點焊方法和工藝一、點焊方法：

點焊通常分為雙面點焊和單面點焊兩大類。雙面點焊時，電極由工件兩側(cè)向焊接處饋電。經(jīng)典雙面點焊方法圖11-5所表示。圖中a是最常見方法，這時工件兩側(cè)全部有電極壓痕。圖中b表示用大焊接面積導電板做下電極，這么能夠消除或減輕下面工件壓痕。常見于裝飾性面板點焊。圖中c為同時焊接兩個或多個點焊雙面點焊，使用一個變壓器而將各電極并聯(lián)，這時，全部電流通路阻抗必需基礎相等，而且每一焊接部位表面狀態(tài)、材料厚度、電極壓力全部需相同，才能確保經(jīng)過各個焊點電流基礎一致。圖中d為采取多個變壓器雙面多點點焊，這么能夠避免c不足。

單面點焊時，電極由工件同一側(cè)向焊接處饋電，經(jīng)典單面點焊方法圖11-6所表示，圖中a為單面單點點焊，不形成焊點電極采取大直徑和大接觸面以減小電流密度。圖中b為無分流單面雙點點焊，此時焊接電流全部流經(jīng)焊接區(qū)。圖中C有分流單面雙點點焊，流經(jīng)上面工件電流不經(jīng)過焊接區(qū)，形成風流。為了給焊接電流提供低電阻通路，在工件下面墊有銅墊板。圖中d為當兩焊點間距l(xiāng)很大時，比如在進行骨架構(gòu)件和復板焊接時，為了避免不合適加熱引發(fā)復板翹曲和減小兩電極間電阻，采取了特殊銅橋A，和電極同時壓緊在工件上。

在大量生產(chǎn)中，單面多點點焊取得廣泛應用。這時可采取由一個變壓器供電，各對電極輪番壓住工件型式（圖11-7a),也可采取各對電極均由單獨變壓器供電，全部電極同時壓住工件型式（圖11-7b).后一型式含有較多優(yōu)點，應用也較廣泛。其優(yōu)點有：各變壓器能夠安置得離所聯(lián)電極最近，所以。其功率及尺寸能顯著減?。桓鱾€焊點工藝參數(shù)能夠單獨調(diào)整；全部焊點能夠同時焊接、生產(chǎn)率高；全部電極同時壓住工件，可降低變形；多臺變壓器同時通電，能確保三相負荷平衡。二、點焊工藝參數(shù)選擇

通常是依據(jù)工件材料和厚度，參考該種材料焊接條件表選擇，首先確定電極端面形狀和尺寸。其次初步選定電極壓力和焊接時間，然后調(diào)整焊接電流，以不一樣電流焊接試樣，經(jīng)檢驗熔核直徑符合要求后，再在合適范圍內(nèi)調(diào)整電極壓力，焊接時間和電流，進行試樣焊接和檢驗，直到焊點質(zhì)量完全符合技術(shù)條件所要求要求為止。最常見檢驗試樣方法是撕開法，優(yōu)質(zhì)焊點標志是：在撕開試樣一片上有圓孔，另一片上有圓凸臺。厚板或淬火材料有時不能撕出圓孔和凸臺，但可經(jīng)過剪切斷口判定熔核直徑。必需時，還需進行低倍測量、拉抻試驗和X光檢驗，以判定熔透率、抗剪強度和有沒有縮孔、裂紋等。

以試樣選擇工藝參數(shù)時，要充足考慮試樣和工件在分流、鐵磁性物質(zhì)影響，和裝配間隙方面差異，并合適加以調(diào)整。三、不等厚度和不一樣材料點焊

當進行不等厚度或不一樣材料點焊時，熔核將不對稱于其交界面，而是向厚板或?qū)щ?、導熱性差一邊偏移，偏移結(jié)果將使薄件或?qū)щ?、導熱性好工件焊透率減小，焊點強度降低。熔核偏移是由兩工件產(chǎn)熱和散熱條件不相同引發(fā)。厚度不等時，厚件一邊電阻大、交界面離電極遠，故產(chǎn)熱多而散熱少，致使熔核偏向厚件；材料不一樣時，導電、導熱性差材料產(chǎn)熱易而散熱難，故熔核也偏向這種材料（見圖11-8）

調(diào)整熔核偏移標準是：增加薄板或?qū)щ?、導熱性好工件產(chǎn)熱而降低其散熱。常見方法有：

（1）采取強條件

使工件間接觸電阻產(chǎn)熱影響增大，電極散熱影響降低。電容儲能焊機采取大電流和短通電時間就能焊接厚度比很大工件就是顯著例證。

（2）采取不一樣接觸表面直徑電極在薄件或?qū)щ?、導熱性好工件一?cè)采取較小直徑，以增加這一側(cè)電流密度、并降低電極散熱影響。

（3）采取不一樣電極材料

薄板或?qū)щ?、導熱性好工件一?cè)采取導熱性較差銅合金，以降低這一側(cè)熱損失。

（4）采取工藝墊片

在薄件或?qū)щ姟嵝院霉ぜ粋?cè)墊一塊由導熱性較差金屬制成墊片（厚度為0.2-0.3mm），以降低這一側(cè)散熱。點焊接頭設計

點焊通常采取搭接接頭和折邊接頭（圖11-9）接頭能夠由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度工件組成。在設計點焊結(jié)構(gòu)時，必需考慮電極可達性，即電極必需能方便地抵達工件焊接部位。同時還應考慮諸如邊距、搭接量、點距、裝配間隙和焊點強度諸原因。

邊距最小值取決于被焊金屬種類，厚度和焊接條件。對于屈服強度高金屬、薄件或采取強條件時可取較小值。

搭接量是邊距兩倍，推薦最小搭接量見表11-2。表11-2

接頭最小搭接量（mm)3最薄板件厚度單排焊點雙排焊點結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金0.50.81.01.21.52.02.53.03.54.0891011121416182022678910121416182012121414162024262830161820222428323640421416182022263034384022222426303440464850

點距即相鄰兩點中心距，其最小值和被焊金屬厚度、導電率，表面清潔度，和熔核直徑相關。表11-3為推薦最小點距。表11-3

焊點最小點距（mm)3最薄板件厚度點距結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金0.50.81.01.21.52.02.53.03.54.010121214141618202224810101212141618202215151515202525303535

要求點距最小值關鍵是考慮分流影響，采取強條件和大電極壓力時，點距能夠合適減小。采取熱膨脹監(jiān)控或能夠次序改變各點電流控制器時，和能有效地賠償分流影響其它裝置時，點距能夠不受限制。

裝配間隙必需盡可能小，因為靠壓力消除間隙將消耗一部分電極壓力，使實際焊接壓力降低。間隙不均勻性又將使焊接壓力波動，從而引發(fā)各焊點強度顯著差異，過大間隙還會引發(fā)嚴重飛濺，許用間隙值取決于工件剛度和厚度，剛度、厚度越大，許用間隙越小，通常為0.1-2mm。

單個焊點抗剪強度取決于兩板交界上熔核面積，為了確保接頭強度，除熔核直徑外，焊透率和壓痕深度也應符合要求，焊透率表示式為：η=h/δ-c×100%（參見圖11-10）。兩板上焊透率只許可介于20-80%之間。鎂合金最大焊透率只許可至60%。而鈦合金則許可至90%。焊接不一樣厚度工件時，每一工件上最小焊透率可為接頭中薄件厚度20%，壓痕深度不應超出板件厚度15%，假如兩工件厚度比大于2:1，或在不易靠近部位施焊，和在工件一側(cè)使用平頭電極時，壓痕深度可增大到20-25%。圖11-10示低倍磨片上熔核尺寸。

點焊接頭受垂直面板方向拉伸載荷時強度，為正拉強度。因為在熔核周圍兩板間形成尖角可引發(fā)應力集中，而使熔核實際強度降低，所以點焊接頭通常不這么加載。通常以正拉強度和抗剪強度之比作為判定接頭延性指標，此比值越大，則接頭延性越好。

多個焊點形成接頭強度還取決于點距和焊點分布。點距小時接頭會因為分流而影響其強度，大點距又會限制可安排焊點數(shù)量。所以，必需兼顧點距和焊點數(shù)量，才能取得最大接頭強度，多列焊點最好交錯排列而不要作矩形排列。常見金屬點焊

一、電阻焊前工件清理

不管是點焊、縫焊或凸焊，在焊前必需進行工件表面清理，以確保接頭質(zhì)量穩(wěn)定。

清理方法分機械清理和化學清理兩種。常見機械清理方法有噴砂、噴丸、拋光和用紗布或鋼絲刷等。

不一樣金屬和合金，需采取不一樣清理方法。介紹以下：

鋁及其合金對表面清理要求十分嚴格，因為鋁對氧化學親協(xié)力極強，剛清理過表面上會很快被氧化，形成氧化鋁薄膜。所以清理后表面在焊前許可保持時間是嚴格限制。

鋁合金氧化膜關鍵用以化學方法去除，在堿溶液中去油和沖洗后，將工件放進正磷酸溶液中腐蝕。為了減慢新膜成長速度和填充新膜孔隙，在腐蝕同時進行純化處理。最常見純化劑是重鉻酸鉀和重鉻酸納（見表1）。純化處理后便不會在除氧化膜同時，造成工件表面過分腐蝕。

