电阻焊的原理 ppt课件
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稳定。
焊接时间： 向焊件通电加热形成熔核。
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。
冷却结晶阶段： 当熔核达到合格的形状与尺寸之后，切断焊接电流，熔核在电极
力作用下冷却。
3
为了改善焊接点的性能，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
低频焊
工频焊
高频焊 点焊 缝焊 对焊 电容储能焊 点焊 缝焊
点焊 缝焊 对焊 点焊 缝焊 对焊
对接缝焊
点焊 缝焊 对焊
焊接方式
对碰法
电极
同一侧直接焊
平行焊
产品
平面-平面
圆柱-圆柱
圆柱-平面
凸点-平面
9
点焊: •工件搭接 •柱状电极 •熔核连接 •通常板厚≤4mm
凸焊 工件搭接 工件有凸点 平板电极 熔核连接 一次可焊多点
在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。 焊接时电流选用应接近C点处，抗剪强度增加缓慢，越 过C后，由于飞溅或工件表面压痕过深，抗剪强度会明 显降低
引起电流变化的主要原因是电网电压波动和回路阻 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。
溅； 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，提高焊接点的力
学性能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。
4
5
三. 实现焊接的基本条件
1). 工件接触间一定的接触电阻 : R 2). 接触电阻R上通过一定的电流 : I 3) 接触电阻R上通过电流具有一定的时间 : t 4). 工件上具有一定的压力: P 5). 电极上具有一定的冷却温度: T
a）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。
b）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 的集中。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
19
2.焊接电流 电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，
3.焊接时间 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。
影响因素：电流、焊接时间、电阻、电极压力、电极形状和材料性 能、工件表面状况等。
电阻焊散热
点焊时，只有较小部分用于形成熔核，较大部分将因向临近物质传 导和辐射掉。
Q=Q1+Q2 其中： Q1——形成熔核的热量, 10%-30%Q
Q2——损失的热量（电极，工件，大气）
16
1.电阻
R=2Rew+2Rw+Re
焊接电阻分布
Rew--电极和板材接触面处的电阻(一般忽略） Re--板材与板材接触面处的电阻 Rw--板材自身的电阻
17
电阻Rw为电极间电阻包括工件本身，取决于它本身的电阻率。 电阻率高的金属（Rw大），导电性和导热性差（如不锈钢）；
相反，电阻率低的金属导电性和导热性好（如铝），故点焊不锈 钢时产热多而散热慢，可采用较小电流（几千安培）；点焊铝时， 产热少而散热快，必须用大电流（几万安培）。
6
四. 电阻焊的优缺点
优点： 1）生产效率高，无噪声和有害气体（闪光对焊有火花要隔离），适合 大量生产 2）加热时间短，热量集中，焊接质量好 3）无填充材料和保护气体，低成本、节省材料 4）劳动条件较好 5）易于自动化，操作简单
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。
Resistance Welding
1
一. 电阻焊及其焊接原理
电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件 接触面及邻近区域产生的电阻热将其加工到熔化或塑性状态,使之形成 金属结合的一种方法.
2
二. 电阻焊形成的几个阶段
预压阶段： 通电之前向焊接件加压，建立良好的接触与导电通路，保持电阻
电阻率与金属的热处理状态和加工方式有关。 通常金属中含合金元素越多，电阻率超高；淬火状态又比退
火状态的电阻率高。
各种金属的电阻率与温度有关。 随着温度的升高，电阻率增大，且金属熔化时的电阻率比熔
化前高1～2倍。
18
电阻Re为焊件间接触电阻,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：
驱动器
反馈
焊接电极
反馈线圈
充电电路
半导晶体管组 电容组
电流分路器
13
电容储能焊接机
焊接电源
整流电路
脉冲变压器
焊接电极
充电电路
电容组
14
交流焊接 机
焊接电源
计数器
可控硅
Fra Baidu bibliotek
焊接变压器
焊接头
15
六. 电阻热产生及其影响因素
电阻热 Q=IIRT 其中Q — 电阻点焊能量 I — 焊接电流 R — 电焊过程中的动态电阻 T — 焊接时间
10
缝焊 工件搭接 盘状滚动电极 排点状焊缝（连续或 断续） 通常板厚 ≤3mm
对焊 •对接接头 •电阻对焊：焊接直径≤20mm 闪光对焊：大截面工件 •对接端面平整 •钳口式电极 •焊后接头处变粗 注：闪光对焊接头处有毛刺
11
高频 焊接机焊接电源
反馈
变压器
焊接电极
互感反馈
12
直流线性焊接机
焊接电源
缺点， 1）焊接过程进行的很快。若焊接时由于某些工艺因素发生波动，对焊 接质量的稳定性有影响时往往来不及进行调整。 2）设备比较复杂，对维修人员技术要求较高。 3）焊接的厚度，形状和接头形式受到一定程度的限制。 4）缺少简便、实用的无损检测手段。
7
五. 电阻焊分类
电阻焊
交流焊
直流焊
脉冲焊 直流冲击波焊
20
4.电极压力 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，以弥补电阻减小的影响，保持焊 接强度不变。电极压力过小，将引起飞溅，也会 使焊点强度降低。
焊接时间： 向焊件通电加热形成熔核。
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。
冷却结晶阶段： 当熔核达到合格的形状与尺寸之后，切断焊接电流，熔核在电极
力作用下冷却。
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为了改善焊接点的性能，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
