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  基本原理

基本原理

日期: 2015-06-05
浏览次数: 675

 电阻焊的基本原理

 一、概述

 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生产的电阻热将其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一个方法。电阻焊是一种非常高效、经济和可靠的金属焊接方法。

 电阻焊可以焊接低碳钢、不锈钢、铝、铜、镍等及其相关合金材料,在现代工业生产中应用十分广泛。

 电阻焊方法主要有四种:点焊、缝焊、凸焊和对焊。

 点焊就是球形的电极头压紧在工件上,只在一个“点”上被焊接起来,形成一个扁球形的熔核焊点。

 缝焊就是在工件上电极滚动后形成一条焊点前后搭接的连续焊缝。可以理解为连续的点焊。

 凸焊就是在一个工件上预制凸点,焊接电流在这个“指定”的凸点上通过后被焊接起来。

 对焊就是两个工件端面相接触,经过焊接电流对工件的加热和加压后沿整个接触面被焊接起来。

 电阻焊的优点:1、焊接工艺过程简单。2、因焊接时间超短,所以工件变形和应力小。3、不需要焊丝、焊条等填充金属,以及氧、乙炔、氩气等焊接材料,焊接成本低。4、操作简单,容易实现自动化。5、生产效率高,而且无噪声无有害气体,很环保。

 电阻焊的缺点:1、目前无可靠的无损检测方法,焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性试验进行检查,以及靠各种监控技术来保证。2、点、凸、缝焊的工件必须要重叠搭接。3、焊机的功率一般多较大,对用户供电有要求。

 二、基本原理

 焊接时产生热量的大小对焊接质量有直接影响。产生的热量由下面的公式决定:

                   Q=I2Rt

    式中:Q:产生的热量(焦耳)         I:焊接电流(安培)

          R:电极间总电阻(欧姆)   t:焊接时间(秒)

 稳定的焊接热量,可以获得稳定的焊接质量。从上面的公式中获知,影响焊接的因素如下:

 1、电极间的总电阻。总电阻越小,产生的热量也越小,越达不到焊接效果。当电极材料和形状确定后,影响总电阻的主要因素就是工件的电阻,工件的电阻取决于工件材料的电阻率。所以电阻率小的材料如铜、铝等材料,相对要求焊机功率大,输出的电流大才能取得良好的焊接效果。

 2、焊接电流。焊接电流对焊接热量的产生有直接影响。影响焊接电流的因素比较多;a、焊机控制和输出能力;b、供电电源的稳定性;c、输出导电回路的阻抗(长度和回路中的磁性材料等);d、电流的分流现象(已焊成焊点的分流、非焊点的分流等)。

 3、焊接时间。焊接时间的影响也是非常关键的。为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间和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(称为强规范,又称硬规范),也可以采用小电流和长时间(称为弱规范,又称软规范)。选用强规范还是弱规范,主要取决于工件的性能、厚度和焊接的功率。

 4、电极压力。电极压力的大小影响电极间的总电阻和熔核的形成。压力大;总电阻小,不容易焊接。压力大,容易形成稳定的焊点熔核。这之间形成一定的矛盾,所以必须合理选择压力。

 5、电极头的形状和材料。电极头的接触面大,总电阻小,不容易焊接。电极头的材料硬度低,容易造成接触面变形和磨损,影响总电阻的稳定。

 6、工件的表面。工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质,影响总电阻的大小,对焊接造成不稳定性。

 三、焊接的基本形式

 1、点焊的基本形式:

名称

示意图

说明

双面单点1

基本原理

一次一个焊点。

这是最常用的点焊形式之一。

要求电极上下对齐。

该方式多见于固定式点焊机。

双面单点2

基本原理

一次一个焊点。

这是最常用的点焊形式之一。

下电极为电极铜板。

该方式多见于移动式点焊机。

双面多点

基本原理

一次多个焊点,生产效率高。

但对各个焊点的电极头的形状和压力的一致性要求很高。电极机构复杂,否则焊点强度的不一致。

单面单点

基本原理

一次一个焊点。焊接操作灵活,适合工件背面难于安放电极的工件。

但有限制:1、一般要求上面工件的厚度<0.8mm,同时一般要求下面工件的厚度是上面工件厚度的1.5倍以上。2、两电极头距离要尽量靠近。3、不适合铜、铝等焊接。

单面双点

基本原理

一次二个焊点。焊接操作灵活,适合工件背面难于安放电极的工件。

但有限制:1、一般要求上面工件的厚度<0.8mm,同时一般要求下面工件的厚度是上面工件厚度的1.5倍以上。2、两电极头距离要尽量靠近。3、不适合铜、铝等焊接。

 

 2、凸焊的基本形式

名称

示意图

说明

双面凸焊

基本原理

这是最常用的点焊形式之一。

凸焊能力强,凸点数量可以多。

每个凸点的大小和高低必须保持一致。

单面凸焊1

  基本原理 

一个电极面压紧上面的工件,另一个电极压紧下面的工件。两个电极尽量靠近。

一般凸焊点数量不超过4个。

单面凸焊2

基本原理

两个电极面分别压紧在上面的工件。两个工件的凸焊位置应尽量靠近。

一般凸焊点数量不超过4个。

 

 

 3、缝焊的基本形式

名称

示意图

说明

双面

双轮缝焊

基本原理

上下各一个焊轮,其中一个主动轮。工件在两个焊轮中间缝焊。

双面

单轮缝焊

基本原理

上面一个焊轮,下面一块电极铜板。焊接时,工件不动,焊轮在工件上滚动缝焊。操作灵活。

  点焊、凸焊和缝焊的形式还有很多,根据工件的实际焊接要求,上海久立电气设备有限公司可以为客户提供最佳的焊接方案。

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