腐蝕后進行沖洗，然后在硝酸溶液中進行亮化處理，以后再次進行沖洗。沖洗后在溫度達75℃干燥室中干燥，活用熱空氣吹干。這么清理后工件，能夠在焊前保持72h。

鋁合金也可用機械方法清理。如用0-00號紗布，或用電動或風動鋼絲刷等。但為預防損傷工件表面、鋼絲直徑不得超出0.2mm，鋼絲長度不得短于40mm，刷子壓緊于工件力不得超出15-20N，而且清理后須在不晚于2-3h內(nèi)進行焊接。

為了確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定性，現(xiàn)在中國各工廠多在化學清理后，在焊前再用鋼絲刷清理工件搭接內(nèi)表面。

鋁合金清理后必需測量放有兩鋁合金工件兩電極間總阻值R。方法是使用類似于點焊機專用裝置，上面一個電極對電極夾絕緣，在電極間壓緊兩個試件，這么測出R值能夠最客觀地反應出表面清理質(zhì)量。對于LY12、LC4、LF6鋁合金R不得超出120微歐姆，剛清理后R通常為40-50微歐，對于導電性愈加好LF21、LF2鋁合金和燒結(jié)鋁類材料，R不得超出28-40微歐。

鎂合金通常使用化學清理，經(jīng)腐蝕后再在鉻酐溶液中純化。這么處理后會在表面形成薄而致密氧化膜，它含有穩(wěn)定電氣性能，能夠保持10晝夜或更長時間，性能仍幾乎不變。鎂合金也能夠用鋼絲刷清理。

銅合金能夠經(jīng)過在硝酸及鹽酸中處理，然后進行中和并清除焊接處殘留物。

不銹鋼、高溫合金電阻焊時，保持工件表面高度清潔十分關鍵，因為油、塵土、油漆存在，能增加硫脆化可能，從而使接頭產(chǎn)生缺點。清理方法可用激光、噴丸、鋼絲刷或化學腐蝕。對于尤其關鍵工件，有時用電解拋光，但這種方法復雜而且生產(chǎn)率低。

鈦合金氧化皮，可在鹽酸、硝酸及磷酸鈉混合溶液中進行深度腐蝕加以去除。也能夠用鋼絲刷或噴丸處理。

低碳鋼和低合金鋼在大氣中抗腐蝕能力較低。因之，這些金屬在運輸、存放和加工過程中常常見抗蝕油保護。假如涂油表面未被車間贓物或其它不良導電材料所污染，在電極壓力下，油膜很輕易被擠開，不會影響接頭質(zhì)量。

鋼供貨狀態(tài)有：熱軋，不酸洗；熱軋，酸洗并涂油；冷軋。未酸洗熱軋鋼焊接時，必需用噴砂、噴丸，或用化學腐蝕方法清除氧化皮，可在硫酸及鹽酸溶液中，或在以磷酸為主但含有硫脲溶液中進行腐蝕，后一個成份可有效地同時進行涂油和腐蝕。

有鍍層鋼板，除了少數(shù)例外，通常不用特殊清理就能夠進行焊接，鍍鋁鋼板則需要用鋼絲刷或化學腐蝕清理。帶有磷酸鹽涂層鋼板，其表面電阻會高到在地電極壓力下，焊接電流無法經(jīng)過程度。只有采取較高壓力才能進行焊接。二、鍍鋅鋼板點焊

鍍鋅鋼板大致分為電鍍鋅鋼板和熱浸鍍鋅鋼板，前者鍍層比后者薄。

點焊鍍鋅鋼板用電極，推薦用2類電極合金。相對點焊外觀要求很高時，能夠采取1類合金。推薦使用錐形電極形狀，錐角120度-140度。使用焊鉗時，推薦采取端面半徑為25-50mm球面電極。

為提升電極使用壽命，也可采取嵌有鎢極電極頭復合電極，以2類電極合金制成電極體，能夠加強鎢電極頭散熱。

下表是日本焊接學會第3委員會推薦鍍鋅鋼板點焊焊接條件

鍍鋅鋼板點焊焊接條件鍍層種類電鍍鋅熱浸鍍鋅鍍層厚(um)2-32-32-310-1515-2020-25焊接條件等級板厚（mm)0.81.21.60.81.21.6電極壓力（KN)AB2.72.03.32.54.53.22.71.73.72.54.53.5焊接時間（周）AB8101012121581010121215電流（KA)AB10.08.511.510.514.512.010.09.912.511.015.012.0抗剪強度AB4.64.46.76.511.510.55.04.89.08.71312三、低碳鋼點焊

低碳鋼含碳量低于0.25%。其電阻率適中,需要焊機功率不大；塑性溫度區(qū)寬，易于取得所需塑性變形而無須使用很大電極壓力；碳和微量元素含量低，無高熔點氧化物，通常不產(chǎn)生淬火組織或夾雜物；結(jié)晶溫度區(qū)間窄、高溫強度低、熱膨脹系數(shù)小，所以開裂傾向小。這類鋼含有良好焊接性，其焊接電流、電極壓力和通電時間等工藝參數(shù)含有較大調(diào)整范圍。

鋼含有良好焊接性，其焊接電流、電極壓力和通電時間等工藝參數(shù)含有較大調(diào)整范圍。

下表為美國RWMA推薦低碳鋼點焊焊接條件，可供參考：

低碳鋼點焊焊接條件板厚電極最小點距最小搭接距最好條件（A類）中等條件（B類）最大d最小D電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強度±14%電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強度±17%電極壓力焊接時間焊接電流熔核直徑抗剪強度±20%（mm)(mm)(mm)(KN)(周）（KA)(mm)(KN)（KN)(周）（KA)(mm)（KN)(KN)(周）（KA)(mm)(KN)0.40.50.60.81.01.21.61.82.02.33.23.24.84.84.86.46.46.48.08.08.09.510101010131313161616168910121820273135405010111111121416171820221.151.351.501.902.252.703.604.104.705.808.20456781013151720275.26.06.67.88.89.811.512.513.315.017.44.04.34.75.35.86.26.97.47.98.610.31.82.43.04.46.17.810.613.014.518.531.00.750.901.001.251.501.752.402.753.003.705.00891113171925283037504.55.05.56.57.27.79.19.710.311.312.93.64.04.34.85.45.86.77.17.68.49.91.62.12.84.05.46.810.011.813.717.728.50.400.450.500.600.750.851.151.301.501.802.6017202225303343485364883.54.04.35.05.66.17.07.58.08.610.03.33.64.04.65.35.56.36.77.17.99.41.251.752.253.555.36.59.2511.0013.0516.8526.60四、淬火鋼點焊

因為冷卻速度極快，在點焊淬火鋼時肯定產(chǎn)生硬脆馬氏體組織，在應力較大時會產(chǎn)生裂紋。為了消除淬火組織、改善接頭性能，通常采取電極間焊后回火雙脈沖點焊方法，這種方法第一個電流脈沖為焊接脈沖，第二個為回火處理脈沖，使用這種方法時應注意兩點：

（1）兩脈沖之間間隔時間一定要確保使焊點冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點Ms溫度以下；

（2）回火電流脈沖幅值要合適，以避免焊接區(qū)金屬重新超出奧氏體相變點而引發(fā)二次淬火。

淬火鋼雙脈沖點焊工藝參數(shù)實例，示于下表可供參考：

25CrMnSiA、30CrMnSiA鋼雙脈沖點焊焊接條件板厚（mm)電極端面直徑（mm)電極壓力（KN)焊接時間（周）1.01.52.02.55-5.56-6.56.5-77-7.51-1.81.8-2.52-2.82.2-3.222-3224-3525-3730-40板厚（mm)焊接電流（KA)間隔時間（周）回火時間（周）回火電流（KA)1.01.52.02.55-6.56-7.26.5-87-925-3025-3025-3030-3560-7060-8060-8565-902.5-4.53-53.5-64-7五、鍍鋁鋼板點焊

鍍鋁鋼板分為兩類，第一類以耐熱為主，表面鍍有一層厚20-25微米Al-Si合金（含有Si6-8.5%），可耐640度高溫。第二類以耐腐蝕為主，為純鋁鍍層，鍍層厚為第一類2-3倍。點焊這兩類鍍鋅鋼板時全部能夠取得強度良好焊點。

因為鍍層導電、導熱性好，所以需要較大焊接電流。并應采取硬銅合金球面電極。下表為第一類鍍鋁鋼板點焊焊接條件。對于第二類，因為鍍層厚，應采取較大電流和較低電極壓力。

耐熱鍍鋁板點焊焊接條件板厚（mm)電極球面半徑（mm)電極壓力（KN)焊接時間（周）焊接電流（KA)抗剪強度（KN)0.60.81.01.21.42.02525505050501.82.02.53.24.05.5910111214188.79.510.512.013.014.01.92.54.26.08.013.0六、不銹鋼點焊

