点焊基础
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Байду номын сангаас
第1章点焊
1.3点焊塑性环的形成和作用
塑性环：熔核周围具有一定厚度的塑性金属区
域。 也有助于点焊接头承受载荷。---- 点焊特有
电极压力 电极通电 塑性变形 热 强烈再结晶 塑性环
先于熔核形成，且随熔核的长大而长大。
作用：防止气体侵入熔核； 防止液态金属沿板缝向外喷溅
第1章点焊
1.4点焊接头的组织和结晶过程
第1章点焊
1.4.2（柱状+等轴）晶组织的形成过程 （eg：2A12-T4）
图5： 2A12-T4点焊接头（P11）
第1章点焊
区别： 2Al2-T4 枝晶常有 熔断，熔 断后游离 到熔核中 心,成为等 轴晶晶核。
图6：柱状晶+等轴晶形成过程模型
第1章点焊
Ⅰ.图6a 同图4a原理 。 Ⅱ.图6b 以半熔化晶粒作底面沿<001>向（金属 立方晶系）长出枝晶束。某些枝晶发生二次晶轴 的熔断、游离和向熔核中心运送。 Ⅲ.图6c 连续凝固层向前推进；枝晶粗化；倾 斜的枝晶束生长受阻，枝晶间距自动调整。 更多的枝晶二次晶轴发生熔断、游离并被排 挤到熔核心部；枝晶前沿液体金属的温度梯度逐 渐变缓和溶质浓度的不断提高，均使等轴晶核在 熔核心部增殖，
第1章 点焊
2Rw近似计算公式:
式中 :K - 焊接不均匀加热系数(0.80~0.90) A - 电场不均匀系数(0.82~0.84) ρ T – 焊接区金属的电阻率,是温度的 系数,(Ω · ) mm δ - 单个焊件的厚度(mm) d – 电极与焊件接触面直径(mm)
第1章 点焊
2Rw的影响因素: 1.金属材料的热物理性质ρ T 2.力学性能(金属材料的压溃强度σ’) 3.点焊焊接参数及特征(电极压力、硬\软规范) 4.焊件厚度δ 焊接温度场和内部电阻是动态变化： 焊接过程中焊接区非线性不均匀加热，加热 区域的形态与温度分布始终处于不断变化,导致电 阻2Rw(瞬时值)也复杂变化。在临近加热终了时候 （减弱或断电时候）温度场才可进入准稳定状态， 电阻也趋于一个稳定值。
第1章点焊
1.2点焊熔核的形成过程
.\课件用视频\点焊熔核形成过程1.AVI
接头的形成 压力和电流下，形成 真实的物理接触点，并随 着通电加热的进行而不断 扩大。塑变能与热能使接 触点的原子不断激活，消 失了接触面，继续加热形 成熔化核心，简称熔核。 熔核形成原因：熔核处距 离电极远，冷却慢，热量散 不出去。
熔核中的液态金属在电动力作用下发生强烈 搅拌，熔核内的金属成分均匀化，结合界面 迅速消失。
图2：点焊原理图
第1章点焊
接头冷却：
断电-加热停止后，液态金属从熔核边界开 始，沿着与散热相反方向不断以枝晶形式向熔核 中间结晶。直至生长的枝晶相互抵住，接合面消 失了，形成柱状晶形态的焊点组织。 也可能因合金过冷条件不同，形成柱状晶+ 等轴晶混合形态的焊点组织。
第一篇 电阻焊
5.电阻焊的发展方向 1）向节能方向发展 2）采用计算机技术控制电阻焊过程 焊接车间的集中控制和监视系统 微机处理质量监控器的应用 3）机械手在电阻焊方面的发展 4）采用联合工艺
第1章点焊
本章主要内容： 一.点焊基本原理 二.点焊一般工艺 三.常用金属材料的点焊 四.特殊情况下的点焊工艺
第1章点焊
熔核全为柱状晶的形成过程：（eg：65Mn）
图3：65Mn点焊接头
第1章点焊
图4：柱状晶形成过程模型
第1章点焊
