频感应焊2.阻抗器是高频焊(de)一个重要辅助装置,其主要元件是磁心,作用是增加管壁背面(de)感抗,以减少无效电流,增加焊接有效电流,提高焊接速度第九章：扩散连接1、定义：将两被焊工件紧压在一起,置于真空或保护气氛中加热,使两焊接表面微观不平处产生塑性变形达到紧密接触,在经保温,原子相互扩散而形成牢固(de)冶金连接.2、扩散连接可分：物理接触接触表面(de)激活扩散及形成接头三个阶段第一阶段：为物理接触阶段；第二阶段：相互扩散和反应阶段；第三阶段：结合层(de)成长阶段；液相扩散连接：在弥散强化高温合金,纤维增强复合材料,异种金属材料以及新型材料中大量应用；3.超塑性：在一定温度下,对等轴细晶粒组织,当晶粒尺寸,材料(de)变形速率小于某一数值时,控件变形可超过100%,甚至达到数千倍4、扩散连接(de)工艺特点：优点：1.接合区域无凝固组织,不生成气孔,宏观裂纹等熔焊时(de)缺陷.2.同种材料接合时,可获得于木材性能相同(de)接头,几乎不存在残余应力.3.对于塑性差或熔点高(de)同种材料、互不相溶解或在熔焊时会产生脆性金属间化合物(de)异种材料,扩散连接是可靠(de)连接方式之一.4.精度高,变形小,精密结合.5.可以进行大面积板及圆柱(de)连接.6.采用中间层可减少残余应力.缺点：1.无法进行连续式批量生产.2.时间长,成本高.3.对接合表面要求严格4.设备一次性投资较大,且连接工件(de)尺寸受到设备限制.5.扩散连接时,除了能够无限互溶(de)材料外,异种材料,陶瓷,金属间化合物等多种材料采用中间层来进行扩散焊接.中间层(de)作用：1.改善表面接触,减小扩散连接时(de)压力.2.可以抑制夹杂物(de)形成,促进其破碎或分解.3.改善冶金反应,避免或减少形成脆性金属间化合物和有害(de)共晶组织.4.可以降低连接温度,减少扩散连接时间.5.控制接头应力,提高接头强度.中间层选择原则：1.容易塑性变形,熔点比母材低.2.物理化学性能与母材(de)差异比被连接材料之间(de)差异小.3.不与母材产生不良(de)冶金反应.4.不引起接头(de)电化学腐蚀第十章1,摩擦焊(de)定义：摩擦焊是利用相对摩擦运动产生(de)热量来实现材料可靠连接(de)一种压力焊方法.2.分类：安焊接绕轴旋转：连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊、混合型旋转摩擦焊、相位控制摩擦焊按焊接与运动：径向摩擦焊、搅拌摩擦焊按其他运动：摩擦堆焊、线性摩擦焊、轨道摩擦焊3、摩擦加热过程：初始摩擦、不稳定摩擦、稳定摩擦、停车阶段顶锻焊接过程：纯顶锻、顶锻维持4、焊接参数对接头质量(de)影响：a.转速和摩擦压力 b.摩擦时间和摩擦变形量 c.停车时间 d、顶锻压力和变形量5、搅拌摩擦焊主要用于铝合金、镁合金、铜合金、钛合金和铝基复合材料搅拌摩擦焊焊接接头各区域：a.焊核区 b.热机影响区 c.热影响区6、搅拌摩擦焊参数选择：a,焊接速度 b,搅拌头转速 c,搅拌头仰角 d,轴肩压力7、搅拌头是由轴肩和搅拌针组成十一---十三章1、超声波焊定义：超声波焊是利用超声波(de)高频振动,在静压力(de)作用下将弹性振动能量转变为工件(de)摩擦功和形变能,对焊接进行局部清理和加热焊接(de)一种压焊方法.2、超声波焊(de)主要缺点是受现有设备功率(de)限制,因而与上声极接触(de)焊件厚度不能太厚,接头形式只能采用搭接接头.3、其分类：一类是振动能量由切向传递到焊件表面而使焊接界面产生相对摩擦用于金属材料(de)焊接；一类是振动能量由垂直于焊件表面(de)方向传入焊件,用于塑料(de)焊接.4.超声波焊主要参数：振动频率f、振幅A、静压力F、焊接时间t.5.超声波焊主要几种方法：熔接法、埋插法、铆接法、点焊法、成型法、6.爆炸焊定义：爆炸焊是以炸药为能源,利用爆炸时产生(de)冲击力,使焊件发生剧烈碰撞,塑性变形,熔化及原子间互相扩散,从而实现连接(de)一种压焊方法.7.基覆比：是基板与覆板厚度之比8.变形焊定义：变形焊是在外加压力(de)作用下,待焊金属产生塑性变形而实现固态连接(de)一种压焊方法.9.变形焊接头主要采用搭接和对接接头形式。
