点焊工艺基础知识.

点焊工艺参数—焊接时间

焊接时间是指电流脉冲持续时间，它既影响析热又影 响散热。在规定焊接时间内，焊接区析出的热量除部 分散失外，将逐渐积累，用于加热焊接区使熔核逐渐 扩大到所需的尺寸。所以焊接时间对熔核尺寸的影响 也与焊接电流的影响基本相似，焊接时间增加，熔核 尺寸随之扩大，但过长的焊接时间就会引起焊接区过 热、飞溅和搭边压溃等。通常是按焊件材料的物理性 能、厚度、装配精度、焊机容量、焊前表面状态及对 焊接质量的要求等确定通电时间长短。
点焊的三个阶段—预压

预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密 接触。若压力不足，则接触电阻过大，导 致焊件烧穿或将电极工作面烧损。因此， 通电前电极力应达到预定值，以保证电极 与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持 稳定。
点焊三个阶段—通电加热


通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。在预加 电极压力下通电，则在两电极接触表面之间的金属圆柱体 内有最大的电流密度，靠焊件之间的接触电阻和焊件自身 的电阻，产生相当大的热量，温度也很高。尤其是在焊件 之间的接触面处，首先熔化，形成熔化核心。电极与焊件 之间的接触电阻也产生热量，但大部分被水冷的铜合金电 极带走，于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间 接触处为低。正常情况下是达不到熔化温度。在圆柱体周 围的金属因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的 金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下发生焊接， 形成一个塑性金属环，紧密地包围着熔化核心，不使熔化 金属向外溢出。 在通电加热过程中有两种情况可能引起飞溅：一种是开始 时电极预压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环而向 外飞溅；另一种是加热结束时，因加热进间过长，熔化核 心过大，电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从 焊件之间或焊件表面溢出
点焊工艺—前处理



当焊件表面有油污、水分、油漆、氧化膜及其它脏物时，使表面接触电 阻急剧增大，且在很大范围内波动，直接影响到焊接质量的稳定。为保 证接头质量稳定，点焊（也包括凸焊）前必须对工件表面进行清理。清 理方法分机械清理和化学清理两种，前者有喷砂、喷丸、刷光、抛光、 磨光等，后者常用的是酸洗或其它化学药品。主要是将金属表面的锈皮、 油污、氧化膜、脏物溶解和剥蚀掉。这两种清理方法一般是根据焊件材 料、供应状态、结构形状与尺寸、生产规模、生产条件及对焊接质量要 求等因素选定。 低碳钢和低合金钢在大气中耐腐蚀能力弱，在运输、存放和加工过程中 常用抗蚀油保护，若涂油表面未被脏物或其他不良导电材料所污染，在 电极压力下，油膜很容易被挤开，不影响接头质量。对未经酸洗过的热 轧钢板，焊前必须用喷砂、喷丸或用化学腐蚀的方法清除氧化皮。有镀 层的钢板，除少数外，一般不用特殊清理就可以进行焊接。镀铝钢板则 需要用钢丝刷或化学腐蚀清理。 不锈钢、高温合金点焊时，需保持焊件表面高度清洁，若有油、尘土、 油漆物存在，有增加硫脆化可能，需用抛光、喷丸或化学腐蚀方法清理。 对重要焊件有时用电解抛光，但其工艺较复杂，生产率低。
点焊电极功能
• b.传递压力：点焊时须通过电极向焊件施加 一定的焊接压力和锻压力。按被焊材料不 同，电极压力高达几十千牛。焊接低碳钢 时其内部压强达30-140MPa，焊不锈钢时 为250-400MPa，焊高温合金时，高达400900MPa。电极工作面直接接触焊点，它承 受着焊接产生的高温，所以电极必须具有 足够的高温强度，否则会导致电极工作面 迅速变形与压溃而无法进行工作。
点焊三个阶段—锻压


锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对 焊点起着压实作用。断电后，熔化核心是在封闭的金属“壳” 内开始冷却结晶的，收缩不自由。如果此时没有压力作用， 焊点易出现缩孔和裂纹，影响焊点强度。如果有电极挤压， 产生的挤压变形使熔核收缩自由并变得密实。因此，电极压 力必须在断电后继续维持到熔核金属全部凝固之后才能解除 当焊件厚度较大，（铝合金为1.6-2mm,钢板为5-6mm）时, 因熔核周围金属壳较厚,常需增加锻压力。加大压力的时间须 控制好。过早，会把熔化金属挤出来变成飞溅，过晚，熔化 金属已凝固而失去作用。一般断电后在0-0.2秒内加大锻压力。
点焊工艺参数
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点焊的工艺参数主要有焊接电流I、 焊接时间t、电极力F 和电极工作 面尺寸d等。 它们之间密切相关，而且可在相 当大的范围内变化来控制焊点的 质量。
点焊工艺参数—电流
焊接电流是影响析热的主要因素，析热量与电流 的平方成正比。随着焊接电流增大，熔核的尺寸 或焊透率A是增加的。在正常情况下，焊接区的 电流密度应有一个合理的上、下限。低于下限时， 热量过小，不能形成熔核；高于上限，加热速度 过快，会发生飞溅，使焊点质量下降。但是，当 电极力增大时，产生飞溅的焊接电流上限值也增 大。在生产中当电极力给定时，通过调节焊接电 流，使其稍低于飞溅电流值，便可获得最大的点 焊强度。
点焊工艺基础知识
点焊的形成

点焊过程可分为彼此相联的三个 阶段：预加压力、通电加热和锻 压。
点焊的定义
► 焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过
分子或原子间的结合和扩散而连成一体的工 艺加工过程。
► 电阻焊就是将工件置于两个电极之间加压，
通以电流，利用工件的电阻产生热量并形成 局部熔化，或达到塑性状态。断电后，压力 继续作用，形成牢固接头。
点焊电极


是点焊机中重要但又易损耗的零 件，它的材质、结构形状直接影 响焊接质量、生产成本和劳动生 产率，也对自身使用寿命有影响 电极功能：传输电流、传递压力 和迅速散热
点焊电极功能


a.传输电流：点焊时焊接电流靠电极传输，流 过电极工作面的电流密度很大。 点焊时的电流密度是常用导线电流密度的数十 到数百倍，已超过一般导线所能承受能力。
点焊电极功能
• c.散热作用：点焊时，焊接区的大部分热量
是从上、下电极传导而散失，被焊板件越 薄，其散失的热量就越多。焊接厚度为 1mm的低碳钢，电极散走的热量约占输入 点总热量的70%-80%。
复合电极
把钨(钼)棒或钨(钼)片镶嵌于铜合金电极的头部构
成复合电极，可提高电极的导电性，改善钨极的 散热效果。此外，可以防止钨极在焊接时受冲击 而碎裂。 由于用纯钨（钼）作电极的镶嵌件，其尺寸受到 限制而不能做得过大，且电极形式有限。因此， 用得较多的是铜-钨和银-钨粉末烧结材料，可加 工成不同形状和尺寸的电极。这些钨（钼）镶嵌 件或烧结材料均用钎焊焊于电极主体的头部。