Ⅰ.图4a 在固—液相界面处为半熔化状态，为 异质成核进行结晶提供有利条件。 Ⅱ.图4b 温度降低，熔合线处液态金属处于过 冷状态，以半熔化晶粒作底面沿<100>晶向长出 枝晶。电极急冷作用下的温度梯度大，枝晶主 干伸入液体中较远，枝晶生长速度很快。 枝晶臂间距H与冷却速度V关系如下： 一次枝晶臂间距H1∝ V-1/2 二次枝晶臂间距H2∝ V-(1/3～1/2)
焊接电流：产生电阻热的外部条件
电阻：产生电阻热的内部条件
第1章 点焊
2.2电流对点焊加热Q的影响 电流有效值的大小及电流波形; 2 Rw上电流场分布 2.2.1电流有效值的大小及电流波形影响 调节焊接电流有效值大小会使得内部热源的析 热量发生显著变化，波形也有影响。 电容式焊机或工频交流焊机 直流式焊机
第1章点焊
（a）未孕育处理（柱状晶+等轴晶） （b）孕育处理（等轴晶） 图9： 2A12-T4铝合金点焊熔核
第1章点焊
2.首次使全部为柱状晶的点焊熔核贴合面处出现 等轴晶区（图10b）。
a）未孕育处理（柱状晶组织及贴合面）b）孕育处理（贴合面处的等轴晶组织）
图10：65Mn弹簧钢点焊熔核
第1章点焊
1.4.1柱状组织的形成过程 金属结晶（焊接熔池）的两个基本过程： 1.晶核的形成 2.晶核的长大。 焊接熔池温度分布不均匀，中心温度高，边缘处散热 好，温度最低。母材熔合线处存在有半熔化的晶粒，构成 了液体金属结晶的晶核，所以焊接熔池的结晶是从熔池边 界处的熔合线处开始的（联生结晶） 晶粒长大通常情况下是沿着与散热方向相反的方向以 柱状形态向焊接熔池中心生长的，即由熔池边缘指向熔池 中心温度最高处，直至这种柱状晶粒长大、相互接触，液 体金属全部凝固时，结晶过程才结束。
高频对接缝焊 （高频感应焊）
第一篇 电阻焊
4.电阻焊的优缺点 优点：和铆接或其它焊接方法相比：接头质量高 、辅助工序少、无须填加焊接材料及文明生产等 ；尤其易于机械化、自动化，生产效率高，经济 效益显著。 应用在航空航天、电子、汽车、家用电器等领域 发展，占整个焊接量1/4左右。 例如：用闪光对焊代替氩弧焊生产铝合金车圈， 每生产10万辆自行车，仅此一项，一年可节约人 民币66万。 缺点：电阻焊接头质量的无损检测较为困难，电 阻焊设备复杂，维修困难和一次性投资高。
第1章 点焊
2.3.2焊件内部电阻2Rw对Q的影响
2Rw：焊件内部电阻，产热量约占内部热源的 90%~95%；
软规范时: 2Rw> 90%~95%
硬规范及精密点焊时: 2Rw < 90%~95% 焊件内部电阻是焊接区金属材料本身所具有的 电阻,该区域的体积要大于以电极与焊件接触面为底 的圆柱体体积—边缘效应。
第1章点焊
一、点焊基本原理 点焊（电阻点焊）的定义: 焊接装配成搭接 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。 应用条件： 接头为搭 接、接头不要求气密性、 所焊厚度小于3mm 。
第1章点焊
1.点焊接头的形成 1.1点焊工艺简介 工件点焊加工过程： 备料→表面清理→焊接（点焊）→检验 简单点焊工艺过程： 加压—通电—维持—休止。 4个连 续过程组成。
第1章
点
焊
第一篇 电阻焊
1.概述 定义：工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 行的焊接方法。 优点：焊接质量稳定，生产效率高，易实现机 械化、自动化。 缺点：设备复杂，耗电量大。 应用：汽车、航空航天、电子、家电等，占整 个焊接工作量的1/4。