第二章 压焊工艺
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第三节
五、扩散焊接的应用
扩散焊
机械工程 学 院
用于高温合金涡 轮叶片、 轮叶片、超音速飞机 钛合金构件、 钛合金构件、钛—陶 陶 瓷静电加速管、 瓷静电加速管、异中 铝及铝合金、 钢、铝及铝合金、复 合材料以及金属与陶 瓷间的焊接。 瓷间的焊接。
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第二节
2）摩擦焊的工业应用 ）
摩擦焊
机械工程 学 院
摩擦焊主要用于圆形工件、棒料及管子的对接。 摩擦焊主要用于圆形工件、棒料及管子的对接。
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第三节
扩散焊
机械工程 学 院
二、固态扩散焊的过程 变形—接触 变形 接触 扩散—界面推移 扩散 界面推移 界面和孔洞消失
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第三节
第一节
二、电阻点焊
电阻焊
机械工程 学 院
利用柱状铜合金电极， 利用柱状铜合金电极，在两块搭接焊件接触面之间形成 焊点，而将工件连接在一起的焊接方法。 焊点，而将工件连接在一起的焊接方法。 1、点焊原理及接头形式 、
分流现象
点焊接头形式： 点焊接头形式：
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凸焊原理及检验方法
3.1.3、 首检：生产开始的第1件到第3件之间，操作者对其中任何一 件做的检验。 中检：生产产量达一半时对工件做的检验。（或吃饭后生产 的第1件） 末检：生产结束时倒数1-3件中，操作者对其中任何一件做 的检验。 抽检：首、中、末检间每隔1/20件的抽查检验，抽检件要求 准确度在5件之内。
3.1.4、 员工自检的方式主要为目视检验和非破坏性强度检验两种检验 方法。 目视检验的要求：在线操作者的目视检验必须要求做到100%。 互检的手段：目视检验为主非破坏性强度检验辅助。 专检的手段：目视检验、非破坏性强度检验和相关的设备检验。
图1-固定式点焊机成套焊接设备
三、凸焊检验
3.1、术语解释
3.1.1、焊装车间的检验的“三检制”为自检、互检、专检。 操作者的检验为自检和互检；检验上道工序的检验方式为 互检；车间质量室的专职检验员的检验为专检。
3.1.2、检的手段为两种：目视检验和非破坏性强度检验 （简称：强度检验），自检指按作业时间分为：首检、中 检、末检。
二、凸焊的原理：
将被焊工件装配成瘩接接头，并压紧在两电极之间，利 用电流流过焊件时产生的电阻热熔化母材金属，冷却后 形成焊点。
热量公式为Q=I*I*R*T
电阻R由焊件间的电阻Rew，工件本身电阻Rw，两工件间 接触面上的接触电阻Rc，由三类电阻共同析热组成热源。
电阻公式为R=2Rew+2Rw+Rc
2、当焊接设备上部件发生变更或维修时，如电极、 主板、三联件、焊钳、控制箱维修、汽缸、控制阀等 更换
凸焊
3、焊接参数发生变更时，如焊接电流、时间等编程 2、凸焊螺栓的检验，用相应规格的螺母拧入螺栓中图示5，拧3 参数；气压； ～4个螺牙用锤子对准螺母敲击，直到板金件变形，螺母焊接处
凸焊&点焊