不銹鋼通常分為：奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼三種。因為不銹鋼電阻率高、導熱性差，所以和低碳鋼相比，可采取較小焊接電流和較短焊接時間。這類材料有較高高溫強度，必需采取較高電極壓力，以預防產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺點。不銹鋼熱敏感性強，通常采取較短焊接時間、強有力內(nèi)部和外部水冷卻，而且要正確地控制加熱時間、焊接時間及焊接電流，以防熱影響區(qū)晶粒長大和出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。

點焊不銹鋼電極推薦用2類或3類電極合金，以滿足高電極壓力需要。下表為不銹鋼點焊焊接條件：

不銹鋼點焊焊接條件板厚（mm)電極端面直徑（mm)電極壓力（KN)焊接時間（周）焊接電流（KA)0.30.50.81.01.21.52.02.53.03.04.05.05.06.05.5-6.57.07.5-8.09-100.8-1.21.5-2.02.4-3.63.6-4.24.0-4.55.0-5.67.5-8.58.5-1010-122-33-45-76-87-99-1211-1312-1613-173-43.5-4.55-6.55.8-6.56.0-7.06.5-8.08-108-1111-13七、鋁合金點焊

鋁合金應用十分廣泛，分為冷作強化和熱處理強化兩大類。鋁合金點焊焊接性較差，尤其是熱處理強化鋁合金。其原因及應采取工藝方法以下：

（1）電導率和熱導率較高

必需采取較大電流和較短時間，才能做到現(xiàn)有足夠熱量形成熔核；又能降低表面過熱、避免電極粘附和電極銅離子向純鋁包復層擴散、降低接頭抗腐蝕性。

（2）塑性溫度范圍窄、線膨脹系數(shù)大

必需采取較大電極壓力，電極隨動性好，才能避免熔核凝固時，因過大內(nèi)容拉應力而引發(fā)裂紋。對裂紋傾向大鋁合金，如LF6、LY12、LC4等,還必需采取加大鍛壓力方法，使熔核凝固時有足夠塑性變形、降低拉應力，以避免裂紋產(chǎn)生。在彎電極難以承受大定鍛壓力時，也能夠采取在焊接脈沖以后加緩冷脈沖方法避免裂紋。對于大厚度鋁合金能夠兩種方法并用。

（3）表面易生成氧化膜

焊前必需嚴格清理，不然極易引發(fā)飛濺和熔核成形不良（撕開檢驗時，熔核形狀不規(guī)則，凸臺和孔不呈圓形），使焊點強度降低。清理不均勻則將引發(fā)焊點強度不穩(wěn)定。

基于上述原因，點焊鋁合金應選擇含有下列特征焊機：

1）能在短時間內(nèi)提供大電流；

2）電流波形最好有緩升緩降特點；

3）能正確控制工藝參數(shù)，且不受電網(wǎng)電壓波動影響；

4）能提供價形和馬鞍形電極壓力；

5）機頭慣性和摩擦力小，電極隨動性好。

目前中國使用多為300-600KVA直流脈沖、三相低頻和次級整流焊機，部分達成1000KVA，均含有上述特征。也有采取單相交流焊機，但僅限于不關鍵工件。

點焊鋁合金電極應采取1類電極合金，球形端面，以利于壓固熔核和散熱。

因為電流密度大和氧化膜存在，鋁合金點焊時，很輕易產(chǎn)生電極粘著。電極粘著不僅影響外觀質(zhì)量，還會因電流減小而降低接頭強度。為此需常常修整電極。電極每修整依次后可焊工件點數(shù)和焊接條件、被焊金屬型號、清理情況、有沒有電流波形調(diào)制，電極材料及其冷卻情況等原因相關。通常點焊純鋁為5-10點，點焊LF6，LY12時為25-30點。

防透鋁LF21強度低，延性后，有很好焊接性，不產(chǎn)生裂紋，通常采取固定不變電極壓力。硬鋁（如LY11、LY12），超硬鋁（如LC4、LC5）強度高、延性差，極易產(chǎn)生裂紋，必需采價形曲線壓力。但對于薄件，采取大焊接壓力或含有緩冷脈沖雙脈沖加熱，裂紋也不是不可避免。

采取價形壓力時，鍛壓力滯后于斷電時刻十分關鍵，通常是0-2周。鍛壓力加得過早（斷電前），等于增大了焊接壓力，將影響加熱，造成焊點強度降低和波動。鍛壓力加得過遲，則熔核冷卻結(jié)晶時已經(jīng)形成裂紋，加鍛壓力已無濟于事。有時也需要提前于斷電時刻施加鍛壓力，這是因為電磁氣閥動作延遲，或氣路不通暢造成鍛壓力提升緩慢，不提前施加不足以預防裂紋緣故。

在直流脈沖點焊機上焊接鋁合金焊接條件見下表：板厚（mm)電極球面半徑（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）鍛壓壓力（KN）0.81.01.52.02.53.0751001502002002002.0-2.52.5-3.63.5-4.04.5-5.06.0-6.5822355-76-925-2829-3235-4045-5049-5557-60-----22

板厚（mm）電極球面半徑（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）鍛壓壓力（KN）鍛后滯后斷電時刻（周）0.50.81.01.31.61.82.02.32.53.0751001001001502002002002002002.3-3.13.2-3.53.6-4.04.0-4.25.0-5.96.8-7.37.0-9.08.0-108.0-1111-12122233557819-2626-3629-3640-4641-5445-5050-5570-7580-8590-943.0-3.25.0-8.08.0-9.010-10.513.5-1415-1619-19.523-2425-2630-320.50.50.51111112

八、銅和銅合金點焊

銅合金和鋁合金相比，電阻率稍高而導熱性稍差，所以點焊并無太大困難。厚度小于1.5mm銅合金，尤其是低電導率銅合金在生產(chǎn)中用最廣泛。純銅電導率極高，點焊比較困難。

通常需要在電極和工件間加墊片，或使用在電極端頭嵌入鎢復合電極，以降低向電極散熱。鎢極直徑通常為3-4mm。

焊接銅和高導電率黃銅和青銅時，通常采取1類電極合金做電極，焊接低導電率黃銅、青銅和銅鎳合金時，采取2類電極合金。也能夠用嵌入鎢極復合電極焊接銅合金。因為鎢導熱性差，故可使用小得多焊接電流，在常見中等功率焊機上進行點焊，但鎢電極輕易和工件粘著，影響工件外觀。下面兩表為點焊黃銅焊接條件。

黃銅點焊焊接條件板厚（mm)電極壓力（KN）波形調(diào)制（周）焊接時間（周）焊接電流（KA）抗剪強度（KN）0.8+0.8+1.6+2.3+3.21.2+1.21.6+1.6+2.3+3.22.3+2.3+3.23.2+3.23333444.54.556103333333333366810810101014141623232222232526262631431.5---2.32.9--5.3-8.5

用復合電極點焊黃銅焊接條件板厚（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KN）抗剪強度（KN）0.40.60.81.00.60.81.01.256811899.51011.223

銅和高電導率銅合金因電極粘附嚴重，極少采取點焊，即使用復合電極也只限和點焊薄銅板。縫焊方法及工藝介紹

縫焊是用一對滾盤電極替換點焊圓柱形電極，和工件作相對運動，從而產(chǎn)生一個個熔核相互搭疊密封焊縫焊接方法。

縫焊廣泛應用于油桶、罐頭罐、暖氣片、飛機和汽車油箱，和噴氣發(fā)動機、火箭、導彈中密封容器薄板焊接?？p焊電極

縫焊用電極是圓形滾盤，滾盤直徑通常為50-600mm，常見直徑為180-250mm。滾盤厚度為10-20mm。接觸表面形狀有圓柱面和球面兩種，部分情況下采取圓錐面（圖12-1）。圓柱面滾盤除雙側(cè)倒角形式外，還能夠做成單測倒角形式，以適應折邊接頭縫焊。接觸表面寬度ω視工件厚度不一樣為3-10mm，球面半徑R為25-200mm。圓柱面滾盤廣泛用于焊接多種鋼和高溫合金，球面滾盤因易于散熱、壓痕過渡均勻，常見于輕合金焊接。

滾盤通常采取外部冷卻方法。焊接有色金屬和不銹鋼時，用清潔自來水即可，焊接通常鋼時，為預防生銹，常見含5%硼砂水溶液冷卻。滾盤有時也采取內(nèi)部循環(huán)水冷卻，尤其是焊接鋁合金焊機，但其結(jié)構(gòu)要復雜得多?？p焊方法

按滾盤轉(zhuǎn)動和饋電方法分，縫焊可分為連續(xù)縫焊、斷續(xù)縫焊和步進縫焊。

連續(xù)縫焊時，滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，電流不停經(jīng)過工件。這種方法易使工件表面過熱，電極磨損嚴重，所以極少使用。但在高速縫焊時（4-15m/min）50Hz交流電每半周將形成一個焊點，交流電過零時相當于休止時間，這又近似于下述斷續(xù)縫焊，所以在制缸、制桶工業(yè)中取得應用。