第一篇 电阻焊
Ⅲ.图4c 枝晶继续生长，凝固层推进,液体向枝晶 间充填。 枝晶间的液体向枝晶上凝固，使枝晶变长变粗 倾斜生长的枝晶束被与最大温度梯度一致的枝晶 束所阻碍而半途停止。 凝固时的体积收缩和毛吸现象，均引起液态金属 向正在凝固的枝晶间充填。 Ⅳ.图4d 凝固结束：剩余液体金属不足以完全充填 枝晶间隙，未被液体充满的枝晶将暴露在前沿， 而枝晶间将留下空隙，形成缩松。 图4e 具有缩松缺陷的熔核柱状组织断口形貌示意图 图4f 优质接头的熔核柱状组织断口形貌示意图。
第1章 点焊
焊接区总电阻R=
Rc+2Rew +2Rw随时间变
注:动态总电阻r标志焊 接区加热和熔核长大的 特征,可用来监控焊点 质量(动态电阻法)。
化曲线(图13)
图13.典型材料动态电阻
1-低碳钢；2-不锈钢；3-铝及铝合金
2.4点焊的热平衡
2.4.1.热平衡方程: 总热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4
图14.点焊热平衡组成 母材熔化,形 成熔核热量 电极热传导 损失热量 焊件热传导 损失热量 对流/辐射 损失热量
电极材料、形状 金属物理性质 及冷却条件 (占 及熔化金属量 30%~50%); (占10%~30%) 控制：加垫片或 更换电极材料
IM—幅值；I—电流有效值 ai —指数值，与电路时间常数有关
2.2.2电流场分布的影响 电流场特征造成加热强度 不均匀，影响加热过程 电流场特点： 1.贴合面处电流线收缩， 产生集中加热效果。 2.贴合面边缘，电流密度 大，首先出现塑性连接区。 3.电流场不均匀，产热不 均匀，造成不均匀温度场 改变电流波形、电 极形状和尺寸，可改变 电流分布，控制熔核形 状和尺寸。 图12：点焊时的电场与电流密度分布（计算机模拟） a）电场分布；b）典型截面电流密度分布
式中 :rc’ — 恒定系数,F=1N时的接触电阻值,实验测定 F —电极压力或接触面承受的压力(N) m－与材料的性质有关（０.５～１.０范围内取值）
第1章 点焊
异种金属点焊时候，接触电阻Rc取 决于较软的材料 Rc与Rew之间的关系： Rew≈ Rc /2;钢材,表面化学清洗, 铜合金电极 Rew≈Rc/25;铝合金,表面化学清 洗,铜合金电极
第1章点焊
Ⅳ.图6d 液态金属成分过冷越来越大，大量的等轴 晶核以树枝晶形态迅速长大，彼此相遇，以及与 柱状晶的枝晶束相遇后呈现互相阻碍。 当剩余液体金属不足以完全充填枝晶间隙时， 即将形成缩松缺陷。 图6e 具有缩松缺陷的熔核“柱状＋等轴”组织 图6f 优质接头的熔核“柱状＋等轴”组织 图5 显示铝合金熔核由粗大柱状晶组织和粗大等轴 晶组织共同组成。粗大柱状晶的内部微观结构为 一枝晶束（图7），粗大等轴晶的内部微观结构 为若干个等轴树枝状晶紧密结成一团（图8）。
第1章点焊
a)枝晶束内部形态（光镜） b)枝晶束侧视形貌（SEM） c)枝晶束顶端形貌（SEM）
图7：枝晶束形貌
第1章点焊
a)等轴晶表面形态（SEM） b)等轴晶内部枝晶形态（光镜） c)等轴晶群体形貌（SEM ）
图8：等轴晶形貌
第1章点焊
1.4.3点焊熔核孕育处理 国内学者赵熹华等人，在国家自然科 学基金和美国GM基金资助下对多种难焊金 属材料（铝合金、弹簧钢等）开展了“点 焊熔核孕育处理理论与方法”的研究，现 已取得如下成果： 1.首次获得了全部凝固组织为等轴晶的点焊 熔核（图9b）。
第1章 点焊
