焊接基本知識介紹

點焊基本知識2021/5/91第一節(jié)點焊基本知識點焊的原理點焊規(guī)范參數(shù)點焊時的注意事項2021/5/92

點焊的原理一、點焊的熱源及其特點：

1、電阻焊的熱源：電阻焊的熱源是電阻熱，電流通過導(dǎo)體時導(dǎo)體將析出熱量其溫度會升高。根據(jù)焦耳定律焊接區(qū)總析熱：

Q=I2·R·t

I：焊接電流的有效值；

R：焊接區(qū)總電阻的平均值；

t：通過焊接電流的時間。

2021/5/93

點焊焊接熱源總析熱量為

Q=∫i2（rc+2rew+2rw）trc：焊件間接觸電阻的動態(tài)電阻值；

2rew：電極與焊件間接觸電阻的動態(tài)電阻值；

2rw：焊件內(nèi)部的動態(tài)電阻值。t02021/5/942、電阻焊熱源的特點：

電阻焊熱源產(chǎn)生于焊件內(nèi)部，與熔化焊時的外部熱源相比對焊接區(qū)的加熱更為迅速集中。內(nèi)部熱源使整個焊接區(qū)發(fā)熱，為獲得合理的溫度分布，散熱作用在電阻焊的加熱中具有重要意義。在點焊中主要依靠內(nèi)部水冷的銅合金電極對焊接區(qū)的急冷作用來實現(xiàn)。一般說導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好的金屬（鋁、銅合金），由于析熱少而散熱快，其焊接性較差；而導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性較差的金屬（低碳鋼）則易于焊接。2021/5/95二、點焊時的電阻及加熱

1、點焊時的電阻：

R=Rc+2Rew+2RwRc：焊件間接觸電阻；

2Rew：電極與焊件間接觸電阻；

2Rw：焊件本身的內(nèi)部電阻。2021/5/961）接觸電阻Rc+2Rew

接觸電阻是一種附加電阻，通常指的是在點焊電極下所測定的接觸面（焊件——焊件接觸面、焊件——電極接觸面）處的電阻值。它形成原因，是由于接觸表面微觀上的凹凸不平及不良導(dǎo)體（表面氧化膜、油、銹以及吸附氣體層等）的存在所致。當(dāng)電流通過接觸面時，接觸點附近及不良導(dǎo)體膜部位的電流線發(fā)生彎曲變長，并向接觸點密集(圖1.1)而使實際導(dǎo)電截面減小。2021/5/97這種電流線的擁擠、變長即形成了附加電阻。圖1.1接觸電阻的形成2021/5/98接觸電阻對點焊加熱的影響：

接觸電阻Rc+2Rew的析熱量約占內(nèi)部熱源Q的5~10%

（接觸電阻析熱量占熱源比例不大，并且在焊接開始后很快降低、消失，但這部分熱量對建立焊接初期的溫度場、擴大接觸面積，促進電流場分布的均勻化是有重要作用的）。但過大的接觸電阻有可能造成通電不正?；蚴菇佑|面上局部區(qū)域過分強烈析熱而產(chǎn)生噴濺、粘損等缺陷。2021/5/99影響接觸電阻的主要因素：

①表面狀態(tài)：

清理方法、加工表面的粗糙度及焊前存放時間都會影響焊件的表面狀態(tài)，因而接觸電阻的差別很大.

注意：機械清理可比化學(xué)清洗得到更低的接觸電阻值，但化學(xué)清洗后的零件接觸電阻更為均勻、穩(wěn)定。2021/5/910②電極壓力：

電極壓力增大將使金屬的彈性與塑性變形增加，對壓平接觸表面的凹凸不平和破壞不良導(dǎo)體膜均有利，其結(jié)果使接觸電阻減小。當(dāng)壓力增大變?yōu)橹匦聹p小時，由于塑性變形使接觸點數(shù)目和接觸面積不可能再恢復(fù)原狀，此時的接觸電阻將低于原壓力作用下的數(shù)值而呈“滯后”現(xiàn)象。同時材質(zhì)軟的焊材其接觸電阻的減小和“滯后”更為顯著。2021/5/911③加熱溫度：