一、凸焊简介凸焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件。
凸焊的种类很多，除板件凸焊外，还有螺帽、螺钉类零件的凸焊、线材交叉凸焊、管子凸焊和板材T型凸焊等。
板件凸焊最适宜的厚度为0.5-4mm。
焊接更薄的板件时，凸点设计要求严格，需要随动性极好的焊机，因此厚度小于0.25mm的板件更易于采用点焊。
[编辑本段]优点凸焊与点焊相比还具有以下优点：1）在一个焊接循环内可同时焊接多个焊点。
不仅生产率高，而且没有分流影响。
因此可在窄小的部位上布置焊点而不受点距的限制。
2）由于电流密度集于凸点，电流密度大，故可用较小的电流进行焊接，并能可靠地形成较小的熔核。
在点焊时，对应于某一板厚，要形成小于某一尺寸的熔核是很困难的。
3）凸点的位置准确、尺寸一致，各点的强度比较均匀。
因此对于给定的强度、凸焊焊点的尺寸可以小于点焊。
4）由于采用大平面电极，且凸点设置在一个工件上，所以可最大限度地减轻另一工件外露表面上的压痕。
同时大平面电极的的电流密度小、散热好，电极的磨损要比点焊小得多，因而大大降低了电极的保养和维修费用。
5）与点焊相比，工件表面的油、锈、氧化皮、镀层和其他涂层对凸焊的影响较小，但干净的表面仍能获得较稳定的质量。
凸焊的不足之处是需要冲制凸焊的附加工序；电极比较复杂；由于一次要焊多个焊点，需要使用高电极压力、高机械精度的大功率焊机。
由于凸焊有上述多种优点，因而获得了极广泛的应用。
[编辑本段]凸焊电极、模具和夹具电极材料凸焊电极通常采用2类电极合金制造，因为这类电极合金在电导率、强度、硬度和耐热性等方面具有最好的综合性能。
3类电极合金也能满足要求。
电极设计凸焊电极有三种基本类型：1）点焊用的圆形平头电极2）大平头棒状电极3）具有一组局部接触面的电极，即将电极在接触部位加工出凸起接触面，或将较硬的铜合金嵌块用钎焊或紧固方法固定于电极的接触部位。
标准点焊电极用于单点凸焊时。
为了减轻工件表面压痕，电极接触面直径应不小于凸点直径的两倍。
第2章： 凸焊和缝焊(3h)
第 2章
凸焊和缝焊
3）步进缝焊时，滚盘断续转 动，电流在工件不动时通过 工件，由于金属的熔化和结 晶均在滚盘不动时进行，改 善了散热和压固条件，因而 可以更有效地提高焊接质量， 延长滚盘寿命。这种方法多 于铝、镁合金的缝焊。用于 缝接高温合金，也能有效地 提高焊接质量，但因国内这 种类型的交流焊机很少，因 而未获应用。
12.4KA ； 电极压力3.8KN ；焊接时间 0.18s； 加压时间0.38s ；预压时间0.34s。
焊后检查：用扭矩扳手，扭矩≥400kgf·mm合格
图12扭矩扳手
第 2章
组织。
凸焊和缝焊
焊缝组织：晶粒细小的铁素体+珠光体
图13焊缝金相组织
第 2章
二.缝焊
凸焊和缝焊
概述 缝焊定义：缝焊是用一对滚盘电极代替点焊 的圆柱形电极，与工件作相对运动，从而产 生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方 法。（对接或搭接接头） 缝焊广泛应用于油桶、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。（被焊材料厚度 通常在0.1~0.5mm）
第 2章
2.凸焊一般工艺特点
凸焊和缝焊
2.1凸焊工艺特点 单点凸焊工艺优于点焊，表面清理低。 多点凸焊和环焊等，应注意： 1) 焊前表面必须认真清理。 2) 各凸点或凸环沿圆周高度必须均匀一致。 3) 电极随动性必须良好，以防止初期喷溅。 4) 必须防止凸点移位（图3）。 5) 环焊密封性在批量生产中较难保证，需在凸环结构设计 、焊接夹具、焊机等方面采取措施。
