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樓主 |
發(fā)表于 2006-11-1 22:56:59
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Re: 用電阻焊焊接兩部件，出現(xiàn)強(qiáng)度不穩(wěn)定而焊后脫落---[請(qǐng)教]
發(fā)點(diǎn)最近收集到的資料共享一下,，希望大家多了解,，互相幫助
7 ~7 L% ?, e a* c; R1 j+ z, H5 r E, Q% w* H$ ]
焊件組合后通過(guò)電極施加壓力，利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法稱(chēng)為電阻焊,。電阻焊具有生產(chǎn)效率高,、低成本、節(jié)省材料,、易于自動(dòng)化等特點(diǎn),，因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源,、電子,、汽車(chē)、輕工等各工業(yè)部門(mén),，是重要的焊接工藝之一,。0 X1 p7 B% n) Q4 m+ X8 _
一、焊接熱的產(chǎn)出及影響因素5 ?$ q) [1 s+ s( A* k+ ?
點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定：Q=IIRt（J）————（1）
& ?# l2 f. Q' q# P: {" k! b 式中：Q——產(chǎn)生的熱量（J）,、I——焊接電流（A）,、R——電極間電阻（歐姆）、t——焊接時(shí)間（s）
9 f' Z5 E- t. m- r7 X2 R, {1 z' b 1.電阻R及影響R的因素4 F0 Z4 `, m9 I$ D: N
電極間電阻包括工件本身電阻Rw,，兩工件間接觸電阻Rc,，電極與工件間接觸電阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——（2）7 V2 H! ^4 [8 H4 i# Y2 v. v
當(dāng)工件和電極一定時(shí)，工件的電阻取決與它的電阻率.因此,，電阻率是被焊材料的重要性能.電阻率高的金屬其導(dǎo)電性差（如不銹鋼）電阻率低的金屬其導(dǎo)電性好（如鋁合金）,。因此，點(diǎn)焊不銹鋼時(shí)產(chǎn)熱易而散熱難,，點(diǎn)焊鋁合金時(shí)產(chǎn)熱難而散熱易.點(diǎn)焊時(shí)，前者可用較小電流（幾千安培）,，而后者就必須用很大電流（幾萬(wàn)安培）,。電阻率不僅取決與金屬種類(lèi)，還與金屬的熱處理狀態(tài),、加工方式及溫度有關(guān),。
4 f5 w4 I& F( A6 _" Z* T R 接觸電阻存在的時(shí)間是短暫，一般存在于焊接初期,，由兩方面原因形成：( i; v$ g, B4 a7 Y; e
1）工件和電極表面有高電阻系數(shù)的氧化物或臟物質(zhì)層,，會(huì)使電流遭到較大阻礙。過(guò)厚的氧化物和臟物質(zhì)層甚至?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)通,。 }. {+ V8 s; t
2）在表面十分潔凈的條件下,，由于表面的微觀不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點(diǎn),。在接觸點(diǎn)處形成電流線的收攏,。由于電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。
3 c' b$ \6 C9 H% O% G! m 電極與工件間的電阻Rew與Rc和Rw相比,，由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件低,，因此很小，對(duì)熔核形成的影響更小,，我們較少考慮它的影響,。
4 h4 O: _( l6 M4 K5 ?, y1 A7 @$ P) q 2.焊接電流的影響
' w$ S2 A8 Y9 J! y8 J 從公式（1）可見(jiàn)，電流對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間兩者都大。因此,，在焊接過(guò)程中,，它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化,。阻抗變化是因?yàn)榛芈返膸缀涡螤钭兓蛞蛟诖渭?jí)回路中引入不同量的磁性金屬,。對(duì)于直流焊機(jī)，次級(jí)回路阻抗變化,，對(duì)電流無(wú)明顯影響,。