斷續(xù)縫焊時，滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，電流斷續(xù)經(jīng)過工件，形成焊縫由相互搭迭熔核組成。因為電流斷續(xù)經(jīng)過，在休止時間內(nèi)，滾盤和工件得以冷卻，所以能夠提升滾盤壽命、減小熱影響區(qū)寬度和工件變形，取得較優(yōu)焊接質(zhì)量。這種方法已被廣泛應用于1.5mm以下多種鋼、高溫合金和鈦合金縫焊。斷續(xù)縫焊時，因為滾盤不停離開焊接區(qū)，熔核在壓力減小情況下結(jié)晶，所以很輕易產(chǎn)生表面過熱、縮孔和裂紋（如在焊接高溫合金時）。盡管在焊點搭疊量超出熔核長度50%時，后一點熔化金屬能夠填充前一點縮孔，但最終一點縮孔是難以避免。不過現(xiàn)在中國研制微機控制箱，能夠在焊縫收尾部分逐點降低焊接電流，從而處理了這一難題。

步進縫焊時，滾盤斷續(xù)轉(zhuǎn)動，電流在工件不動時經(jīng)過工件，因為金屬熔化和結(jié)晶均在滾盤不動時進行，改善了散熱和壓固條件，所以能夠更有效地提升焊接質(zhì)量，延長滾盤壽命。這種方法多于鋁、鎂合金縫焊。用于縫焊高溫合金，也能有效地提升焊接質(zhì)量，但因中國這種類型交流焊機極少，所以未獲應用。當焊接硬鋁。和厚度為4+4mm以上多種金屬時，必需采取步進縫焊，方便形成每一個焊點時全部能像點焊一樣施加鍛壓力，或同時采取暖冷脈沖。但后一個情況極少使用。

按接頭型式分，縫焊可分為搭接縫焊、壓平縫焊、墊箔對接縫焊、銅線電極縫焊等。

搭接縫焊同點焊一樣，搭接接頭可用一對滾盤或用一個滾盤和一根芯軸電極進行縫焊。接頭最小搭接量和點焊相同。

搭接縫焊除常見雙面縫焊外，還有單面單縫縫焊、單面雙縫縫焊和小直徑圓周縫焊等。小直徑圓周縫焊可采取1、偏離加壓軸線滾盤電極；2、橫向縫焊機上附加一定位裝置；3、采取環(huán)形電極，電極工件表面呈錐形，錐尖必需落在小直徑圓周焊縫中心，以消除電極在工件上滑移。

壓平縫焊時搭接量比通?？p焊時要小得多，約為板厚1-1.5倍，焊接時同時壓平接頭，焊后接頭厚度為板厚1.2-1.5倍。通常采取圓柱形面滾盤，其寬度應全部覆蓋接頭搭接部分。焊接時要使用較大焊接壓力和連續(xù)電流。為了取得穩(wěn)定焊接質(zhì)量，必需正確地控制搭接量。通常要將工件牢靠夾緊或用定位焊預先固定。這種方法能夠取得含有良好外觀焊縫，常見于低碳鋼和不銹鋼制成食品容器和冷凍機襯套等產(chǎn)品焊接。

墊箔對接縫焊是處理厚板縫焊一個方法。因為當板厚達3mm時，若采取常規(guī)搭接縫焊，就必需用很慢焊接速度，較大焊接電流和電極壓力，這會引發(fā)工件表面過熱和電極粘附，使焊接困難。若用墊箔縫焊，就能夠克服這些困難。墊箔對接縫焊簡單介紹：先將面板件邊緣對接，并在接頭經(jīng)過滾盤時，不停地將兩條箔帶鋪墊于滾盤和板件之間。箔帶厚度為0.2-0.3mm，寬度為4-6mm.因為箔帶增加了焊接區(qū)電阻，并使散熱困難，所以有利于熔核形成。這種方法優(yōu)點是：接頭有較平緩加強高；良好外觀；不管板厚怎樣箔帶厚度均相同；不易產(chǎn)生飛濺，所以對應于一定電流電極壓力均應相同；不易產(chǎn)生飛濺，所以對應于一定電流電極壓力均可減小二分之一；焊接區(qū)變形小。其缺點是：對接精度要求高；焊接時必需準備地將箔帶鋪墊于滾盤和工件間，增加了自動化困難。

銅線電極縫焊是處理鍍層鋼板縫焊時，鍍層粘著滾盤有效方法。焊接時，將圓銅線不停地送到滾盤和板件之間。銅線呈卷狀連續(xù)輸送，經(jīng)過滾盤后又連續(xù)繞在另一繞線盤上。鍍層僅粘附銅線上，而不會污染滾盤。即使銅線用過后要報廢。但鍍層鋼板、尤其是鍍錫鋼板，還沒有別縫焊方法能夠替換它。因為報廢銅線售價和銅線相差不多，所以焊接成本并不高。這種方法關鍵用于制造食品罐。

中國最近生產(chǎn)FHGX-1型罐身電阻焊自動線，是這一方法最新發(fā)展。銅線在送至滾盤前先扎成扁平線。搭接接頭和壓平縫焊一樣（圖12-7b）。銅線用完后又自動切成短段回收。這種方法焊接速度很高，板厚0.2mm時，焊速可達15m/min。自動線包含板件送進、成形、焊接、焊縫涂漆和烘干?？p焊工藝

一、工藝參數(shù)對縫焊質(zhì)量影響

縫焊接頭形成本質(zhì)上和點焊相同，所以影響焊接質(zhì)量諸因數(shù)也是類似。關鍵有焊接電流、電極壓力、焊接時間、休止時間、焊接速度和滾盤直徑等。

1、焊接電流

縫焊形成熔核所需熱量起源和點焊相同，全部是利用電流經(jīng)過焊接區(qū)電阻產(chǎn)生熱量。在其它條件給定情況下，焊接電流大小決定了熔核焊透率和重合量。在焊接低碳鋼時，熔核平均焊透率為鋼板厚度30-70%，以45-50%為最好。為了取得氣密縫焊熔核重合量應大于15-20%。

當焊接電流超出某一定值時，繼續(xù)增大電流只能增大熔核焊透率和重迭量而不會提升接頭強度，這是不經(jīng)濟。假如電流過大，還會產(chǎn)生壓痕過深和焊接燒穿等缺點。

焊縫時因為熔核相互重合而引發(fā)較大分流，所以，焊接電流通常比點焊時增大15-40%。

2、電極壓力

縫焊時電極壓力對熔核尺寸影響和點焊一致。電極壓力過高會使壓痕過深，同時會加速滾盤變形和損耗。壓力不足則易產(chǎn)生縮孔，并會因接觸電阻過大易使?jié)L盤燒損而縮短其使用壽命。

3、焊接時間和休止時間

縫焊時，關鍵經(jīng)過焊接時間控制熔核尺寸，經(jīng)過冷卻時間控制重合量。在較低焊接速度時，焊接和休止時間之比為1.25:1-2:1，可取得滿意結(jié)果。當焊接速度增加時，焊點間距增加，此時要取得重合量相同焊縫，就必需增大百分比。為此，在較高焊接速度時，焊接和休止時間之比為3:1或更高。

4、焊接速度

焊接速度和被焊金屬、板件厚度、和對焊縫強度和質(zhì)量要求等相關。通常在焊接不銹鋼、高溫合金和有色金屬時，為了避免飛濺和取得致密性高焊縫，必需采取較低焊接速度。有時還采取步進縫焊，使熔核形成全過程均在滾盤停止情況下進行。這種縫焊焊接速度要比常見斷續(xù)縫焊低得多。

焊接速度決定了滾盤和板件接觸面積、和滾盤和加熱部位接觸時間，所以影響了接頭加熱和散熱。當焊接速度增大時，為了取得足夠熱量，必需增大焊接電流。過大焊接速度會引發(fā)板件表面燒損和電極粘附，所以即使采取外部水冷卻，焊接速度也要受到限制。

二、縫焊工藝參數(shù)選擇

和點焊相同，關鍵是依據(jù)被焊金屬性能、厚度、質(zhì)量要求和設備條件來選擇。通常可參考已經(jīng)有推薦數(shù)據(jù)初步確定，在經(jīng)過工藝試驗加以修正。

滾盤尺寸選擇和點焊電極尺寸選擇標準一致。為減小搭邊尺寸，減輕結(jié)構(gòu)重量，提升熱量效率，減小焊機功率，多年來多采取接觸面寬度為3-5mm窄邊滾盤。

滾盤直徑和板件曲率半徑均影響滾盤和板件接觸面積，從而影響電流場分布和散熱，并造成熔核位置偏移。當焊盤直徑不一樣而板件厚度相同時。熔核將偏向小直徑滾盤一邊。滾盤直徑和板件厚度均相同，而板件呈彎曲形狀時，則熔核偏向板件凸向電極一邊。

不一樣厚度或不一樣材料縫焊時，熔核偏移方向和糾正熔核偏移方法也類似于點焊，可采取不一樣滾盤直徑和寬度，不一樣滾盤材料，和在滾盤和板件間加墊片等。

在不一樣厚度板件縫焊時，因為經(jīng)過已焊好焊縫區(qū)有顯著分流，能夠減小熔核向厚件偏移。但在厚度差較大時，薄件焊透率仍然是不足，必需采取上述糾正熔核偏移方法。比如在薄件一邊采取導電性較低銅合金做滾盤，并將其寬度和直徑也做得小部分。

