电阻焊实验

课程实验 电阻焊课程实验电阻焊

课程实验

指

导

书

重庆科技学院

材控教研室焊接实验室

二00八年十月九日

实验实验一一 点焊规范参数对接头质量的影响

一、实验目的

1．研究规范参数对接头强度的影响；

2．掌握选择点焊规范参数的—般原则和方法； 二、实验装置及实验材料

1．交流点焊机（DN —63型） 2．手动砂轮

3．试片100×20×1mm ，冷轧低碳钢 三、实验原理

点焊的基本参数有焊接电流I （kA ）、通电时间t （周）、焊接压力F W （N ）

、电极端面形状和尺寸等。其中前三个参数是形成点焊接头的三大要素。点焊时合理地选择这些参数，并使这些参数保持稳定，是获得优质接头的重要条件。 1、 焊接电流

焊接电流是最重要的点焊参数。点焊时产生的热量，当其他参数不变时，Q 与I 的平方成正比。当焊接电流较小时，加热量不足，不能形成熔核或熔核尺寸很小。随着焊接电流的增加，熔核尺寸迅速扩大。但焊接电流过大，加热过于强烈，熔核扩展速度大于塑性环扩展速度时．将会产生严重飞溅，使焊接质量下降。因此焊接电流的选择应以不产生飞溅为前提。 2、焊接时间

焊接时间的影响与焊接电流相类似。由于温度场的建立要有一个过程。当焊接时间过短时，不能形成熔核。增长焊接时间，焊接区中心部位首先出现熔核。随着焊接时间的增加，熔核尺寸不断扩大。当熔核尺寸扩大到一定值以后，由于接触面积的增加，工件内部电阻及电流密度降低，散热加强，熔核扩展速率减缓．最终达到熔核尺寸的饱和值。如果在熔核尺寸饱和后继续加热，一般不会产生飞溅。这时由于塑性环还有一定扩大，拉剪强度略有增加，但强度分散性增大，正拉强度有所下降。 3、 电极压力

电极压力主要影响焊接区金属的塑性变形及接触面积，从而影响焊接区的电阻、电流密度及散热。当焊接压力过小时，由于焊接区金属的塑性变形范围及变形程度不足，造成电流密度过大，加热速度大于塑性环扩展速度，从而产生飞溅。随着焊接压力的增加，焊接区接触面积增大，工件的总电阻及电流密度减小，特别是焊透率下降更快。

如果在增大焊接压力的同时，相应增大焊接电流，则可保证焊点核心尺寸及接头强度基本不变。此外，电极压力的大小，对焊接区的塑性变形有重大影响。提高电极压力，将能有效地防止飞溅、裂纹、缩孔等缺陷的产生。

四、实验内容

1．了解点焊机的结构和工作原理

点焊机的总体结构如图1.

图1 点焊机结构

2. 焊接电流对焊点质量的影响

A 、根据板厚，确定电极端面尺寸；

B 、根据生产效率和设备情况，确定焊接时间；

C 、根据材质和设备情况，确定电极压力；

D 、取两板搭接量为20mm 左右，在4-12kA 电流之间，选择3—5个不同的值。所选的最小电流值进行焊接应出现末焊透，最好此时仅有很小的核心，但又不产生脱焊。最大电流值焊成的焊点，应产生较严重飞溅。每改变一次焊接电流值，焊3对试片。

电流电流（（kA kA）） I 1=

I 2=

I 3=

I 4=

I 5=

1

2 3

拉剪力（N ） 或熔核尺

寸（mm mm）） 平

均

焊接现象焊接现象

其中材料为 钢，板厚板厚δδ= mm ；电极压力Fw= KN ；焊接时间t= cyc 。

3. 焊接时间

A 、根据板厚，确定电极端面尺寸；

B 、根据生产效率和设备情况，确定焊接电流；

C 、根据材质和设备情况，确定电极压力；

D 、取两板搭接量为20mm 左右。选择3-5个不同的焊接时间值，最短焊接时间可选3—4周波，最长焊接时间应选26周波以上。最短焊接时间的实验焊点，必须保证出现未焊透，最好只有很小核心，但不应出现脱焊。另外，应有二个实验点使熔核直径达饱和值。每改变一次焊接时间值，焊3对试片。

焊接焊接时间时间时间（（cyc cyc））

t 1= t 2=

t 3=

t 4=

t 5=

1

2 3

拉剪力（N ） 或熔核尺

寸（mm mm）） 平

均

焊接现象焊接现象

其中材料为 钢，板厚板厚δδ= mm ；电极压力Fw= KN ；焊接时间I= kA 。

4. 电极压力

A 、根据板厚，确定电极端面尺寸；

B 、固定焊接电流；

C 、固定焊接时间；

D 、取两板搭接量为20mm 左右，采用不同电极（3-5个）压力进行施焊，最小电极压力值可选780N 左右。最大电极压力应选9800N 以上。采用最小电极压力应能产生较大的飞溅，而最大电极压力的实验焊点，应产生未焊透，最好只有很小的核心。每改变一次电极压力值，焊3对试片。

电极压力电极压力（（KN KN）） Fw 1=

Fw 2=

Fw 3=

Fw 4=

Fw 5=

1

2 3

拉剪力（N ） 或熔核尺

寸（mm mm）） 平

均

焊接现象焊接现象

其中材料为 钢，板厚板厚δδ= mm ；焊接电流I= KA ；焊接时间t= cyc 。

五、思考题

1. 如何根据实验结果来判断最佳规范点？

2. 根据焦耳定律，产生的焦耳热与电流的平方成正比。但实验结果表明，当焊接电流较小时随着焊接电流的增加，熔核尺寸增加比较快，但进一步增大焊接电流，熔核的扩展速率又逐步减缓，这是否与焦耳定律有矛盾？为什么？

3.比较软规范与硬规范的特点。