; n7 M& J8 y- J$ G$ C, V1 } 3.焊接時(shí)間的影響& ^1 N5 z' c5 s* p5 y
為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度，焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補(bǔ)充,。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn),，可以采用大電流和短時(shí)間（強(qiáng)條件，又稱(chēng)硬規(guī)范）,，也可采用小電流和長(zhǎng)時(shí)間（弱條件,，也稱(chēng)軟規(guī)范）。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范,，取決于金屬的性能,、厚度和所用焊機(jī)的功率。對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時(shí)間,，都有一個(gè)上下限,，使用時(shí)以此為準(zhǔn)。
9 e) h# M& g* p$ Z; m 4.電極壓力的影響
/ w4 ]( v! ^$ f3 Q6 }4 K' V& x 電極壓力對(duì)兩電極間總電阻R有明顯的影響,，隨著電極壓力的增大,，R顯著減小，而焊接電流增大的幅度卻不大,，不能 影響因R減小引起的產(chǎn)熱減少,。因此，焊點(diǎn)強(qiáng)度總隨著焊接壓力增大而減小,。解決的辦法是在增大焊接壓力的同時(shí),，增大焊接電流。
& Y; S0 n( d3 B$ T1 D+ z* G' B 5.電極形狀及材料性能的影響
2 X7 [3 ?8 w. G; l& f( A 由于電極的接觸面積決定著電流密度,，電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失,，因此，電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響,。隨著電極端頭的變形和磨損,，接觸面積增大，焊點(diǎn)強(qiáng)度將降低,。% v7 @6 }1 m: B x9 N5 q! ~6 I, {
6.工件表面狀況的影響
( V x7 B, {- d% d# a# [* Q 工件表面的氧化物,、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò),。局部的導(dǎo)通,，由于電流密度過(guò)大，則會(huì)產(chǎn)生飛濺和表面燒損,。氧化物層的存在還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不均勻性,，引起焊接質(zhì)量波動(dòng)。因此徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件,。
6 X& X4 k9 r: }! ? f1 A7 ~5 b3 G 二,、熱平衡及散熱2 ]; p$ C- M" C* g* }5 P5 q
點(diǎn)焊時(shí)，產(chǎn)生的熱量只有一小部分用于形成焊點(diǎn),，較大部分因向臨近物質(zhì)傳導(dǎo)或輻射而損失掉了,，其熱平衡方程式：
0 E0 e: L2 f2 ]! }3 @& I% d5 t Q=Q1+Q2————（3）其中：Q1——形成熔核的熱量、Q2——損失的熱量( e4 A9 ^0 @$ a' |/ h7 E
有效熱量Q1取決與金屬的熱物理性能及熔化金屬量,，而與所用的焊接條件無(wú)關(guān),。Q1=10%-30%Q，導(dǎo)熱性好的金屬（鋁,、銅合金等）取下限,；電阻率高、導(dǎo)熱性差的金屬（不銹鋼,、高溫合金等）取上限,。損失熱量Q2主要包括通過(guò)電極傳導(dǎo)的熱量（30%-50%Q）和通過(guò)工件傳導(dǎo)的熱量（20%Q左右）。輻射到大氣中的熱量5%左右,。
! Z' [/ G7 ]' d. m; h% \ 三、焊接循環(huán)
) t7 A0 e6 S- a$ B+ _/ h; X6 e 點(diǎn)焊和凸焊的焊接循環(huán)由四個(gè)基本階段（如圖點(diǎn)焊過(guò)程）：
