焊接工艺及方法

焊接工艺及方法点焊方法和工艺。

1、焊点形成过程：

（1）预压：

（2）通电焊接：

（3）锻压阶段：

二、点焊工艺参数选择

通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。

以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。

三、不等厚度和不同材料的点焊

当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一边偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时，厚件一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料调整熔核偏移的原则是：增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有：

（1）采用强条件使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。

（2）采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径，以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。

（3）采用不同的电极材料薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金，以减少这一侧的热损失。

（4）采用工艺垫片在薄件或导电、导热性好的工件一侧垫一块由导热性较差的金属制成的垫片（厚度为0.2-0.3mm），以减少这一侧的散热。

四、焊接工艺：

低碳钢点焊的焊接条件

（1）焊前表面准备：

点焊机的次级电压低、电流大、阻抗小，焊件表面的油污、氧化皮等为不良导体。它们的存在将直接影响焊接时热量的析出、核心形成及电极寿命，并导致缺陷产生，接头强度与生产率降低。

所以，表面清理是焊前十分关键的工序。

常用的清理方法有：

一、机械清理，如旋转钢丝刷、砂轮或砂纸打磨、喷丸等。

二、化学清理，去油、酸洗、钝化等。

（2）点焊规范：对于电极压力不变的单脉冲点焊，规范参数主要包括焊接电流、焊接时间、电极压力、电极工作端面的形状和尺寸等。各规范参数对焊接过程的影响：

（I）焊接电流：是决定析热量的主要因素，将直接影响熔核直径与焊透率，从而影响到焊点强度。当其它参数一定时，焊接电流应有一个合理的范围。低于下限，能量过小，不能形成熔核或熔核过小。高于上限，能量过大，会产生飞溅；

（II）焊接时间：焊接电流决定析热量，而焊接时间则同时对析热与散热产生影响。通常在规定的焊接时间内，焊接区析出的热量除部分损失外，将逐渐积累，用以加热焊接区，使熔核逐渐扩大到所要求的尺寸。焊接时间对焊点熔核尺寸的影响规律基本上与焊接电流对焊点熔核大小的影响相同；

（III）电极压力：将影响焊接区的加热程度和塑性变形程度。随着电极压力的增大，焊件接触电阻会减小，电流密度也会降低。当其它参数一定时，增大电极压力将减慢加热速度，并使焊点熔核尺寸减小而导致焊点强度降低。

（IV）电极工作端面的形状和尺寸：电极工作端面的尺寸过大，会使熔核直径增大，导致电流密度降低，直接影响焊接强度。球面电

极因头部体积大，散热效果好，且为圆滑过渡，不会引起应力集中，上下电极的安装对中要求低，偏斜对焊点质量的影响小，因此应用较广。

凸焊方法和工艺。

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。

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臵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）凸点的位臵准确、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，且凸点设臵在一个工件上，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。

一、凸焊的工艺特点

凸焊是点焊的一种变形，通常是在两板件之一上冲出凸点，然后进行焊接。由于电流集中，克服了点焊时熔核偏移的缺点，因而凸焊时工件的厚度比可以超过6:1。

凸焊时，电极必须随着凸点的被压馈而迅速下降，否则会因失压而产生飞溅，所以应采用电极随动性好的凸焊机。

多点凸焊时，如果焊接条件不适当，会引起凸点移位现象，并导致接头强度降低。实验证明，移位是由电流通过时的电磁力引起的。

在实际焊接时，由于凸点高度不一致，上下电极平行度差，一点固定一点移动要比两点同时移动的情况多。

为了防止凸点移位，除在保证正常熔核的条件下，选用较大的电极压力，较小的焊接电流外，还应尽可能地提高加压系统的随动性。提高随动性的方法主要是减小加压系统可动部分的质量，以及在导向部分采用滚动摩擦。