2.3电阻对Q的影响 2.3.1接触电阻对Q的影响 Rc+2Rew：接触电阻，产热量约占内部 热源的 5%~10% ； 软规范时: Rc+2Rew< 5%~10% ; 硬规范及精密点焊时: Rc+2Rew > 5%~10%
第1章 点焊
焊件间接触电阻Rc决定因素:（真实接触点和面积） 1.焊件材质:强度、塑性等 2.表面状态(清理方法\表面粗糙度\存放时间) 3.电极压力：压力增大，接触电阻变小。 厚钢板或铝合金采用马鞍形的加压曲线，减少粘 连和初期飞溅。 4.温度：温度升高，接触电阻变小。 近似计算公式(室温): Rc= rc’ F-m
3.扩大熔核等轴晶区,缩小熔核柱状晶区，使 凝固组织晶粒显著细化。 研究结果表明，孕育处理可显著提高点焊 接头力学性能，尤其是疲劳强度。这就为点 焊质量监控技术开辟了一条新路，从“质” 的方面根本改善了点焊接头质量。
第1章点焊
2.点焊的热源与加热特点 2.1点焊的热源 点焊的热源是电流通过焊接区产生的电阻热.(图11)
图11 点焊焊接区示意图和等效电路图
第1章 点焊
根据焦耳定律，总析（产）热量Q为：
式中： i—焊接电流的瞬时值，是时间的函数 rc —焊件间接触电阻的动态值，是时间的函数 2rew—电极与焊件间接触电阻的动态值,时间的函数 rw —焊件内部电阻的动态值，是时间的函数 t—通电时间
第1章 点焊
总析热量Q的影响因素： 焊接电流；电阻；通电时间
2.电阻焊物理本质 利用焊接区本身的电阻热和大量塑性变 形能量，使两个分离表面的金属原子之间接 近到晶格距离形成金属键，在结合面上产生 足够量的共同晶粒而得到焊点、缝焊或对接 接头。
第一篇 电阻焊
3.电阻焊分类 及方法:表1 电阻焊分类（P7）
第一篇 电阻焊
点焊
凸焊
缝焊
第一篇 电阻焊
电阻对焊
闪光对焊 图1：电阻焊方法示意图
第1章点焊
1.3点焊塑性环的形成和作用
塑性环：熔核周围具有一定厚度的塑性金属区
域。 也有助于点焊接头承受载荷。---- 点焊特有
电极压力 电极通电 塑性变形 热 强烈再结晶 塑性环
先于熔核形成，且随熔核的长大而长大。
作用：防止气体侵入熔核； 防止液态金属沿板缝向外喷溅
第1章点焊
1.4点焊接头的组织和结晶过程
第1章点焊
1.4.2（柱状+等轴）晶组织的形成过程 （eg：2A12-T4）
图5： 2A12-T4点焊接头（P11）
第1章点焊
区别： 2Al2-T4 枝晶常有 熔断，熔 断后游离 到熔核中 心,成为等 轴晶晶核。
图6：柱状晶+等轴晶形成过程模型
第1章点焊
Ⅰ.图6a 同图4a原理 。 Ⅱ.图6b 以半熔化晶粒作底面沿<001>向（金属 立方晶系）长出枝晶束。某些枝晶发生二次晶轴 的熔断、游离和向熔核中心运送。 Ⅲ.图6c 连续凝固层向前推进；枝晶粗化；倾 斜的枝晶束生长受阻，枝晶间距自动调整。 更多的枝晶二次晶轴发生熔断、游离并被排 挤到熔核心部；枝晶前沿液体金属的温度梯度逐 渐变缓和溶质浓度的不断提高，均使等轴晶核在 熔核心部增殖，
第1章 点焊
2Rw近似计算公式:
式中 :K - 焊接不均匀加热系数(0.80~0.90) A - 电场不均匀系数(0.82~0.84) ρ T – 焊接区金属的电阻率,是温度的 系数,(Ω · ) mm δ - 单个焊件的厚度(mm) d – 电极与焊件接触面直径(mm)
第1章 点焊
