电阻焊焊接原理和有关电阻焊接知识
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6. WARNING（警告） a) 勿将手放入两电极中间。 进行焊接操作时双手远离电极。 b) 在焊接尚未完成时切勿接触正在焊接的物体或电极。 焊接工件，电极及焊接臂都很烫。勿与其接触否则将被烫伤。 c) 将电源箱接地。 若未接地则可能在故障或漏电情况下导致电击事故。 d) 使用指定范围的电源电压。 否则可能导致火灾或电击事故。 e) 仅允许使用指定电缆。 否则若电缆容量不足的话将导致火灾。 f) 切勿损坏电源线及连接线。 勿踩踏，拧，扭或拉电缆线。否则电源线及连接线断裂的话将导致电击及 ——8——
接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原 因形成：
1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流 遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。
2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只 能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于 电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。电极与工件间的电阻 Rew 与 Rc
a) b) 禁止符号，警告勿进行产品担保范围以外的操作。 c) d) 操作人员必须采取的行为。 e) f) 三角形内符号提示操作人员留心有注明“危险”，“警告”及“注意”
——7——
5. DANGER（危险） a) 非必要情形下切勿接触焊接电源箱内侧。 因电源箱内有高电压，不必要情形下接触将很危险。只有在更换电池或改 换 DIP 开关时方可与其接触。当对电源箱内部进行检查时必须确保主线路 开关关闭并至少等候 10 分钟（详情见第 6，7 章）。 b) 禁止拆卸，修理或变更焊机电源箱。 否则可能被电击或烧伤。除手册内注明的进行检修外不允许其他任何行 为。
1.1
使用金属材料制作零件的场合,有许多时候都需要将材料切断成 规定的尺寸,再将其连接起来.
连接材料的方法有利用锍钉进行机械连接和利用焊接进行冶金 连接以及利用超声波进行物理连接.电阻点焊是利用冶金的方法将金属 效率地经济地连接起来的一种方法.因此在产业界被广泛的使用.
我们将小型工件的电阻焊接称之为电阻点焊; MIYACHI 公司源源不断开发各种小型、可高密度安装化的新型 电阻碰焊机，取代了以往的锡焊、铆接等金属连接工艺。 电阻点焊机是最适合用于小型的、性能要求高的电子部品，以及 电池工业部件品的连接组装。 焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近 区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率 高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航 天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。
——5——
1.交流电 可以通过调幅使电流缓升、缓降，以达到预热和缓冷的目 的，这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊，即用 于两个或多个脉冲之间留有冷却时间，以控制加热速度。这种方法主要 应用于厚钢板的焊接。
2.直流电 主要用于需要大电流的场合，由于直流焊机大都三相 电源供电，避免单相供电时三相负载不平衡。
点焊时，产生的热量只有一小部分用于形成焊点，较大部分因向临近物 质传导或辐射而损失掉了，其热平衡方程式：
Q=Q1+Q2————（3）其中：Q1——形成熔核的热量、 Q2——损失的热量
有效热量 Q1 取决与金属的热物理性能及熔化金属量，而与所用的 焊接条件无关。Q1=10%-30%Q，导热性好的金属（铝、铜合金等）取下 限；电阻率高、导热性差的金属（不锈钢、高温合金等）取上限。损失 热量 Q2 主要包括通过电极传导的热量（30%-50%Q）和通过工件传导的 热量（20%Q 左右）。辐射到大气中的热量 5%左右。
——2——
和 Rw 相比，由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对 熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。
2.焊接电流的影响 从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因 此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主 要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为 回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直 流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。
3.焊接时间的影响 为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围 内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间 （强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软 规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机 的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下 限，使用时以此为准。 4.电极压力的影响 电极压力对两电极间总电阻 R 有明显的影响，随着电极压力的增 大，R 显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能 影响因 R 减小引 起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办 法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。
率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电 阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而 散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几 千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与 金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。
第四章 有关电阻焊接知识……………………………………………27 4.1 有关焊接热平衡………………………………………...27 4.2 有关极性效应…………………………………………...28 4.3 电池组焊接……………………………………………...30
4.4 焊接规范的选择方法…………………………………….31 4.5 不良焊接现象及解决对策……………………………….36 4.6 电阻焊接的品质…………………………………………..37 第五章 电阻焊(碰焊)综合现象及对策………………………………38 5.1 电流、电阻、时间、与热量关系………………………..38 5.2 碰爆与脱焊………………………………………………..39 5.3 碰焊夹具…………………………………………………..40 5.4 碰焊针-1…………………………………………………...40 5.5 碰焊针-2…………………………………………………...41 5.6 碰焊机(ME-110A)参数表…………………………………42 5.7 碰焊机(ME-110A)简介……………………………………43 5.8 说明…………………………………………………………44 第六章 碰焊小结………………………………………………………46 6.1 碰焊夹具调节方法………………………………………….46 6.2 碰焊过程中的问题与对策………………………………….47