2. 通电加热阶段 两个过程：凸点压溃过程；成核过程 电流将集中流过凸点贴合面，当采用预热（或缓升） 电流和直流焊接时，压溃较为缓慢，在此程序时间内凸 点并未完全压平（图2b Ⅱ）；焊接电流继续接通，凸 点被彻底压平（图2b Ⅲ）。 凸点压溃后形成加热区，接触点的熔化扩大，形成熔 化核心和塑性区（图2Ⅳ～Ⅶ）。同时金属体积膨胀， 将电极向上推移S4，电极压力曲线升高。 3.冷却结晶阶段 过程与点焊熔核的结晶过程基本相同。
凸焊说明书
凸焊说明书一、产品概述凸焊是点焊的一种变种，所使用的电流密度低于短路电流，焊点呈凸状，主要应用于低碳钢、不锈钢、铝等材料的焊接。
本产品为专业焊接工具，需专业人员操作。
二、操作步骤1. 准备：检查电源线是否完好，调整合适的焊接参数，如电流、焊接时间等。
同时，确保工件表面清洁，无油污、锈迹等。
2. 安装凸焊电极：将选定的凸焊电极安装到电极座上，并确保电极与工件紧密接触。
3. 放置工件：将待焊接的工件放置在电极上，确保工件与电极紧密接触。
4. 焊接：按下焊接按钮，设备将按照设定的参数进行焊接。
观察焊点状态，如有问题及时调整参数。
5. 检查焊点：焊点应呈凸状，表面光滑，无气孔、裂纹等缺陷。
如有问题，需清理工件后重新焊接。
6. 结束工作：焊接完成后，关闭设备电源，取出工件，清理现场。
三、注意事项1. 操作前需了解设备及材料特性，按照规定操作。
2. 确保工件表面清洁，无油污、锈迹等，否则会影响焊接质量。
3. 焊接过程中，注意观察焊点状态，如有问题及时调整参数。
4. 定期检查设备及电极，如有损坏及时更换。
5. 操作过程中，遵守相关安全规定，避免烫伤、触电等事故。
四、维护与保养1. 定期清理设备表面灰尘，保持整洁。
2. 定期检查电源线是否破损，如有及时更换。
3. 定期检查电极座及电极，如有损坏及时更换。
4. 定期对设备进行全面检查，确保设备正常运行。
五、包装与储存1. 本产品应存放在干燥、无尘的地方，避免阳光直射和潮湿环境。
2. 包装应严密，防止灰尘进入包装内部。
凸焊的工艺技术要求
凸焊工艺规范1 范围本规范规定了公司常用标准件凸焊工艺技术要求。
本规范适用于公司规划和设计部门对凸焊工艺的审查。
2 规范性引用文件无3术语3.1 凸焊凸焊是在焊接件的接合面上预先加工出一个或多个凸点，使其与另一焊接件表面相接触，加压并通电加热，凸点压溃后，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法1）。
凸焊的位置精度取决于定位销与被焊接对象之间的配合精度，奇瑞公司的凸焊理论定位偏差最大为：（螺母）0.2mm（螺栓）0.25mm。
——————————《焊接工程师手册》 陈祝年 机械工业出版社 2002.1 第四章 凸焊工艺3.2凸焊设备81.上电极臂 4.下电极夹持器 7.定位销2）2.下电极臂 5.上电极8.凸焊标准件 3.上电极夹持器 6.下电极 9.钣金件图1 螺栓凸焊螺母凸焊图3图2 图4 4内容 4.1 螺母凸焊4.1.1 凸焊电极需要的空间螺母凸焊面必须为平面。
图1螺母凸焊下电极直径大小有Φ32、Φ35、Φ38、Φ42，常用为Φ32；上电极直径有Φ16、Φ20、Φ27，M5常用为Φ16，M6、M8常用为Φ20。
所以普通螺母的下电极至少要预留Φ32的圆平面。
保险带安装螺母（如图2）上电极与下电极直径相同，有Φ38、Φ42两种。
所以对于安全带螺母上下电极需要至少预留Φ38的圆平面。
4.1.2 凸焊定位底孔为降低凸焊电极制造成本，凸焊螺母底孔统一定为(M+1)mm,其中M为焊接螺母的公称直径（螺纹大径）。
英制螺母螺纹大径加1后取整。
如：7/16螺母（QR366716），螺纹大径约Φ11.1125mm，其螺母底孔直径为Φ12mm。
4.2 螺栓凸焊螺栓凸焊有两种形式，一种为承面凸焊，钣件对应位置开孔（如图1，3）；另一种为端面凸焊，钣件位置无孔（如图4），目前奇瑞公司基本为承面凸焊。