2Rw的影响因素: 1.金属材料的热物理性质ρ T 2.力学性能(金属材料的压溃强度σ’) 3.点焊焊接参数及特征(电极压力、硬\软规范) 4.焊件厚度δ 焊接温度场和内部电阻是动态变化： 焊接过程中焊接区非线性不均匀加热，加热 区域的形态与温度分布始终处于不断变化,导致电 阻2Rw(瞬时值)也复杂变化。在临近加热终了时候 （减弱或断电时候）温度场才可进入准稳定状态， 电阻也趋于一个稳定值。
第1章点焊
1.2点焊熔核的形成过程
.\课件用视频\点焊熔核形成过程1.AVI
接头的形成 压力和电流下，形成 真实的物理接触点，并随 着通电加热的进行而不断 扩大。塑变能与热能使接 触点的原子不断激活，消 失了接触面，继续加热形 成熔化核心，简称熔核。 熔核形成原因：熔核处距 离电极远，冷却慢，热量散 不出去。
熔核中的液态金属在电动力作用下发生强烈 搅拌，熔核内的金属成分均匀化，结合界面 迅速消失。
图2：点焊原理图
第1章点焊
接头冷却：
断电-加热停止后，液态金属从熔核边界开 始，沿着与散热相反方向不断以枝晶形式向熔核 中间结晶。直至生长的枝晶相互抵住，接合面消 失了，形成柱状晶形态的焊点组织。 也可能因合金过冷条件不同，形成柱状晶+ 等轴晶混合形态的焊点组织。
第一篇 电阻焊
5.电阻焊的发展方向 1）向节能方向发展 2）采用计算机技术控制电阻焊过程 焊接车间的集中控制和监视系统 微机处理质量监控器的应用 3）机械手在电阻焊方面的发展 4）采用联合工艺
第1章点焊
本章主要内容： 一.点焊基本原理 二.点焊一般工艺 三.常用金属材料的点焊 四.特殊情况下的点焊工艺
第1章点焊
熔核全为柱状晶的形成过程：（eg：65Mn）
图3：65Mn点焊接头
第1章点焊
图4：柱状晶形成过程模型
第1章点焊
Ⅰ.图4a 在固—液相界面处为半熔化状态，为 异质成核进行结晶提供有利条件。 Ⅱ.图4b 温度降低，熔合线处液态金属处于过 冷状态，以半熔化晶粒作底面沿<100>晶向长出 枝晶。电极急冷作用下的温度梯度大，枝晶主 干伸入液体中较远，枝晶生长速度很快。 枝晶臂间距H与冷却速度V关系如下： 一次枝晶臂间距H1∝ V-1/2 二次枝晶臂间距H2∝ V-(1/3～1/2)
焊接电流：产生电阻热的外部条件
电阻：产生电阻热的内部条件
第1章 点焊
2.2电流对点焊加热Q的影响 电流有效值的大小及电流波形; 2 Rw上电流场分布 2.2.1电流有效值的大小及电流波形影响 调节焊接电流有效值大小会使得内部热源的析 热量发生显著变化，波形也有影响。 电容式焊机或工频交流焊机 直流式焊机
第1章点焊
（a）未孕育处理（柱状晶+等轴晶） （b）孕育处理（等轴晶） 图9： 2A12-T4铝合金点焊熔核
第1章点焊
2.首次使全部为柱状晶的点焊熔核贴合面处出现 等轴晶区（图10b）。
a）未孕育处理（柱状晶组织及贴合面）b）孕育处理（贴合面处的等轴晶组织）
图10：65Mn弹簧钢点焊熔核
第1章点焊
1.4.1柱状组织的形成过程 金属结晶（焊接熔池）的两个基本过程： 1.晶核的形成 2.晶核的长大。 焊接熔池温度分布不均匀，中心温度高，边缘处散热 好，温度最低。母材熔合线处存在有半熔化的晶粒，构成 了液体金属结晶的晶核，所以焊接熔池的结晶是从熔池边 界处的熔合线处开始的（联生结晶） 晶粒长大通常情况下是沿着与散热方向相反的方向以 柱状形态向焊接熔池中心生长的，即由熔池边缘指向熔池 中心温度最高处，直至这种柱状晶粒长大、相互接触，液 体金属全部凝固时，结晶过程才结束。
高频对接缝焊 （高频感应焊）
第一篇 电阻焊