縫焊接頭設計

縫焊接頭型式、搭邊寬度和點焊類似（壓平縫焊和墊箔對接縫焊接頭例外）。

滾盤不象點焊電極那樣能夠做成特殊形狀，所以設計縫焊結(jié)構(gòu)時，必需注意滾盤可達性。

當焊接小曲率半徑工件時，因為內(nèi)側(cè)滾盤半徑減小受到一定限制，肯定會造成熔核向外測偏移，甚至使外側(cè)板件未焊透。為此應避免設計曲率半徑過小工件。假如在一個工件上現(xiàn)有平直部分，又有曲率半徑很小部分，如摩托車油箱那樣。為了預防小曲率半徑處焊接未焊透，能夠在焊到此部位時，增大焊接電流。這在微機控制焊機上尤其輕易實現(xiàn)。

常見金屬縫焊

一、低碳鋼縫焊

低碳鋼是焊接性最好縫焊材料。低碳鋼搭接縫焊依據(jù)使用目標和用途可采取高速、中速和低速三種方案。下表為低碳鋼搭接縫焊焊接條件。手動移動工件時，對便于對準預定焊縫位置，多采取中速。自動焊接時，如焊機容量足夠，能夠采取高速或更高速度。如焊機容量不夠，不降低速度就不能確保足夠大熔寬和熔深時，就只能采取低速。低碳鋼縫焊焊接條件板厚（mm）滾盤尺寸（mm）電極壓力（KN）最小搭接量（mm）高速焊接中速焊接低速焊接最小b標準b最大B最小標準最小b標準b焊接時間（周）休止時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接時間（周）休止時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接時間（周）休止時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）0.40.60.81.01.21.62.02.33.23.74.24.75.15.46.06.67.08.05.35.96.57.17.78.810.011.013.61112131414161717202.02.22.52.83.03.64.14.55.72.22.83.34.04.76.07.28.01078910111213141610111213141617192022222334411122112212.013.515.518.019.021.022.023.027.528027026025024023022021017022334557112223345679.511.513.014.516.018.019.020.022.02001901801801701501401301103322346663344446668.510.011.513.014.015.516.517.020.01201101101009080707060下面兩表為連續(xù)通電低碳鋼壓平縫焊和墊箔縫焊焊接條件。

低碳鋼縫焊焊接條件板厚（mm）搭接量(mm）電極壓力（KN）焊接電流（KN）焊接速度（cm/min）0.81.22.01.21.82.54711131619320200140

低碳鋼墊箔縫焊焊接條件板厚（mm）電極壓力（KN）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）0.81.01.21.62.33.24.52.52.53.03.23.53.94.511.011.012.012.512.012.514.01201201201201007050

二、淬火合金鋼縫焊

可淬硬合金鋼縫焊時，為消除淬火組織，也需要采取焊后回火雙脈沖加熱方法。在焊接和回火時，工件應停止移動，即應在步進縫焊焊機上進行。假如缺乏這種設備，只能在斷續(xù)縫焊機上進行時，提議采取焊接時間較長，弱條件。下表是焊接地合金鋼采取這種條件推薦值。低合金鋼縫焊焊接條件板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止0.81.01.21.52.02.55-67-87-87-98-99-112.5-3.03.0-3.53.5-4.04.0-5.05.5-6.06.5-8.06-77-88-99-1010-1212-153-55-77-98-1010-1313-156-810-1212-1515-1717-2020-2460-8050-7050-7050-6050-6050-60

注：滾盤直徑為150-200mm

鍍層鋼板縫焊

1、鍍鋅鋼板縫焊

鍍鋅鋼板縫焊時，應注意預防產(chǎn)生裂紋，破壞焊縫氣密性。裂紋產(chǎn)生原因是殘留在熔核內(nèi)和擴散到熱影響區(qū)鋅使接頭脆化，手盈受應力作用而引發(fā)。預防裂紋方法是正確選擇工藝參數(shù)。試驗證實，焊透率越?。?0-26%），裂紋缺點就越小?？p焊速度高時，散熱條件差、表面過熱、熔深大，則易產(chǎn)生裂紋。通常在確保熔核直徑和接頭強度條件下，應盡可能選擇小電流、低焊速和強烈外部水冷。

滾盤易采取花鋼輪傳動，方便隨時修整滾盤尺寸并清理其表面。下表為鍍鋅鋼板縫焊焊接條件。多種鍍鋅鋼板縫焊焊接條件鍍層種類及厚度板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止熱鍍鋅鋼板（15-20um）0.60.81.01.21.64.55.05.05.56.53.74.04.34.55.033344222211617181921250250250230200電鍍鋅鋼板（2-3um）0.60.81.01.21.64.55.05.05.56.53.53.74.04.34.533344222211516171819250250250230200磷酸鈣處理防銹鋼板0.60.81.01.21.64.55.05.05.56.53.74.04.55.05.5333442222114151617182502502502302002.鍍鋁鋼板縫焊

第一類鍍鋅鋼板縫焊焊接條件見下表：鍍鋁鋼板縫焊焊接條件板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止0.91.21.64.85.56.53.85.06.0223222202325220150130對于第二類鍍鋁鋼板，也和點焊一樣，必需將電流增大15-20%。因為粘附現(xiàn)象比鍍鋅鋼板還嚴重，所以必需常常修整滾盤。

3.鍍鋁鋼板縫焊

鍍鋁鋼板對汽油有耐蝕性，故常見作汽車油箱。鍍鉛鋼板縫焊和鍍鋅鋼板一樣，關鍵也是裂紋問題，其工藝參數(shù)可參考下表：鍍鉛鋼板縫焊焊接條件板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止0.873.6-4.5352217181502501.074.2-5.2251117.518.51502501.274.5-5.524111819150250

四、不銹鋼和高溫合金縫焊

不銹鋼縫焊困難較少，通常在交流焊接上進行。下表是不銹鋼縫焊焊接條件：不銹鋼（1cr18Ni9Ti）縫焊焊接條件（HB/Z78-84）板厚（mm）滾盤厚度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA)焊接速度（KA）焊接休止0.30.50.81.01.21.52.03-3.54.5-5.55.0-6.05.5-6.56.5-7.57.0-8.07.5-8.52.5-3.03.4-3.84.0-5.05.0-6.05.5-6.26.0-7.27.0-8.01-21-32-54-54-65-77-81-22-33-43-43-55-76-94.5-5.56.0-7.07.0-8.08.0-9.08.5-109.0-1210-13100-15080-12060-8060-7050-6040-6040-50

高溫合金縫焊時，因為電阻率高和縫焊反復加熱，更輕易產(chǎn)生結(jié)晶偏析和過熱組織，甚至使工件表面擠出毛刺，為此應采取很慢焊接速度、較長休止時間以利于散熱。下表為高溫合金縫焊焊接條件：高溫合金（GH33、GH35、GH39、GH44）縫焊焊接條件板厚（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KN）焊接速度（cm/min）焊接休止0.30.50.81.01.21.52.02.53.04-75-8.56-107-118-128-1310-1411-1612-173-54-65-87-98-1010-1312-1615-1918-232-44-78-1112-1414-1619-2524-3028-3430-395-65.5-76-8.56.5-9.57-108-11.59.5-13.511-1512-1660-7050-7030-4530-4530-4025-4020-3515-3015-25

五、有色金屬縫焊

1、鋁合金縫焊

鋁合金縫焊時，因為電導率高、分流嚴重，焊接電流要比點焊時提升15-50%，電極壓力提升10%。又因大功率單相交流縫焊機會產(chǎn)生嚴重影響電網(wǎng)三相負荷均衡性，所以中國鋁合金縫焊均采取三相供電直流脈沖或次級整流步進焊機。下表是在FJ-400型直流脈沖縫焊機上焊接鋁合金焊接條件：鋁合金縫焊焊接條件板厚（mm）滾盤球面半徑（mm）步距（點距）LF21、LF3、LF6LY12CZ、LC4CS電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）每分鐘點數(shù)電極壓力（KN）焊接時間（KA）焊接電流（KA）每分鐘點數(shù)1.01.52.03.03.51001001501501502.52.53.84.24.23.54.25.57.0-3568-49.649.651.460.0-120-150120-150100-12060-80-5.58.59.0101046678484851.451.451.4120-150100-12080-10060-8060-80為了加強散熱，鋁合金縫焊應盡可能采取球形端面滾盤，并必需用外部水冷。