低频焊
工频焊
高频焊 点焊 缝焊 对焊 电容储能焊 点焊 缝焊
点焊 缝焊 对焊 点焊 缝焊 对焊
对接缝焊
点焊 缝焊 对焊
焊接方式
对碰法
电极
同一侧直接焊
平行焊
产品
平面-平面
圆柱-圆柱
圆柱-平面
凸点-平面
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点焊: •工件搭接 •柱状电极 •熔核连接 •通常板厚≤4mm
凸焊 工件搭接 工件有凸点 平板电极 熔核连接 一次可焊多点
在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。 焊接时电流选用应接近C点处，抗剪强度增加缓慢，越 过C后，由于飞溅或工件表面压痕过深，抗剪强度会明 显降低
引起电流变化的主要原因是电网电压波动和回路阻 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。
溅； 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，提高焊接点的力
学性能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。
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三. 实现焊接的基本条件
1). 工件接触间一定的接触电阻 : R 2). 接触电阻R上通过一定的电流 : I 3) 接触电阻R上通过电流具有一定的时间 : t 4). 工件上具有一定的压力: P 5). 电极上具有一定的冷却温度: T
a）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。
b）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 的集中。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
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2.焊接电流 电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，
3.焊接时间 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。
影响因素：电流、焊接时间、电阻、电极压力、电极形状和材料性 能、工件表面状况等。
电阻焊散热
点焊时，只有较小部分用于形成熔核，较大部分将因向临近物质传 导和辐射掉。
Q=Q1+Q2 其中： Q1——形成熔核的热量, 10%-30%Q
Q2——损失的热量（电极，工件，大气）
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1.电阻
R=2Rew+2Rw+Re
焊接电阻分布
Rew--电极和板材接触面处的电阻(一般忽略） Re--板材与板材接触面处的电阻 Rw--板材自身的电阻
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电阻Rw为电极间电阻包括工件本身，取决于它本身的电阻率。 电阻率高的金属（Rw大），导电性和导热性差（如不锈钢）；
相反，电阻率低的金属导电性和导热性好（如铝），故点焊不锈 钢时产热多而散热慢，可采用较小电流（几千安培）；点焊铝时， 产热少而散热快，必须用大电流（几万安培）。
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四. 电阻焊的优缺点
优点： 1）生产效率高，无噪声和有害气体（闪光对焊有火花要隔离），适合 大量生产 2）加热时间短，热量集中，焊接质量好 3）无填充材料和保护气体，低成本、节省材料 4）劳动条件较好 5）易于自动化，操作简单
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。
Resistance Welding
1
一. 电阻焊及其焊接原理
电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件 接触面及邻近区域产生的电阻热将其加工到熔化或塑性状态,使之形成 金属结合的一种方法.
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二. 电阻焊形成的几个阶段
预压阶段： 通电之前向焊接件加压，建立良好的接触与导电通路，保持电阻
电阻率与金属的热处理状态和加工方式有关。 通常金属中含合金元素越多，电阻率超高；淬火状态又比退
火状态的电阻率高。
各种金属的电阻率与温度有关。 随着温度的升高，电阻率增大，且金属熔化时的电阻率比熔
化前高1～2倍。
18
电阻Re为焊件间接触电阻,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：
驱动器
反馈
焊接电极
反馈线圈
充电电路
半导晶体管组 电容组
电流分路器
13
电容储能焊接机
焊接电源
整流电路
脉冲变压器
焊接电极
充电电路
电容组
14
交流焊接 机
焊接电源
计数器
可控硅
Fra Baidu bibliotek
焊接变压器
焊接头
15
六. 电阻热产生及其影响因素
电阻热 Q=IIRT 其中Q — 电阻点焊能量 I — 焊接电流 R — 电焊过程中的动态电阻 T — 焊接时间
10
缝焊 工件搭接 盘状滚动电极 排点状焊缝（连续或 断续） 通常板厚 ≤3mm
对焊 •对接接头 •电阻对焊：焊接直径≤20mm 闪光对焊：大截面工件 •对接端面平整 •钳口式电极 •焊后接头处变粗 注：闪光对焊接头处有毛刺
11
高频 焊接机焊接电源
反馈
变压器
焊接电极
互感反馈
12
直流线性焊接机
焊接电源
缺点， 1）焊接过程进行的很快。若焊接时由于某些工艺因素发生波动，对焊 接质量的稳定性有影响时往往来不及进行调整。 2）设备比较复杂，对维修人员技术要求较高。 3）焊接的厚度，形状和接头形式受到一定程度的限制。 4）缺少简便、实用的无损检测手段。
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五. 电阻焊分类
电阻焊
交流焊
直流焊
脉冲焊 直流冲击波焊
20
4.电极压力 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，以弥补电阻减小的影响，保持焊 接强度不变。电极压力过小，将引起飞溅，也会 使焊点强度降低。