4.电阻焊的优缺点 优点：和铆接或其它焊接方法相比：接头质量高 、辅助工序少、无须填加焊接材料及文明生产等 ；尤其易于机械化、自动化，生产效率高，经济 效益显著。 应用在航空航天、电子、汽车、家用电器等领域 发展，占整个焊接量1/4左右。 例如：用闪光对焊代替氩弧焊生产铝合金车圈， 每生产10万辆自行车，仅此一项，一年可节约人 民币66万。 缺点：电阻焊接头质量的无损检测较为困难，电 阻焊设备复杂，维修困难和一次性投资高。
第1章 点焊
2.3.2焊件内部电阻2Rw对Q的影响
2Rw：焊件内部电阻，产热量约占内部热源的 90%~95%；
软规范时: 2Rw> 90%~95%
硬规范及精密点焊时: 2Rw < 90%~95% 焊件内部电阻是焊接区金属材料本身所具有的 电阻,该区域的体积要大于以电极与焊件接触面为底 的圆柱体体积—边缘效应。
第1章点焊
一、点焊基本原理 点焊（电阻点焊）的定义: 焊接装配成搭接 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。 应用条件： 接头为搭 接、接头不要求气密性、 所焊厚度小于3mm 。
第1章点焊
1.点焊接头的形成 1.1点焊工艺简介 工件点焊加工过程： 备料→表面清理→焊接（点焊）→检验 简单点焊工艺过程： 加压—通电—维持—休止。 4个连 续过程组成。
第1章
点
焊
第一篇 电阻焊
1.概述 定义：工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 行的焊接方法。 优点：焊接质量稳定，生产效率高，易实现机 械化、自动化。 缺点：设备复杂，耗电量大。 应用：汽车、航空航天、电子、家电等，占整 个焊接工作量的1/4。
第一篇 电阻焊
Ⅲ.图4c 枝晶继续生长，凝固层推进,液体向枝晶 间充填。 枝晶间的液体向枝晶上凝固，使枝晶变长变粗 倾斜生长的枝晶束被与最大温度梯度一致的枝晶 束所阻碍而半途停止。 凝固时的体积收缩和毛吸现象，均引起液态金属 向正在凝固的枝晶间充填。 Ⅳ.图4d 凝固结束：剩余液体金属不足以完全充填 枝晶间隙，未被液体充满的枝晶将暴露在前沿， 而枝晶间将留下空隙，形成缩松。 图4e 具有缩松缺陷的熔核柱状组织断口形貌示意图 图4f 优质接头的熔核柱状组织断口形貌示意图。
第1章 点焊
焊接区总电阻R=
Rc+2Rew +2Rw随时间变
注:动态总电阻r标志焊 接区加热和熔核长大的 特征,可用来监控焊点 质量(动态电阻法)。
化曲线(图13)
图13.典型材料动态电阻
1-低碳钢；2-不锈钢；3-铝及铝合金
2.4点焊的热平衡
2.4.1.热平衡方程: 总热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4
图14.点焊热平衡组成 母材熔化,形 成熔核热量 电极热传导 损失热量 焊件热传导 损失热量 对流/辐射 损失热量
电极材料、形状 金属物理性质 及冷却条件 (占 及熔化金属量 30%~50%); (占10%~30%) 控制：加垫片或 更换电极材料
IM—幅值；I—电流有效值 ai —指数值，与电路时间常数有关
2.2.2电流场分布的影响 电流场特征造成加热强度 不均匀，影响加热过程 电流场特点： 1.贴合面处电流线收缩， 产生集中加热效果。 2.贴合面边缘，电流密度 大，首先出现塑性连接区。 3.电流场不均匀，产热不 均匀，造成不均匀温度场 改变电流波形、电 极形状和尺寸，可改变 电流分布，控制熔核形 状和尺寸。 图12：点焊时的电场与电流密度分布（计算机模拟） a）电场分布；b）典型截面电流密度分布