2、銅和銅合金縫焊

銅和銅合金因為電導率和熱導率高，幾乎不能采取縫焊。對于電導率低銅合金，如磷青銅、硅青銅和鋁青銅等能夠縫焊，但需要采取比低碳鋼高電流和較低電極壓力。

3、鈦及其合金縫焊

鈦及其合金縫焊時沒有太大困難，其焊接條件和不銹鋼大致相同，但電極壓力要低部分。凸焊工藝和方法

凸焊關鍵用于焊接低碳鋼和低合金鋼沖壓件。凸焊種類很多，除板件凸焊外，還有螺帽、螺釘類零件凸焊、線材交叉凸焊、管子凸焊和板材T型凸焊等。

板件凸焊最適宜厚度為0.5-4mm。焊接更薄板件時，凸點設計要求嚴格，需要隨動性極好焊機，所以厚度小于0.25mm板件更易于采取點焊。

凸焊和點焊相比還含有以下優(yōu)點：

1）在一個焊接循環(huán)內(nèi)可同時焊接多個焊點。不僅生產(chǎn)率高，而且沒有分流影響。所以可在窄小部位上部署焊點而不受點距限制。

2）因為電流密度集于凸點，電流密度大，故可用較小電流進行焊接，并能可靠地形成較小熔核。在點焊時，對應于某一板厚，要形成小于某一尺寸熔核是很困難。

3）凸點位置正確、尺寸一致，各點強度比較均勻。所以對于給定強度、凸焊焊點尺寸能夠小于點焊。

4）因為采取大平面電極，且凸點設置在一個工件上，所以可最大程度地減輕另一工件外露表面上壓痕。同時大平面電極電流密度小、散熱好，電極磨損要比點焊小得多，所以大大降低了電極保養(yǎng)和維修費用。

5）和點焊相比，工件表面油、銹、氧化皮、鍍層和其它涂層對凸焊影響較小，但潔凈表面仍能取得較穩(wěn)定質(zhì)量。

凸焊不足之處是需要沖制凸焊附加工序；電極比較復雜；因為一次要焊多個焊點，需要使用高電極壓力、高機械精度大功率焊機。

因為凸焊有上述多個優(yōu)點，所以取得了極廣泛應用。凸焊電極、模具和夾具一、電極材料

凸焊電極通常采取2類電極合金制造，因為這類電極合金在電導率、強度、硬度和耐熱性等方面含有最好綜合性能。3類電極合金也能滿足要求。二、電極設計

凸焊電極有三種基礎類型：

1）點焊用圓形平頭電極

2）大平頭棒狀電極

3）含有一組局部接觸面電極，立即電極在接觸部位加工出凸起接觸面，或?qū)⑤^硬銅合金嵌塊用釬焊或緊固方法固定于電極接觸部位。

標準點焊電極用于單點凸焊時。為了減輕工件表面壓痕，電極接觸面直徑應大于凸點直徑兩倍。

大平頭棒狀電極用于局部位置多點凸焊。比如加強墊圈凸焊，一次可焊4-6點。這種電極接觸面必需足夠大，要超出全部凸點邊界，超出量通常應相當于一個凸點直徑。這種電極通常可裝在大功率點焊機上。

三、焊接模具和夾具

焊接模具用于保持和夾緊工件于合適位置，同時也用作電極，夾具是不導電輔助定位裝置。對于小工件，電極和定位夾具通常是一體。橫簧夾作用是將螺栓固定于上電極中，為預防分流，插入電極固定銷須用非金屬材料。

其它類型待焊工件也可用彈簧夾固定在上電極上。在條件許可用真空吸附方法使工件保持在上電極中。有時也可用一個移動裝置將小工件夾住并送入待焊部位。

大型凸焊構(gòu)件需要復雜得多焊接模具和夾具，以滿足定位，加緊和導電需要。

凸焊工藝特點和工藝參數(shù)一、凸焊工藝特點

凸焊是點焊一個變形，通常是在兩板件之一上沖出凸點，然后進行焊接。因為電流集中，克服了點焊時熔核偏移缺點，所以凸焊時工件厚度比能夠超出6:1。

凸焊時，電極必需伴隨凸點被壓饋而快速下降，不然會因失壓而產(chǎn)生飛濺，所以應采取電極隨動性好凸焊機。

多點凸焊時，假如焊接條件不合適，會引發(fā)凸點移位現(xiàn)象，并造成接頭強度降低。試驗證實，移位是由電流經(jīng)過時電磁力引發(fā)。

在實際焊接時，因為凸點高度不一致，上下電極平行度差，一點固定一點移動要比兩點同時移動情況多。

為了預防凸點移位，除在確保正常熔核條件下，選擇較大電極壓力，較小焊接電流外，還應盡可能地提升加壓系統(tǒng)隨動性。提升隨動性方法關鍵是減小加壓系統(tǒng)可動部分質(zhì)量，和在導向部分采取滾動摩擦。

多點凸焊時，為克服各凸點間壓力不均衡，能夠采取附加預熱脈沖或采取可轉(zhuǎn)動電極頭措施。二、凸焊工藝參數(shù)

凸焊關鍵工藝參數(shù)是：電極壓力、焊接時間和焊接電流。

1、電極壓力

凸焊電極壓力取決于被焊金屬性能，凸點尺寸和一次焊成凸點數(shù)量等。電極壓力應足以在凸點達成焊接溫度時將其完全壓饋，并使兩工件緊密貼合。電極壓力過大會過早地壓饋凸點，失去凸焊作用，同時因電流密度減小而降低接頭強度。壓力過小又會引發(fā)嚴重飛濺。

2、焊接時間

對于給定工件材料和厚度，焊接時間由焊接電流和凸點剛度決定。在凸焊低碳鋼和低合金鋼時，和電極壓力和焊接電流相比，焊接時間時次要。在確定適宜電極壓力和焊接電流后，在調(diào)整焊接時間，以取得滿意焊點。如想縮短焊接時間，就要對應增大焊接電流，但過份增大焊接電流可能引發(fā)金屬過熱和飛濺，通常凸焊焊接時間比點焊長，而電流比點焊小。

3、焊接電流

凸焊每一焊點所需電流比點焊一樣一個焊點時小。但在凸點完全壓潰之前電流必需能使凸點溶化，推薦電流應該是在采取適宜電極壓力下不至于擠出過多金屬最大電流。對于一定凸點尺寸，擠出金屬量隨電流增加而增加。采取遞增調(diào)幅電流能夠減小擠出金屬。和點焊一樣，被焊金屬性能和厚度仍然是選擇焊接電流關鍵依據(jù)。

多點凸焊時，總焊接電流大約為每個凸點所需電流乘以凸點數(shù)。但考慮到凸點公差、工件形狀。和焊機次級回路阻抗等原因，可能需要做部分調(diào)整。

凸焊時還應做到被焊兩板間熱平衡，不然，在平板未達成焊接溫度以前便已溶化，所以焊接同種金屬時，應將凸點沖在較厚工件上，焊接異種金屬時，應將凸點沖在電導率較高工件上。但當在厚板上沖出凸點有困難時，也可在薄板上沖凸點。

電極材料也影響兩工件上熱平衡，在焊接厚度小于0.5mm薄板時，為了降低平板一側(cè)散熱，常見鎢-銅燒結(jié)材料或鎢做電極嵌塊。

凸焊接頭和凸點設計一、凸焊接頭設計

凸焊搭接接頭設計和點焊相同。通常凸焊接頭搭接量比點焊小。凸點間間距沒有嚴格限制。

當一個工件表面質(zhì)量要求較高時，凸點應沖在另一工件上。在工件凸焊螺母、螺栓等緊固件時，凸點數(shù)量必需足以承受設計載荷。二、凸點設計

凸點作用是將電流和壓力局限在工件特定位置上，其形狀和尺寸取決于應用場所和需要焊點強度。不一樣資料所推薦焊點尺寸往往相差甚遠。通常情況下提議采取下表要求凸點尺寸。和沖有凸點板厚相比，當平板較薄時采取小凸點，較厚時采取大凸點。

凸焊凸點尺寸凸點所在板厚平板厚凸點尺寸直徑d高度h0.50.52.01.82.30.50.61.01.03.21.82.80.50.82.01.04.02.84.00.71.03.21.05.03.54.50.91.14.02.06.06.07.01.21.56.03.06.07.09.01.52.0

凸點形狀有圓球型和圓錐型兩種。后一個能夠提升凸點剛度，在電極壓力較高時不致于過早壓潰；也能夠降低因電流密度過大而產(chǎn)生飛濺。但通常多采取圓球型凸點。為了預防擠出金屬殘留在凸點周圍而形成板間間隙，有時也采取帶環(huán)形溢出槽凸點。多點凸焊時，凸點高度不一致將引發(fā)各點電流不平衡，使接頭強度不穩(wěn)定。所以凸點高度誤差應不超出±0.12mm。如采取預熱電流，則誤差能夠增大。

凸點也能夠做成長形（近似橢圓形），以增加熔核尺寸，提升焊點強度，此時凸點和平板將為線接觸。

凸焊時，除利用上述多個形式凸點形成接頭外，依據(jù)凸焊工件種類不一樣還有多個接頭形式。

用于凸焊螺栓和螺帽上凸點和凸環(huán)多是在零件鍛壓時一次成形。

常見金屬凸焊

一、低碳鋼凸焊

低碳鋼凸焊應用最廣泛，下表是圓球和圓錐型凸焊焊接條件。低碳鋼凸焊焊接條件板厚（mm）電極接觸面最小直徑（mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）維持時間（周）焊接電流（KA）0.360.530.791.121.571.982.392.773.183.183.974.766.357.949.5311.112.714.30.801.361.821.823.185.455.457.737.73681317212525252513131313132525383856779.51314.51617