火灾事故。 g) 勿用已被损坏的电缆线，连接线或插头。 被损坏的电缆线或插头可能导致电击，短路及火灾。若须对任何部件进行 维修请联络 MIYACHI 公司或售货厂商。 h) 出现问题请停止操作。 遇燃烧气味，异常噪音，异常高温，冒烟等问题时若继续操作将导致电击 及火灾，应立即联络 MIYAHCI 公司或售货厂商。 i) 使用电子心脏定调器者请勿接近焊机。 使用电子心脏定调器者在未经医生允许情况下请勿接近焊机或正操作焊 机的区域附近。焊机操作过程中产生的磁场将对定调器工作造成干扰。 j) 必须着防护装。 着防护装如长袖夹克，戴安全手套，皮围裙等以免碎屑物灼伤皮肤。 k) 戴防护镜 焊接过程中若直接注视焊点的话眼睛可能受到伤害，若飞溅物进入眼睛则 可能导致失明。 7. CAUTION（注意） a) 切勿溅湿焊接电源箱。 若溅湿任何电子部件将引起电击及短路事故。 b) 焊接电源箱不可用于除焊接之外其他用途。 若用于其他未指定用途则可能导致电击及火灾。 c) 接线要安全牢固，否则将导致火灾或电击事故。
——4——
点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段（如图点焊过程）： 1）预压阶段——电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，
使工件间有适当压力。
2）焊接时间——焊接电流通过工件，产热形成熔核。 3）维持时间——切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到 足够强度。 4）休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个 焊接循环。 为了改善焊接接头的性能，有时需要将下列各项中的一个或多个 加于基本循环： 1）加大预压力以消除厚工件之间的间隙，使之紧密贴合。 2）用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止飞溅； 凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各 点加热的一致。 3）加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹或缩孔。 4）用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织，提高接头的力学性 能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。
4.材料对热循环的敏感性 在焊接热循环的影响下，有淬火倾向 的金属，易产生淬硬组织，冷裂纹；与易熔杂质易于形成低熔点的合金 易产生热裂纹；经冷却作强化的金属易产生软化区。防止这些缺陷应该 采取相应的工艺措施。因此，热循环敏感性大的金属焊接性也较差。
——6——
(ME-110A)
3.1
安全措施 使用前请仔细阅读“安全措施”以便掌握正确使用方法。 ·如下预防措施可确保对我司产品的正确使用并避免对操作人员及他人造成 伤害。 以下每一条对安全使用都至关重要请仔细阅读切勿疏漏。 ·各类符号及文字解释如下： 1. DANGER（危险） 若未严格遵照要求运行或操作必将造成严重伤害或导致死亡事故。 2. WARNING（警告） 若未严格遵照要求运行或操作将可能造成严重伤害或导致死亡事故。 3. CAUTION（注意） 若未严格遵照要求运行或操作将可能造成人身伤害或设备损坏。 4.
第三章 可变换型碰焊机操作手册(ME-110A)………………………..7 3.1 使用指南………………………………………………....7 3.2 说明……………………………………………………...12 3.3 各部分名称及功能……………………………………...12 3.4 安装及接线……………………………………………...15 3.5 基本操作………………………………………………...16 3.6 设定 DIP 开关…………………………………………...21 3.7 电池更换与界面………………………………………...22 3.8 错误释疑与技术参数…………………………………….23
1.材料的导电性和导热性 电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊 机，其焊接性较差。
2.材料的高温强度 高温（0.5-0.7Tm）屈服强度大的金属，点 焊时容易产生飞溅，缩孔，裂纹等缺陷，需要使用大的电极压力。必要 时还需要断电后施加大的锻压力，焊接性较差。
3.材料的塑性温度范围 塑性温度范围较窄的金属（如铝合金）， 对焊接工艺参数的波动非常敏感，要求使用能精确控制工艺参数的焊 机，并要求电极的随动性好。焊接性差。
——3——
5.电极形状及材料性能的影响 由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热 性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有 显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降 低。 6.工件表面状况的影响 工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚 的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大， 则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不 均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接 头的必要条件。
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第一章 概述…………………………………………………………...1 1.1 电阻点焊……………………………………………….....1
第二章 电阻焊焊接原理…………………………………………….....2 2.1 焊接热的产出及影响因素………………………………2 2. 2 热平衡及散热…………………………………………...4 2.3 焊接循环………………………………………………..5 2.4 焊接电流的种类和适用范围…………………………....6 2.5 金属电阻焊时的焊接性…………………………………6
——1——
2.1
点焊时产生的热量由下式决定：Q=IIRt（J）————（1） 式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极
间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s） 1.电阻 R 及影响 R 的因素 电极间电阻包括工件本身电阻 Rw，两工件间接触电阻 Rc，电极与
工件间接触电阻 Rew.即 R=2Rw+Rc+2Rew——（2） 当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻
接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原 因形成：
1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流 遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。
2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只 能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于 电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。电极与工件间的电阻 Rew 与 Rc
a) b) 禁止符号，警告勿进行产品担保范围以外的操作。 c) d) 操作人员必须采取的行为。 e) f) 三角形内符号提示操作人员留心有注明“危险”，“警告”及“注意”
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5. DANGER（危险） a) 非必要情形下切勿接触焊接电源箱内侧。 因电源箱内有高电压，不必要情形下接触将很危险。只有在更换电池或改 换 DIP 开关时方可与其接触。当对电源箱内部进行检查时必须确保主线路 开关关闭并至少等候 10 分钟（详情见第 6，7 章）。 b) 禁止拆卸，修理或变更焊机电源箱。 否则可能被电击或烧伤。除手册内注明的进行检修外不允许其他任何行 为。
1.1
使用金属材料制作零件的场合,有许多时候都需要将材料切断成 规定的尺寸,再将其连接起来.