式中 :rc’ — 恒定系数,F=1N时的接触电阻值,实验测定 F —电极压力或接触面承受的压力(N) m－与材料的性质有关（０.５～１.０范围内取值）
第1章 点焊
异种金属点焊时候，接触电阻Rc取 决于较软的材料 Rc与Rew之间的关系： Rew≈ Rc /2;钢材,表面化学清洗, 铜合金电极 Rew≈Rc/25;铝合金,表面化学清 洗,铜合金电极
第1章点焊
Ⅳ.图6d 液态金属成分过冷越来越大，大量的等轴 晶核以树枝晶形态迅速长大，彼此相遇，以及与 柱状晶的枝晶束相遇后呈现互相阻碍。 当剩余液体金属不足以完全充填枝晶间隙时， 即将形成缩松缺陷。 图6e 具有缩松缺陷的熔核“柱状＋等轴”组织 图6f 优质接头的熔核“柱状＋等轴”组织 图5 显示铝合金熔核由粗大柱状晶组织和粗大等轴 晶组织共同组成。粗大柱状晶的内部微观结构为 一枝晶束（图7），粗大等轴晶的内部微观结构 为若干个等轴树枝状晶紧密结成一团（图8）。
第1章点焊
a)枝晶束内部形态（光镜） b)枝晶束侧视形貌（SEM） c)枝晶束顶端形貌（SEM）
图7：枝晶束形貌
第1章点焊
a)等轴晶表面形态（SEM） b)等轴晶内部枝晶形态（光镜） c)等轴晶群体形貌（SEM ）
图8：等轴晶形貌
第1章点焊
1.4.3点焊熔核孕育处理 国内学者赵熹华等人，在国家自然科 学基金和美国GM基金资助下对多种难焊金 属材料（铝合金、弹簧钢等）开展了“点 焊熔核孕育处理理论与方法”的研究，现 已取得如下成果： 1.首次获得了全部凝固组织为等轴晶的点焊 熔核（图9b）。
第1章 点焊
2.3电阻对Q的影响 2.3.1接触电阻对Q的影响 Rc+2Rew：接触电阻，产热量约占内部 热源的 5%~10% ； 软规范时: Rc+2Rew< 5%~10% ; 硬规范及精密点焊时: Rc+2Rew > 5%~10%
第1章 点焊
焊件间接触电阻Rc决定因素:（真实接触点和面积） 1.焊件材质:强度、塑性等 2.表面状态(清理方法\表面粗糙度\存放时间) 3.电极压力：压力增大，接触电阻变小。 厚钢板或铝合金采用马鞍形的加压曲线，减少粘 连和初期飞溅。 4.温度：温度升高，接触电阻变小。 近似计算公式(室温): Rc= rc’ F-m
3.扩大熔核等轴晶区,缩小熔核柱状晶区，使 凝固组织晶粒显著细化。 研究结果表明，孕育处理可显著提高点焊 接头力学性能，尤其是疲劳强度。这就为点 焊质量监控技术开辟了一条新路，从“质” 的方面根本改善了点焊接头质量。
第1章点焊
2.点焊的热源与加热特点 2.1点焊的热源 点焊的热源是电流通过焊接区产生的电阻热.(图11)
图11 点焊焊接区示意图和等效电路图
第1章 点焊
根据焦耳定律，总析（产）热量Q为：
式中： i—焊接电流的瞬时值，是时间的函数 rc —焊件间接触电阻的动态值，是时间的函数 2rew—电极与焊件间接触电阻的动态值,时间的函数 rw —焊件内部电阻的动态值，是时间的函数 t—通电时间
第1章 点焊
总析热量Q的影响因素： 焊接电流；电阻；通电时间
2.电阻焊物理本质 利用焊接区本身的电阻热和大量塑性变 形能量，使两个分离表面的金属原子之间接 近到晶格距离形成金属键，在结合面上产生 足够量的共同晶粒而得到焊点、缝焊或对接 接头。
第一篇 电阻焊
3.电阻焊分类 及方法:表1 电阻焊分类（P7）
第一篇 电阻焊
点焊
凸焊
缝焊
第一篇 电阻焊
电阻对焊
闪光对焊 图1：电阻焊方法示意图