4.2.1 凸焊电极需要的空间螺栓凸焊面必须为平面。
图3 螺栓凸焊下电极直径大小有Φ25、Φ32，上电极大小有Φ16、Φ20；M5、M6下电极常用深度为30mm，M8下电极常用深度为38mm。
凸焊工艺初级培训PPT课件
项目 常见缺陷分析
2020/2/16
缺陷描述 漏焊
错焊（焊错位置、方向、标准件型号） 与工件焊接接触不良，间隙过大
偏孔：工件凸焊螺母过孔中心与螺母孔中心偏差 虚焊：螺母、螺栓脱落 焊接接头单点连接 焊接接头存在裂纹 焊渣、滑丝
板材变形、表面麻点
6
与工件焊接接触不良，间隙过大
直接原因：焊接时间短；焊接压力低；焊接电流低；板材金属特性； 间接原因：预压压力大；存在焊接分流
开始流过凸点从而将其加热至焊
接温度；电极力将己加热的凸点
迅速压溃，然后发生熔合形成核
心，见图中c；完成后的焊点如
图中d。
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凸焊标准件
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凸焊电极
3
螺母输送机
凸焊设备简介
凸焊上电极
启动开关
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凸焊下电极
4
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凸焊下电极结构
电极盖 定位销 弹簧 底座
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9
焊接接头单点连接
直接原因：上下电极不对中；焊接压力低；电极面不平，有磨损； 间接原因：标准件焊点尺寸不均匀；
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10
焊接接头存在裂纹
直接原因：焊接时间长；焊接压力高；焊接电流高；冷却不通畅；板材 表变脏污
间接原因：板材金属特性
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11
螺纹上存在焊渣
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偏孔：工件凸焊螺母过孔中心与螺母孔中心偏差
直接原因：定位销错误；定位销磨损；螺纹内径偏大；冲压孔大； 间接原因：定位销弹簧失效；定位销未弹起；定位销短；电极面不平有斜度
2020/2/16
压焊方法及设备点焊
压焊方法及设备点焊压焊是一种常见的金属连接方法，通过施加压力将金属件表面加热融化，使其在接触面上形成冷焊连接。
压焊方法通常包括点焊、缝焊、环焊和接触焊等。
本文将主要介绍压焊的一种常见方法，点焊，以及相关的设备和工艺参数。
点焊是压焊方法中最简单常用的一种。
它适用于薄板金属的连接，如钢板、铝板和铜板等。
点焊设备主要由焊机、电极和进给装置组成。
焊机通过控制电极的压力和电流时间来完成点焊操作。
点焊的工艺如下：1.准备工作：将要连接的金属件清理干净，移除表面的氧化层和油污。
确定好点焊的位置和电极的排列方式。
2.调整设备：根据连接的材料和技术要求，选择合适的电极和设定焊机的压力和电流。
3.点焊操作：将金属件放置在焊机的夹具上，使其紧密接触。
按下焊机的脚踏开关，电极下压，加热金属接触面，使之融化。
保持一定时间后，松开脚踏开关，电极恢复原位。
4.检验焊点：等待焊点冷却，然后进行可靠性检验，包括外观检查和拉力试验等。
点焊的工艺参数有：电极压力、电流、时间和间隙。
1.电极压力：电极压力决定了焊点的均匀性和牢固性。
压力过大会使焊点过深，过小会导致焊点不牢固。
调节电极压力时，要根据焊接金属的材料和厚度进行调整，一般为0.1~0.3MPa。