注：本表選自“推薦電阻焊實踐”，AWSCI.1。時間欄內(nèi)周數(shù)已按50Hz電源頻率修訂。本表數(shù)據(jù)僅用于兩板凸焊，厚度比最大為3:1。表中電極接觸面最小直徑為凸焊直徑兩倍。

下表是低碳鋼螺釘凸焊焊接條件。凸焊螺帽時應采取較短時間，不然會使螺紋變色、精度降低。電極壓力也不能過低，不然會引發(fā)凸點移位，使強度降低并損壞螺紋。低碳鋼螺母凸焊焊接條件螺帽螺紋直徑（mm）平板厚度（mm）A電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）41.22.33.03.233101182.34.04.04.3331516121.24.04.85.2331820螺帽螺紋直徑（mm）B接頭抗扭強度（N.mm）電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（A）42.42.6668982.93.266101280.2124.04.2661517210

下表是低碳鋼線材交叉凸焊焊接條件。鑄造比大時需要較大電極壓力和焊接電流。接頭強度也較大，但外觀較差。低碳鋼線材交叉凸焊焊接條件鑄造比（10%）線徑（mm）等級A電極壓力（KN）焊接時間（周）焊接電流（KA）152.02.43.24.04.86.48.09.50.40.450.550.81.11.82.94.056810132027351.01.42.02.93.75.16.68.0252.02.43.24.04.86.48.09.50.40.450.71.01.42.53.85.5681115203040521.31.72.53.54.36.07.89.5二、鍍層鋼板凸焊

鍍層鋼板凸焊要比點焊和縫焊碰到問題少部分，原因是電流集中于凸點，即使接觸處鍍層金屬首先溶化并蔓延開來，也不會象點、縫焊一樣使電流密度降低。另外，因為凸焊平面電極接觸面大、電流密度小，所以不管是鍍層粘附還是電極變形全部比較小。

鍍鋅鋼板凸焊用得較多，下表為這種鋼板凸焊條件：凸點所在板厚（mm）平板板厚（mm）凸點尺寸（mm）電極壓力（KN）焊接時間（KA）焊接電流（KN）抗剪強度（N）熔核直徑（mm）直徑d高度h0.70.41.64.04.01.21.20.50.7773.24.21.20.81.24.04.01.21.20.350.61062.07.21.01.61.82.32.71.01.61.82.32.74.25.06.06.06.01.21.21.41.41.41.151.82.53.54.3152025303310.011.516.016.022.04.29.31419223.86.26.27.57.5三、貼聚氯乙烯塑料面鋼板凸焊

這種鋼板一面有絕緣聚氯乙烯塑料層，只能以單面單點或單面雙點方法焊接。為了保護粘塑面不被破壞，必需采取較短時間焊接。通常采取半周通電方法來控制加熱時間和熱量，甚至縮短到1/6周或使用儲能焊機進行短時間焊接。為了確保貼塑面沒有相同顯著壓痕，通常采取和貼塑面鋼板相同花紋鋼板墊板。四、其它金屬材料凸焊

可淬硬高強度合金鋼極少凸焊，但有時會進行線材交叉焊接，因為會產(chǎn)生淬火組織，必需進行電極間回火，并應采取比低碳鋼高電極壓力。

不銹鋼凸焊沒有困難，但較易產(chǎn)生熔核移位現(xiàn)象。應注意選擇合理焊接工藝參數(shù)，并避免采取過小點距。

鋁合金強度低，則一通電凸點即被壓饋。起不到集中電流作用，所以極少采取凸焊。但有時用于螺栓、螺帽凸焊。

銅合金、鈦合金也能夠進行凸焊。貼塑鋼板圓球形凸點凸焊焊接條件板厚（mm）凸點尺寸（mm）電極壓力（KN）焊接時間（ms）交流半波電流峰值（KA）抗剪強度（KN）貼塑鋼板凸點所在鋼板直徑d高度h0.60.40.60.40.32.01.80.150.15453.23.50.750.500.80.40.80.40.41.81.80.150.20553.23.50.651.00.41.00.40.52.02.00.150.25554.04.50.751.01.20.61.20.60.62.63.00.250.85665.08.01.02.0貼塑鋼板環(huán)形凸點凸焊規(guī)范板厚（mm）凸點尺寸（mm）交流半波式電容貯能式抗剪強度（KN）貼塑鋼板凸點所在鋼板d1d2h電極壓力（KN）焊接時間（周）電流峰值（KA）電容量（uF）電壓（V）0.60.61.63.52.04.23.00.50.40.2-0.30.2-0.4569.09.5300040003403600.91.30.80.61.64.42.85.53.50.60.40.3-0.60.4-0.86711.512.0490040003603501.42.31.00.61.64.33.55.54.00.80.40.3-0.60.4-0.87714.016.5500060004004002.32.81.20.62.34.03.55.55.01.00.40.35-10.5-17715.018.0550080004004302.63.0對焊方法及工藝

對接電阻焊（以下簡稱對焊）是利用電阻熱將兩工件沿整個端面同時焊接起來一類電阻焊方法。

對焊生產(chǎn)率高、易于實現(xiàn)自動化，所以取得廣泛應用。其應用范圍可歸納以下：

（1）工件接長

比如帶鋼、型材、線材、鋼筋、鋼軌、鍋爐鋼管、石油和天然氣輸送等管道對焊。

（2）環(huán)形工件對焊

比如汽車輪輞和自行車、摩托車輪圈對焊、多種鏈環(huán)對焊等。

（3）部件組焊

將簡單軋制、鑄造、沖壓或機加工件對焊成復雜零件，以降低成本。比如汽車方向軸外殼和后橋殼體對焊，多種連桿、拉桿對焊，和特殊零件對焊等。

（4）異種金屬對焊

能夠節(jié)省珍貴金屬，提升產(chǎn)品性能。比如刀具工作部分（高速鋼）和尾部（中碳鋼）對焊，內(nèi)燃機排氣閥頭部（耐熱鋼）和尾部（結(jié)構(gòu)鋼）對焊，鋁銅導電接頭對焊等。

對焊分為電阻對焊和閃光對焊兩種。電阻對焊

電阻對焊是將兩工件端面一直壓緊，利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài)，然后快速施加頂鍛壓力（或不加頂鍛壓力只保持焊接時壓力）完成焊接方法。一、電阻對焊電阻和加熱

對焊時電阻分布圖14-2所表示。總電阻可用下式表示：R=2Rω+RC+2Reω式中

Rω--一個工件導電部分內(nèi)部電阻（Ω）；

Rc--兩工件間接觸電阻（Ω）；

Rω--工件和電極間接觸電阻（Ω）；

工件和電極之間接觸電阻因為阻值小，且離接合面較遠，通常忽略不計。

工件內(nèi)部電阻和被焊金屬電阻率ρ和工件伸出電極長度l0成正比，和工件斷面積s成反比。

和點焊時一樣，電阻對焊時接觸電阻取決于接觸面表面狀態(tài)、溫度及壓力。當接觸電阻有顯著氧化物或其它贓物時，接觸電阻就大。溫度或壓力增高，全部會因?qū)嶋H接觸面積增大而使接觸電阻減小。焊接剛開始時，接觸點上電流密度很大；端面溫度快速升高后，接觸電阻急劇減小。加熱到一定溫度（鋼600度，鋁合金350度）時，接觸電阻完全消失。

和點焊一樣，對焊時熱源也是由焊接區(qū)電阻產(chǎn)生電阻熱。電阻對焊時，接觸電阻存在時間極短，產(chǎn)生熱量小于總熱量10-15%。但因這部分熱量是接觸面周圍很窄區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生。所以會使這一區(qū)域溫度快速升高，內(nèi)部電阻快速增大，即使接觸電阻完全消失，該區(qū)域產(chǎn)熱強度仍比其它地方高。

所采取焊接條件越硬（即電流越大和通電時間越短），工件壓緊力越小，接觸電阻對加熱影響越顯著。

二、電阻對焊焊接循環(huán)、工藝參數(shù)和工件準備

1、焊接循環(huán)

電阻對焊時，兩工件一直壓緊，當端面溫升高到焊接溫度Tω時，兩工件端面距離小到只有多個埃，端面間原子發(fā)生相互作用，在接合上產(chǎn)生共同晶粒，從而形成接頭。電阻對焊時焊接循環(huán)有兩種：等壓和加大鍛壓力。前者加壓機構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)。后者有利于提升焊接質(zhì)量，關鍵用于合金鋼，有色金屬及其合金電阻對焊，為了取得足夠塑性變形和深入改善接頭質(zhì)量，還應設置電流頂鍛程序。

2、工藝參數(shù)

