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  点焊机的原理分析及其应用指南

 
转自: 五金工具圈网

点焊是焊件在接头处接触面的个别点上被焊接起来。点焊要求金属要有较好的塑性。焊接时,先把焊件表面清理干净,再把被焊的板料搭接装配好,压在两柱状铜电极之间,施加力压紧。当通过足够大的电流时,在板的接触处产生大量的电阻热,将中心最热区域的金属很快加热至高塑性或熔化状态,形成一个透镜形的液态熔池。继续保持压力,断开电流,金属冷却后,形成了一个焊点。

点焊机按照用途分,有万能式(通用式)、专用式。按照同时焊接的焊点数目分,有单点式、双点式、多点式。按照加压机构的传动方式分,有脚踏式、电动机-凸轮式、气压式、液压式、复合式(气液压合式)等。

点焊机原理

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。

一、焊接热的产出及影响因素

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)如图.

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

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。

一、焊接热的产出及影响因素

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)如图.

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

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。

四、焊接电流的种类和适用范围

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。

五、金属电阻焊时的焊接性

下列各项是评定电阻焊焊接性的主要指标:

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。

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。

[ 2015/6/23 ]
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