溫度升高金屬變形阻力下降，塑性變形增大，接觸電阻急劇降低直至消失。鋼材溫度升到600℃時接觸電阻接近為零。2021/5/9122）焊件內(nèi)部電阻2Rw

焊件內(nèi)部電阻2Rw是焊接區(qū)金屬材料本身所具有的電阻，該區(qū)域的體積在大于以電極——焊件接觸面為底的圓柱體體積。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的根本原因，是點焊時的“邊緣效應(yīng)”（電流通過板材時，其電流線在板件中間部分將向邊緣擴展，使電流場呈現(xiàn)鼓形的現(xiàn)象

(圖1.2)。圖1.2電流場2021/5/913

由于點焊加熱是不均勻的,焊接區(qū)內(nèi)各點溫度不同，電阻率亦不同,這就引起焊接電流繞過較熱部分金屬呈現(xiàn)繞流現(xiàn)象,進一步促進電流場向邊緣擴展。因此內(nèi)部電阻的因素有：金屬材料的熱物理性質(zhì)、機械性能、點焊規(guī)范參數(shù)及特征和焊件厚度。2021/5/914一、點焊規(guī)范參數(shù)

1、焊接電流：焊接時流經(jīng)焊接回路的電流。①當(dāng)電流過小時，使熱源強度不足而不能形成熔核或熔核尺寸過小，因此焊點拉剪載荷較低且很不穩(wěn)定。②電流適中時，熔核尺寸穩(wěn)定增大，因而焊點拉剪載荷最大。③電流過大時，使加熱過于強烈，引起金屬過熱、噴濺、壓痕過深等缺陷，接頭性能反而下降。

點焊規(guī)范參數(shù)2021/5/9152、焊接時間：電阻焊時的每一個焊接循環(huán)中，自焊接電流接通到停止的持續(xù)時間。①當(dāng)時間過短時，使熱源強度不足而不能形成熔核或熔核尺寸過小，因此焊點拉剪載荷較低且很不穩(wěn)定。②時間適中時，熔核尺寸穩(wěn)定增大，因而焊點拉剪載荷最大。③時間過大時，使加熱過于強烈，引起金屬過熱、壓痕過深等缺陷，接頭性能反而下降。2021/5/9163、電極壓力：電阻焊時，通過電極施加在焊件上的壓力。①壓力過小時，由于焊接區(qū)金屬的塑性變形范圍及變形程度不足，造成因電流密度過大而引起加熱速度大于塑性環(huán)擴展速度從而產(chǎn)品嚴重噴濺。②壓力過大時，將使焊接區(qū)接觸面積增大，總電阻和電流密度均減小，焊接區(qū)散熱增加，因此熔核尺寸下降，嚴重時會出現(xiàn)未焊透缺陷。2021/5/9174、電極頭端面尺寸：點焊時與焊件表面接觸的電極端頭部分。D為端面直徑，h為水冷端距離。電極頭端面尺寸增大時，由于接觸面積增大、電流密度減小、散熱效果增強，均使焊接區(qū)加熱程度減弱，因而熔核尺寸減小使焊點承載能力降低。由于電極工作條件惡劣，電極頭產(chǎn)生壓潰變形和粘損是不可避免的，因此當(dāng)電極頭端面尺寸的增大△D>15%D時，或由于不斷銼修電極頭而帶來的水冷端面h<3mm時應(yīng)更換電極頭。D=（1.1~1.2)d小知識2021/5/918附1低碳鋼點焊規(guī)范板厚(mm)電極端面直徑(D/mm)最佳規(guī)范中等規(guī)范電流(KA)時間(cyc)壓力(KN)電流(KA)時間(cyc)壓力(KN)0.64.86.661.55.5111.00.84.87.871.66.5131.251.06.48.582.07.2171.51.26.49.810247.7191.751.56.410133.69.1252.42.08.011174.710.3303.03.29.512.4278.211.9505.02021/5/919

點焊時的注意事項一、焊點距的選取連續(xù)點時，點距越小，板材越厚分流越大。應(yīng)在保證強度的前題下盡量加大焊點間距。二、合理的焊接順序

焊點分布兩側(cè)時的分流比一側(cè)時的要大。2021/5/920三、焊件