3.时间：焊接时间是焊接过程中保持电流的时间，时间过短会导致焊点无法充分熔化，时间过长则容易引起过热或过焊。
时间的选择要根据焊接金属的材料和厚度进行调整，一般为10~100毫秒。
4. 间隙：焊接间隙是指电极下压前，焊接接头两侧金属板之间的距离。
间隙过大会导致接头焊缝不完整，间隙过小则会产生过热。
间隙的选择要根据焊接金属的材料和厚度进行调整，一般为1~3mm。
总之，点焊是一种简单常用的金属连接方法，通过合理调节工艺参数和选择合适的设备，可以实现高质量的焊接。
在实际应用中，需要根据具体的焊接任务和材料特性进行调整和优化。
有了恰当的操作和工艺控制，点焊可以达到较好的连接效果。
凸焊基础知识培训
演讲人： 日期：
目录
• 凸焊概述与特点 • 凸焊设备与工具 • 凸焊前准备工作 • 凸焊过程控制要素 • 凸焊后处理及检验流程 • 安全生产与环境保护要求
凸焊概述与特点
01
凸焊定义及作用
定义
凸焊是一种电阻焊的变形，它是在预先加工出凸点的工件上进行焊接的方法，有 时也将凸焊称为电阻凸焊。
无损检测
采用X射线、超声波等无损检测方法，检测 内部缺陷和焊接质量。
凸焊后处理及检验
05
流程
冷却速度和时间控制
冷却速度
凸焊完成后，应控制冷却速度以避免产生裂纹或变形。根据 材料厚度和焊接工艺，选择合适的冷却方式，如水冷、自然 冷却等。
时间控制
冷却时间的长短对焊接质量有很大影响。冷却时间过短可能 导致焊接部位未完全固化，而冷却时间过长则可能引起不必 要的组织变化和应力集中。因此，需根据具体情况制定合理 的冷却时间。
预防措施
针对导致不合格的原因，制定相应的预防措施，防止类似 问题再次发生。同时，对生产过程进行持续改进和优化， 提高产品质量水平。
安全生产与环境保
06
护要求
操作人员安全防护措施
1 2
穿戴防护服
操作凸焊设备时，必须穿戴符合规定的防护服， 包括防火、防烫伤的工作服、手套、鞋等。
佩戴防护眼镜
为防止焊接过程中产生的飞溅物伤害眼睛，操作 人员必须佩戴符合标准的防护眼镜。
设定合理的焊接电流 、电压和焊接时间， 确保焊接质量。
加热速度、温度和时间控制
加热速度应适中，避免过快导致 焊接变形或熔化不足。
控制焊接温度，防止过高导致材 料熔化或过低导致焊接不牢固。
焊接时间要足够，确保凸点完全 熔化并与基材形成牢固连接。
压力焊考试重点
第一章 点 焊（搭接）点焊：焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。
电阻点焊在汽车白车身焊装中占据主导地位,一辆轿车的白车身上焊点数就有3000~5000个。
一、点焊加热的基本原理点焊熔核与塑性环：塑性环先于熔核形成且始终伴随着熔核一起长大。
塑性环的作用：（1）防止周围气相与熔核的接触与侵入； （2）防止熔核中液态金属沿板缝向外喷溅。
点焊时焊接区的电阻电极与焊件间接触电阻 2rew + 焊件间接触电阻 rc + 焊件内部电阻 2rw 焊接区总电阻R = 2Rew+ 2Rw+ Rc接触电阻2Rew+ Rc ：接触电阻是由于电极与焊件、焊件与焊件之间的接触面在微观上存在凹凸不平、锈迹、氧化膜等所致，即是接触不良而产生的附加电阻。
影响接触电阻的主要因素：焊件表面状态：氧化、油污、清理方式等； 表面清理方法Rc /μΩ表面清理方法Rc /μΩ酸洗300带有氧化皮和锈的表面500000用金刚砂轮清除表面100切屑加工的表面1200方法同上，清除后涂油300锉加工的表面280方法同上，清除后又生锈80000研磨的表面110带有氧化皮的表面80000测试条件：低碳钢，板厚3mm ，电极压力2000N ，电极材料为铜合金，测试温度20℃ 电极压力：一般来说，压力增大电阻减小；（采用预热的方法可降低电极压力） 加热温度：温度升高、材质变软，接触面贴合好，电阻减小。