连接材料的方法有利用锍钉进行机械连接和利用焊接进行冶金 连接以及利用超声波进行物理连接.电阻点焊是利用冶金的方法将金属 效率地经济地连接起来的一种方法.因此在产业界被广泛的使用.
我们将小型工件的电阻焊接称之为电阻点焊; MIYACHI 公司源源不断开发各种小型、可高密度安装化的新型 电阻碰焊机，取代了以往的锡焊、铆接等金属连接工艺。 电阻点焊机是最适合用于小型的、性能要求高的电子部品，以及 电池工业部件品的连接组装。 焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近 区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率 高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航 天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。
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1.交流电 可以通过调幅使电流缓升、缓降，以达到预热和缓冷的目 的，这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊，即用 于两个或多个脉冲之间留有冷却时间，以控制加热速度。这种方法主要 应用于厚钢板的焊接。
2.直流电 主要用于需要大电流的场合，由于直流焊机大都三相 电源供电，避免单相供电时三相负载不平衡。
点焊时，产生的热量只有一小部分用于形成焊点，较大部分因向临近物 质传导或辐射而损失掉了，其热平衡方程式：
Q=Q1+Q2————（3）其中：Q1——形成熔核的热量、 Q2——损失的热量
有效热量 Q1 取决与金属的热物理性能及熔化金属量，而与所用的 焊接条件无关。Q1=10%-30%Q，导热性好的金属（铝、铜合金等）取下 限；电阻率高、导热性差的金属（不锈钢、高温合金等）取上限。损失 热量 Q2 主要包括通过电极传导的热量（30%-50%Q）和通过工件传导的 热量（20%Q 左右）。辐射到大气中的热量 5%左右。
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和 Rw 相比，由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对 熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。
2.焊接电流的影响 从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因 此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主 要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为 回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直 流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。
3.焊接时间的影响 为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围 内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间 （强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软 规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机 的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下 限，使用时以此为准。 4.电极压力的影响 电极压力对两电极间总电阻 R 有明显的影响，随着电极压力的增 大，R 显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能 影响因 R 减小引 起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办 法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。
率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电 阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而 散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几 千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与 金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。
第四章 有关电阻焊接知识……………………………………………27 4.1 有关焊接热平衡………………………………………...27 4.2 有关极性效应…………………………………………...28 4.3 电池组焊接……………………………………………...30
4.4 焊接规范的选择方法…………………………………….31 4.5 不良焊接现象及解决对策……………………………….36 4.6 电阻焊接的品质…………………………………………..37 第五章 电阻焊(碰焊)综合现象及对策………………………………38 5.1 电流、电阻、时间、与热量关系………………………..38 5.2 碰爆与脱焊………………………………………………..39 5.3 碰焊夹具…………………………………………………..40 5.4 碰焊针-1…………………………………………………...40 5.5 碰焊针-2…………………………………………………...41 5.6 碰焊机(ME-110A)参数表…………………………………42 5.7 碰焊机(ME-110A)简介……………………………………43 5.8 说明…………………………………………………………44 第六章 碰焊小结………………………………………………………46 6.1 碰焊夹具调节方法………………………………………….46 6.2 碰焊过程中的问题与对策………………………………….47
火灾事故。 g) 勿用已被损坏的电缆线，连接线或插头。 被损坏的电缆线或插头可能导致电击，短路及火灾。若须对任何部件进行 维修请联络 MIYACHI 公司或售货厂商。 h) 出现问题请停止操作。 遇燃烧气味，异常噪音，异常高温，冒烟等问题时若继续操作将导致电击 及火灾，应立即联络 MIYAHCI 公司或售货厂商。 i) 使用电子心脏定调器者请勿接近焊机。 使用电子心脏定调器者在未经医生允许情况下请勿接近焊机或正操作焊 机的区域附近。焊机操作过程中产生的磁场将对定调器工作造成干扰。 j) 必须着防护装。 着防护装如长袖夹克，戴安全手套，皮围裙等以免碎屑物灼伤皮肤。 k) 戴防护镜 焊接过程中若直接注视焊点的话眼睛可能受到伤害，若飞溅物进入眼睛则 可能导致失明。 7. CAUTION（注意） a) 切勿溅湿焊接电源箱。 若溅湿任何电子部件将引起电击及短路事故。 b) 焊接电源箱不可用于除焊接之外其他用途。 若用于其他未指定用途则可能导致电击及火灾。 c) 接线要安全牢固，否则将导致火灾或电击事故。
