精密电阻焊焊接基本原理课件.ppt

1、高频逆变直流焊接电源精密电容储能双脉冲焊接电源精密脉冲热压焊机精密脉冲热压焊机 漆包线点焊机漆包线点焊机焊接电流监测仪自动化焊接设备自动化焊接设备焊接电流监测仪 焊接机头焊接配件焊接压力计 焊接的基本方法及其分类焊接的基本方法及其分类氧 乙 炔 焊 接氧 氢 焊 接气 焊焊 条 电 弧 焊 C O 2 电 弧 焊熔 化 极 焊钨 极 氩 弧 焊等 离 子 焊非 熔 化 极 焊电 弧 焊铝 热 焊电 渣 焊电 子 束 焊熔 焊锻 焊点 焊缝 焊凸 焊对 焊电 阻 焊超 声 焊压 焊火 焰 钎 焊钎 焊基 本 焊 接 方 法缝焊点焊对焊低频焊缝焊点焊对焊工频焊对接缝焊高频焊交流焊点 焊缝焊对焊直流

2、焊对焊缝焊点焊电容储能焊脉冲焊点焊缝焊直流冲击波焊电阻焊 焊接的方法电阻焊焊接基本原理电阻焊焊接基本原理 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产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊 优点，优点，1 1）电阻焊具有生产效率高、）电阻焊具有生产效率高、2 2）焊接质量好，）焊接质量好，3 3）低成本、节省材料、）低成本、节省材料、4 4）劳动条件较好劳动条件较好,5),5)易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、

3、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。和电弧焊接相比和电弧焊接相比较：较：1）热效率高，）热效率高，2）焊缝致密）焊缝致密、没有疏松和裂纹等缺陷。、没有疏松和裂纹等缺陷。缺点，缺点，1 1）焊接过程进行的很快。若焊接时由于某些工艺因素发生波动，对焊接质）焊接过程进行的很快。若焊接时由于某些工艺因素发生波动，对焊接质量的稳定性有影响时往往来不及进行调整。量的稳定性有影响时往往来不及进行调整。2）设备比较复杂）设备比较复杂3）焊接的厚度，形状和接头形式受到一定程度的限制。）焊接的厚度，形状和接头形式受到一定程度的限制。焊接示意图 一 电阻

4、热的产生 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）二 影响产热的因素 。1.电阻R的因素 1）R=2Rw+Rc+2Rew 电阻Rw为电极间电阻包括工件本身，取决于它本身的电阻率。电阻Rc为焊件间接触电阻,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：a）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 b）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集中。由于电

5、流通路的缩小而增加了接触处的电阻。电阻RewRew为电极与焊件间接触.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 从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响 3.焊接时间的影响焊接时间的影响 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

6、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.5.电极形状及材料性能的影响电极形状及材料性能的影响 由于电极的接触面积决定

7、着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低 6.工件表面状况的影响工件表面状况的影响 工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件 三、焊接循环三、焊接循环点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段：1）预压阶段电极下降到电流接

8、通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当压力。2）焊接时间焊接电流通过工件，产热形成熔核。3）维持时间切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。4）休止时间电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环.关于点焊工艺知识 焊接时，将焊件放入两电极之间。电极通过施加压力压紧焊件后，电源通过电极向焊件通电加热，在焊件内部形成熔核。熔核中液态金属在电磁力作用下发生强烈搅拌，熔核内的金属成份均匀化，结晶界面迅速消失，断电后在电极压力下凝固结晶，形成点焊接头。同时在接头周围形成一个环状尚未在达到熔化状态的塑性变形区称为塑性环。也就是我们说的焊带。塑性环的存在可防止周围气体的入侵和液态熔核金

9、属沿板缝向外喷溅。其焊接循环包括：预压、通电加热、锻压、和休止四个阶段。关于凸焊工艺知识 凸焊是点焊的一种变形，通常是在两板件之一上冲出凸点，然后进行焊接。由于电流集中，克服点焊熔核偏离的缺点，凸焊时工件的厚度比可以达6：1。凸焊时，电极必须随着凸点的被压溃而迅速下降，否则会因失压而产生飞溅因此应选用较大的电极压力，为防止凸点移位，还应选用较小的焊接电流。是用平面电极，焊件表面平整无压裂，电极寿命长。四，近年来国外在电阻焊领域的最四，近年来国外在电阻焊领域的最新研究动态新研究动态 由于电阻焊过程相当复杂，包含了多种影响因素，例如：被焊材料、电由于电阻焊过程相当复杂，包含了多种影响因素，例如：被

10、焊材料、电流、电极压力、通电时间、电极端面形状及尺寸、分流、焊点离边缘的流、电极压力、通电时间、电极端面形状及尺寸、分流、焊点离边缘的距离、板厚、工件表面状态等，而且这些因素之间互相联系，有一定的距离、板厚、工件表面状态等，而且这些因素之间互相联系，有一定的交互作用。同时，加之焊接过程中熔核的不可见性及焊接过程进行的瞬交互作用。同时，加之焊接过程中熔核的不可见性及焊接过程进行的瞬时性，给焊接质量控制带来较大的困难。为了适应新材料、新工艺、新时性，给焊接质量控制带来较大的困难。为了适应新材料、新工艺、新产品在工业上开发应用的需要，以使电阻焊工艺及设备能满足现代化生产品在工业上开发应用的需要，以使电阻焊工艺及设备能满足现代化生产的要求，近十年来，各国焊接界在电阻焊工艺和设备控制方面做了大产的要求，近十年来，各国焊接界在电阻焊工艺和设备控制方面做了大量的工作，主要集中在以下几方面：量的工作，主要集中在以下几方面：1）电阻焊过程的计算机模拟研究）电阻焊过程的计算机模拟研究 2）新型材料的可焊性研究）新型材料的可焊性研究 3）电阻焊质量监控方法研究）电阻焊质量监控方法研究 2 焊后检验焊后检验 （1）外观检查（飞溅物，变色，变形）外观检查（飞溅物，变色，变形）（2）密封性检查（过压）密封性检查（过压）（3）金相检验）金相检验