電阻對焊關鍵工藝參數(shù)有：伸出長度、焊接電流（或焊接電流密度）、焊接通電時間、焊接壓力和頂鍛壓力。

（1）伸出長度l0

即工件伸出夾鉗電極端面長度。選擇伸出長度時，要考慮兩個原因：頂鍛時工件穩(wěn)定性和向夾鉗散熱。假如l0過長，則頂鍛時工件會失穩(wěn)旁彎。l0過短，則因為向鉗口散熱增強，使工件冷卻過于強烈，會增加塑性變形困難。對于直徑為d工件，通常低碳鋼：l0=(0.5-1)d，鋁和黃銅：l0=(1-2)d，銅：l0=（1.5-2.5)d。

（2）焊接電流Iω和焊接時間tω

在電阻對焊時，焊接電流常以電流密度jω來表示。jω和tω是決定工件加熱兩個關鍵參數(shù)。二者能夠在一定范圍內(nèi)對應地調(diào)配。能夠采取大電流密度、短時間（強條件），也能夠采取小電流密度、長時間（弱條件）。但條件過強時，輕易產(chǎn)生未焊透缺點；過軟時，會使接口端面嚴重氧化、接頭區(qū)晶粒粗大、影響接頭強度。

（3）焊接壓力Fω和頂鍛壓力Fu，F(xiàn)ω對接頭處產(chǎn)熱和塑性變形全部有影響。減小Fω有利于產(chǎn)熱，但不利于塑性變形。所以，易用較小Fω進行加熱，而以大得多Fu進行頂鍛。不過Fω也不能過低，不然會引發(fā)飛濺、增加端面氧化，并在接口周圍造成疏松。

3、工件準備

電阻對焊時，兩工件端面形狀和尺寸應該相同，以確保工件加熱和塑性變形一致。工件端面，和和夾鉗接觸表面必需進行嚴格清理。端面氧化物和贓物將會直接影響到接頭質(zhì)量。和夾鉗接觸工件表面氧化物和贓物將會增大接觸處電阻，使工件表面燒傷、鉗口磨損加劇，并增大功率損耗。

清理工件能夠用砂輪、鋼絲刷等機械手段，也能夠用酸洗。

電阻焊接頭中易產(chǎn)生氧化物夾雜。對于焊接質(zhì)量要求高稀有金屬、一些合金鋼和有色金屬時，常采取氬、氦等保護氛來處理。

電阻對焊雖有接頭光滑、毛刺小、焊接過程簡單等優(yōu)點，但其接頭力學性能較低，對工件端面準備工作要求高，所以僅用于小斷面（小于250mm2）金屬型材對接。閃光對焊

閃光對焊可分為連續(xù)閃光對焊和預熱閃光對焊。連續(xù)閃光對焊由兩個關鍵階段組成：閃光階段和頂鍛階段。預熱閃光對焊只是在閃光階段前增加了預熱階段。

一、閃光對焊兩個階段

1、閃光階段

閃光關鍵作用是加熱工件。在此階段中，先接通電源，并使兩工件端面輕微接觸，形成很多接觸點。電流經(jīng)過時，接觸點熔化，成為連接兩端面液體金屬過梁。因為液體過梁中電流密度極高，使過梁中液體金屬蒸發(fā)、過梁爆破。伴隨動夾鉗緩慢推進，過梁也不停產(chǎn)生和爆破。在蒸氣壓力和電磁力作用下，液態(tài)金屬微粒不停從接口間噴射出來。形成火花急流--閃光。

在閃光過程中，工件逐步縮短，端頭溫度也逐步升高。伴隨端頭溫度升高，過梁爆破速度將加緊，動夾鉗推進速度也必需逐步加大。在閃光過程結(jié)束前，必需使工件整個端面形成一層液體金屬層，并在一定深度上使金屬達成塑性變形溫度。

因為過梁爆破時所產(chǎn)生金屬蒸氣和金屬微粒強烈氧化，接口間隙中氣體介質(zhì)含氧量降低，其氧化能力可降低，從而提升接頭質(zhì)量。但閃光必需穩(wěn)定而且強烈。所謂穩(wěn)定是指在閃光過程中不發(fā)生斷路和短路現(xiàn)象。斷路會減弱焊接處自保護作用，接頭易被氧化。短路會使工件過燒，造成工件報廢。所謂強烈是指在單位時間內(nèi)有相當多過梁爆破。閃光越強烈，焊接處自保護作用越好，這在閃光后期尤為關鍵。

2、頂鍛階段

在閃光階段結(jié)束時，立即對工件施加足夠頂端壓力，接口間隙快速減小過梁停止爆破，即進入頂鍛階段。頂鍛作用是密封工件端面間隙和液體金屬過梁爆破后留下火口，同時擠出端面液態(tài)金屬及氧化夾雜物，使?jié)崈羲苄越饘倬o密接觸，并使接頭區(qū)產(chǎn)生一定塑性變形，以促進再結(jié)晶進行、形成共同晶粒、取得牢靠接頭。閃光對焊時在加熱過程中雖有熔化金屬，但實質(zhì)上是塑性狀態(tài)焊接。

預熱閃光對焊是在閃光階段之前先以斷續(xù)電流脈沖加熱工件，然后在進入閃光和頂鍛階段。預熱目標以下：

（1）減小需用功率

能夠在小容量焊機上焊接斷面面積較大工件，因為當焊機容量不足時，若不先將工件預熱到一定溫度，就不可能激發(fā)連續(xù)閃光過程。此時，預熱是不得已而采取手段。

（2）降低焊后冷卻速度

這將有利于預防淬火鋼接頭在冷卻時產(chǎn)生淬火組織和裂紋。

（3）縮短閃光時間

能夠降低閃光余量，節(jié)省珍貴金屬。

預熱不足之處是：

（1）延長了焊接周期，降低了生產(chǎn)率；

（2）使過程自動化愈加復雜；

（3）預熱控制較困難。預熱程度若不一致，就會降低接頭質(zhì)量穩(wěn)定性。

二、閃光對焊電阻和加熱

閃光對焊時接觸電阻Rc即為兩工件端面間液體金屬過梁總電阻，其大小取決于同時存在過梁數(shù)及其橫斷面積。后兩項又和工件橫斷面積、電流密度和兩工件靠近速度相關。伴隨這三者增大，同時存在過梁數(shù)及其橫截面積增大，Rc將減小。

閃光對焊Rc比電阻對焊大得多，而且存在于整個閃光階段，即使其電阻值逐步減小，但一直大于工件內(nèi)部電阻，直到頂鍛開始瞬間Rc才完全消失。圖14-5是閃光對焊時Rc、2Rω和R改變通常規(guī)律。Rc逐步減小是因為在閃光過程中，伴隨端面溫度升高，工件靠近速度逐步增大，過梁數(shù)目和尺寸全部隨之增大緣故。

因為Rc大而且存在整個閃光階段，所以閃光對焊時接頭加熱關鍵靠Rc。

三、閃光對焊焊接循環(huán)、工藝參數(shù)和工件準備

1、焊接循環(huán)

閃光對焊焊接循環(huán)14-7所表示，圖中復位時間是指動夾鉗由松開工件至回到原位時間。預熱方法有兩種：電阻預熱和閃光預熱，圖中（b）采取是電阻預熱。

2、工藝參數(shù)

閃光對焊關鍵參數(shù)有：伸出長度、閃光電流、閃光流量、閃光速度、頂鍛流量、頂鍛速度、頂鍛壓力、頂鍛電流、夾鉗夾持力等。圖14-8是連續(xù)閃光對焊各流量和伸出長度示意圖。下面介紹各工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量影響及選擇標準：

（1）伸長長度l0

和電阻對焊一樣，l0影響沿工件軸向溫度分布和接頭塑性變形。另外，伴隨l0增大，使焊接回路阻抗增大，需用功率也要增大。通常情況下，棒材和厚臂管材l0=（0.7-1.0）d，d為圓棒料直徑或方棒料邊長。

對于薄板（δ=1-4mm）為了頂鍛時不失穩(wěn)，通常取l0=（4-5）δ。

不一樣金屬對焊時，為了使兩工件上溫度分布一致，通常是導電性和導熱性差金屬l0應較小。表1是不一樣金屬閃光對焊時l0參考值。

（2）閃光電流If和頂鍛電流Iu

If取決于工件斷面積和閃光所需要電流密度jf。jf大小又和被焊金屬物理性能、閃光速度、工件斷面面積和形狀，和端面加熱狀態(tài)相關。在閃光過程中，伴隨vf逐步提升和接觸電阻Rc逐步減小，jf將增大。頂鍛時，Rc快速消失，電流將急劇增大到頂鍛電流Iu。表1不一樣金屬閃光對焊時伸出長度金屬種類伸出長度（mm）左右左右低碳鋼中碳鋼鋼鋼奧氏體鋼高速鋼黃銅銅1.2d0.75d1.5d2.5d0.5d0.5d1.5d1.0d注：d為工件直徑（mm）

當焊接大截面鋼件時，為增加工件加熱深度，應采取較小閃光速度，所用平均jf通常不超出5A/mm2。表2為斷面積200-1000mm2工件閃光對焊時jf和ju參考值。表2

閃光對焊時jf和ju參考值金屬種類jf（A/m