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点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段（如图点焊过程）： 1）预压阶段——电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，
使工件间有适当压力。
2）焊接时间——焊接电流通过工件，产热形成熔核。 3）维持时间——切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到 足够强度。 4）休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个 焊接循环。 为了改善焊接接头的性能，有时需要将下列各项中的一个或多个 加于基本循环： 1）加大预压力以消除厚工件之间的间隙，使之紧密贴合。 2）用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止飞溅； 凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各 点加热的一致。 3）加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹或缩孔。 4）用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织，提高接头的力学性 能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。
4.材料对热循环的敏感性 在焊接热循环的影响下，有淬火倾向 的金属，易产生淬硬组织，冷裂纹；与易熔杂质易于形成低熔点的合金 易产生热裂纹；经冷却作强化的金属易产生软化区。防止这些缺陷应该 采取相应的工艺措施。因此，热循环敏感性大的金属焊接性也较差。
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(ME-110A)
3.1
安全措施 使用前请仔细阅读“安全措施”以便掌握正确使用方法。 ·如下预防措施可确保对我司产品的正确使用并避免对操作人员及他人造成 伤害。 以下每一条对安全使用都至关重要请仔细阅读切勿疏漏。 ·各类符号及文字解释如下： 1. DANGER（危险） 若未严格遵照要求运行或操作必将造成严重伤害或导致死亡事故。 2. WARNING（警告） 若未严格遵照要求运行或操作将可能造成严重伤害或导致死亡事故。 3. CAUTION（注意） 若未严格遵照要求运行或操作将可能造成人身伤害或设备损坏。 4.
第三章 可变换型碰焊机操作手册(ME-110A)………………………..7 3.1 使用指南………………………………………………....7 3.2 说明……………………………………………………...12 3.3 各部分名称及功能……………………………………...12 3.4 安装及接线……………………………………………...15 3.5 基本操作………………………………………………...16 3.6 设定 DIP 开关…………………………………………...21 3.7 电池更换与界面………………………………………...22 3.8 错误释疑与技术参数…………………………………….23
1.材料的导电性和导热性 电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊 机，其焊接性较差。
2.材料的高温强度 高温（0.5-0.7Tm）屈服强度大的金属，点 焊时容易产生飞溅，缩孔，裂纹等缺陷，需要使用大的电极压力。必要 时还需要断电后施加大的锻压力，焊接性较差。
3.材料的塑性温度范围 塑性温度范围较窄的金属（如铝合金）， 对焊接工艺参数的波动非常敏感，要求使用能精确控制工艺参数的焊 机，并要求电极的随动性好。焊接性差。
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5.电极形状及材料性能的影响 由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热 性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有 显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降 低。 6.工件表面状况的影响 工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚 的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大， 则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不 均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接 头的必要条件。
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第一章 概述…………………………………………………………...1 1.1 电阻点焊……………………………………………….....1
第二章 电阻焊焊接原理…………………………………………….....2 2.1 焊接热的产出及影响因素………………………………2 2. 2 热平衡及散热…………………………………………...4 2.3 焊接循环………………………………………………..5 2.4 焊接电流的种类和适用范围…………………………....6 2.5 金属电阻焊时的焊接性…………………………………6
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2.1
点焊时产生的热量由下式决定：Q=IIRt（J）————（1） 式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极
间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s） 1.电阻 R 及影响 R 的因素 电极间电阻包括工件本身电阻 Rw，两工件间接触电阻 Rc，电极与
工件间接触电阻 Rew.即 R=2Rw+Rc+2Rew——（2） 当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