6 E2 Z% H2 \3 }6 s 1）預(yù)壓階段——電極下降到電流接通階段,，確保電極壓緊工件,，使工件間有適當(dāng)壓力。
7 c6 w& m. u% m1 F' ?" S 2）焊接時(shí)間——焊接電流通過(guò)工件,，產(chǎn)熱形成熔核,。/ a! ?' p9 S6 b$ Y
3）維持時(shí)間——切斷焊接電流，電極壓力繼續(xù)維持至熔核凝固到足夠強(qiáng)度,。
+ I1 j" O2 |$ \$ ~9 X; z( F, A 4）休止時(shí)間——電極開(kāi)始提起到電極再次開(kāi)始下降,，開(kāi)始下一個(gè)焊接循環(huán)。- `% G' n" X$ c1 u
為了改善焊接接頭的性能,，有時(shí)需要將下列各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)加于基本循環(huán)：
9 i/ q) `9 \5 |4 ?' @- p2 ~6 d* J7 p 1）加大預(yù)壓力以消除厚工件之間的間隙,，使之緊密貼合。! l# z- U9 r; ?$ G6 N, a
2）用預(yù)熱脈沖提高金屬的塑性,，使工件易于緊密貼合,、防止飛濺；凸焊時(shí)這樣做可以使多個(gè)凸點(diǎn)在通電焊接前與平板均勻接觸，以保證各點(diǎn)加熱的一致,。* Q+ M5 _6 d/ e& F5 B
3）加大鍛壓力以壓實(shí)熔核,，防止產(chǎn)生裂紋或縮孔。3 S1 f/ y; q3 n% g% C Q9 ~0 G
4）用回火或緩冷脈沖消除合金鋼的淬火組織,，提高接頭的力學(xué)性能,，或在不加大鍛壓力的條件下，防止裂紋和縮孔,。1 [- p H6 _* }
四,、焊接電流的種類(lèi)和適用范圍
7 @& w0 o2 Y4 |' { 1.交流電 可以通過(guò)調(diào)幅使電流緩升、緩降,，以達(dá)到預(yù)熱和緩冷的目的,，這對(duì)于鋁合金焊接十分有利。交流電還可以用于多脈沖點(diǎn)焊,，即用于兩個(gè)或多個(gè)脈沖之間留有冷卻時(shí)間,，以控制加熱速度。這種方法主要應(yīng)用于厚鋼板的焊接,。 H: |# Z# a' E; ]! m
2.直流電 主要用于需要大電流的場(chǎng)合,，由于直流焊機(jī)大都三相電源供電，避免單相供電時(shí)三相負(fù)載不平衡,。3 A' P/ R" Z: @; S( I4 S8 |
五,、金屬電阻焊時(shí)的焊接性! A+ @+ L% B' u2 }- A
下列各項(xiàng)是評(píng)定電阻焊焊接性的主要指標(biāo)：
; ]7 T; s6 r/ b) J 1.材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性 電阻率小而熱導(dǎo)率大的金屬需用大功率焊機(jī)，其焊接性較差,。
: U' e5 o# x( p% Q# ]5 N# o 2.材料的高溫強(qiáng)度 高溫（0.5-0.7Tm）屈服強(qiáng)度大的金屬,，點(diǎn)焊時(shí)容易產(chǎn)生飛濺，縮孔,，裂紋等缺陷,，需要使用大的電極壓力。必要時(shí)還需要斷電后施加大的鍛壓力,，焊接性較差,。
/ b1 U3 M) a9 `* X- S 3.材料的塑性溫度范圍 塑性溫度范圍較窄的金屬（如鋁合金），對(duì)焊接工藝參數(shù)的波動(dòng)非常敏感,，要求使用能精確控制工藝參數(shù)的焊機(jī),，并要求電極的隨動(dòng)性好。焊接性差,。
2 N4 o# b1 o3 J5 x5 Q9 F+ N 4.材料對(duì)熱循環(huán)的敏感性 在焊接熱循環(huán)的影響下,，有淬火傾向的金屬，易產(chǎn)生淬硬組織,，冷裂紋,；與易熔雜質(zhì)易于形成低熔點(diǎn)的合金易產(chǎn)生熱裂紋,；經(jīng)冷卻作強(qiáng)化的金屬易產(chǎn)生軟化區(qū)。防止這些缺陷應(yīng)該采取相應(yīng)的工藝措施,。因此,，熱循環(huán)敏感性大的金屬焊接性也較差。
u' j/ A' K" e) w7 q$ k: i5 s, M8 m( X) A+ r6 i+ j
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發(fā)表于 2006-10-15 11:25:22
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伸手黨/灌水/看不懂
發(fā)表于 2006-10-26 15:59:59