室温下的接触电阻rc ’是电极压力F 为1N 时的接触电阻。
接触电阻率随温度变化的计算公式 m c Fr -='C R )()()(00T H T H T R R c c =点焊加热初期，接触电阻是焊接区电阻的主要组成部分，但随着接触面温度上升而迅速下降，当界面消失时接触电阻趋近于零。
不锈钢板硬度计算公式：其中σb 为材料的抗拉强度，HRC 为硬度。
铜电极的硬度计算公式：接触电阻分布的不均匀性：采用化学清理方法，接触电阻的分布较均匀。
焊接工艺专栏(凸焊)
焊接工艺专栏（凸焊）
1 、凸焊的定义、用途
突起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后压
溃，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。
凸焊的用途：主要用于安装用螺母或安装用螺柱与板材的
连接，并能承受一定的应力。
2、凸焊的原理
2.1凸焊的热源
点焊的热源是电流通过焊接区产生的电阻热。
根据焦耳定律，总热量：
2.2 焊点的生成过程：
⑴预压阶段：
其机－电过程特点是ＦＷ＞０（给予压紧力）、Ｉ＝０（不通电流），作用是在电极压力作用下清除部分接触表面的不平和氧化膜，形成物理接触点，为以后焊接电流的顺利通过及表面原子的键合作好
准备。
⑵通电加热阶段：
本阶段机－电过程特点是ＦＷ＞０（给予压紧力）、Ｉ＞０（通电流），作用是在热和机械（力）作用下形成熔核，并随着通电加热的进行而长大，直到获得需要的熔核尺寸。
⑶冷却结晶阶段：
本阶段机－电过程特点是ＦＷ＞０、Ｉ＝０，其作用是使液态熔核在压力作用下的冷却结晶，即凝固过程。
2.3点焊的主要焊接参数
点焊的主要焊接参数：焊接电流、焊接时间、焊接压力、电极端面直径。
3、点焊设备
目前，焊装车间有人工点焊和机器人点焊两种。
机器人点焊。
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图２-３ 两点凸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ时的移位示意图 ａ)电磁力F方向 ｂ)撕开后的凸点
图２-４ 凸点形状 ａ)圆球形 ｂ)圆锥形
ｃ)带环形溢出槽形
2.2.2 凸点设计
图２-５ 带凸点的螺母 ａ)带圆凸点 ｂ)带弧形凸点
图２-６ 凸焊接头拉剪载荷与 电极压力关系
2.3.1 低碳钢的凸焊
2. B参数用于2个凸点的情况。 3. C参数用于多个凸点，且点距较小的情况。 4.表中焊接电流、电极压力均指每个凸点的数值。 2.不同板厚组对时，参数应按较薄的一面选，但凸点应尽可能加工 在厚板上。 3.正常凸点用于单点凸焊，小尺寸凸点用于多点凸焊。 4.焊接电流应选用缓升或直流波形，厚板时应加大锻压力。
镀层钢板的凸焊 贴塑钢板的凸焊 不锈钢和高温合金的凸焊
2.1.1 凸焊基本类型
图２-１ 凸焊类型实例 ａ)多点凸焊 ｂ)环焊 ｃ)T形焊 ｄ)滚凸焊(制动蹄) ｅ)线材交叉焊
2.2.1 凸焊工艺特点
１)焊前表面必须认真清理。 ２)各凸点或凸环沿圆周高度必须均匀一致。 ３)电极随动性必须良好，以防止初期喷溅。 ４)必须防止凸点移位(图２-３)。 ５)环焊密封性在批量生产中较难保证，需在凸环结构设计、焊接 夹具、焊机等多方面采取措施。
图２-７ 贴塑钢板使用的各种环形凸点
第２章 凸 焊
2.1 凸焊基本原理 2.1.1 凸焊基本类型 2.1.2 凸焊接头形成过程 2.1.3 凸焊接头的结合特点 2.2 凸焊一般工艺 2.2.1 凸焊工艺特点 2.2.2 凸点设计 2.2.3 凸焊焊接参数选择 2.3 常用金属材料的凸焊 2.3.1 低碳钢的凸焊
第２章 凸 焊
2.3.2 2.3.3 2.3.4