電阻焊基礎知識課題一薄板電阻點焊

課題二薄板電阻縫焊課題三鋼筋閃光對焊

基礎知識

一、電阻焊的原理及特點1.電阻焊的原理電阻焊是指焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進行焊接的方法。

2.電阻焊的特點（1）優(yōu)點1）焊接生產(chǎn)效率高。2）焊縫質量高。3）焊接成本較低。4）焊工的勞動強度低。（1）缺點

1）缺少易行的檢測手段。2）設備價格高。3）焊件的厚度、形狀和接頭形式受到一定程度的限制。

二、電阻焊的分類電阻焊的種類1.點焊點焊是將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點的電阻焊方法。

2.縫焊縫焊是將焊件裝配成搭接或對接接頭并置于兩滾輪電極之間，滾輪給焊件加壓并轉動，連續(xù)或斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。

3.凸焊凸焊是在一焊件的貼合面上預先加工出一個或多個凸起點，使其與另一焊件表面相接觸并通電加熱，然后壓塌，使這些接觸點形成焊點的電阻焊方法。4.對焊（1）電阻對焊電阻對焊是將焊件裝配成對接接頭，使其端面緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

（2）閃光對焊閃光對焊是將焊件裝配成對接接頭，接通電源，并使其端面逐漸移近達到局部接觸，利用電阻熱加熱這些接觸點(產(chǎn)生閃光)，使端面金屬熔化，直至端部在一定深度范圍內達到預定溫度時，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

三、電阻焊設備

1.點焊機（1）加壓機構電阻焊在焊接中需要對焊件加壓，所以加壓機構是點焊機的重要組成部分。（2）焊接回路焊接回路是指除焊件之外參與焊接電流導通的全部零件所組成的導電通路，它由變壓器、電極夾、電極、機臂、母線和導電銅排等組成。焊接回路1—導電銅排2—變壓器3—母線4—電極夾5—電極6—機臂（3）控制裝置控制裝置由開關和同步控制系統(tǒng)兩部分組成。2.縫焊機和凸焊機縫焊機、凸焊機與點焊機相似,僅是電極不同,凸焊多采用平面電極,而縫焊則以旋轉的滾輪代替點焊時的圓柱形電極。3.對焊機對焊機的結構1—夾緊機構2—電極3—送給機構4—機架

（1）機架機架一般由型材焊接而成，其內部裝有焊接變壓器、氣路系統(tǒng)、水路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。

（2）焊接回路對焊機的焊接回路一般包括電極、導電平板、二次軟線及變壓器二次繞組。焊接回路是由剛性和柔性的導線元件相互串聯(lián)(有時并聯(lián))構成的導電回路。（3）電極與夾緊機構電極位于夾緊機構之中。焊件置于上、下電極之間，通過手柄轉動螺桿壓緊。

（4）送給機構

送給機構的作用是使焊件同夾具一起沿導軌移動，并提供必要的頂鍛力，動作應平穩(wěn)、無沖擊。四、電阻焊工藝

1.點焊工藝（1）點焊焊接循環(huán)點焊的焊接循環(huán)a）預壓階段b）焊接階段c）鍛壓階段d）休止階段1）預壓階段。將待焊的兩個焊件搭接在一起,置于上、下銅電極之間，然后施加一定的電極壓力，將兩個焊件壓緊，使焊件間有適當壓力。2）焊接階段。焊接電流通過焊件，由電阻熱將兩焊件接觸表面加熱到熔化溫度，并逐漸向四周擴大形成熔核。3）鍛壓階段。當熔核尺寸達到所要求的大小時，切斷焊接電流，電極壓力繼續(xù)保持，熔核在電極壓力作用下冷卻結晶形成焊點。4）休止階段。焊點形成后，電極開始提起，去掉壓力，到下一個待焊點壓緊焊件的時間。（2）點焊接頭形式點焊接頭形式有搭接接頭和卷邊接頭。設計接頭時，必須考慮邊距搭接寬度、焊點間距、裝配間隙等。1）邊距與搭接寬度。邊距是指焊點(或焊縫)中心至焊件邊緣的距離。2）焊點間距。焊點間距是指點焊時相鄰兩焊點間的中心距。3）裝配間隙。接頭的裝配間隙應盡可能小,因為靠壓力消除間隙將消耗一部分壓力,使實際的壓力降低。一般裝配間隙為0.1～1mm。（3）焊點尺寸焊點尺寸包括熔核直徑(d)、熔深(h)和壓痕深度(C)。焊點尺寸d—熔核直徑δ—焊件厚度C—壓痕深度h—熔深（4）點焊焊接參數(shù)1）焊接電流。焊接電流是決定產(chǎn)熱大小的關鍵因素，將直接影響熔核直徑與焊透率必然影響到焊點的強度。2）焊接時間。焊接時間對產(chǎn)熱與散熱均產(chǎn)生一定的影響，在焊接時間內，焊接區(qū)產(chǎn)出的熱量除部分散失外，將逐步積累，用來加熱焊接區(qū)，使熔核擴大到所要求的尺寸。

3）電極壓力。電極壓力大小將影響焊接區(qū)的加熱程度和塑性變形程度。隨著電極壓力的增大，則接觸電阻減小，使電流密度降低，從而減慢加熱速度，導致焊點熔核直徑減小。4）電極端部形狀與尺寸。根據(jù)焊件結構形式、焊件厚度及表面質量要求等參數(shù)的不同，應使用不同形狀的電極。2.閃光對焊工藝（1）閃光對焊焊接循環(huán)1）預熱階段。2）閃光階段。3）頂鍛階段。（2）閃光對焊焊接參數(shù)

連續(xù)閃光對焊伸出長度和閃光對焊留量的分配δ—總留量δf—閃光留量δ′u—有電流頂鍛留量δ″u—無電流頂鍛留量l0—伸出長度1）伸出長度l0。伸出長度l0影響沿焊件軸向的溫度分布和接頭的塑性變形。

2）閃光電流If和頂鍛電流Iu。閃光電流取決于焊件截面積和閃光所需要的電流密度。電流密度的大小又與被焊金屬的物理性能、閃光速度、焊件截面積和形狀以及端面的加熱狀態(tài)有關。3）閃光留量δf

。選擇閃光留量時，應滿足在閃光結束時整個焊件端面有一個熔化金屬層，同時在一定深度上達到塑性變形溫度。4）閃光速度vf。足夠大的閃光速度才能保證閃光強烈和穩(wěn)定。但閃光速度過大會使加熱區(qū)過窄，增加塑性變形的難度。

5）頂鍛流量δu。頂鍛留量δu影響液態(tài)金屬的排出和塑性變形的大小。6）頂鍛速度vu。最小的頂鍛速度取決于金屬的性能。

7）頂鍛壓力Fu。頂鍛壓力通常以單位面積的壓力，即頂鍛壓強來表示。8）預熱溫度和預熱時間。預熱溫度根據(jù)焊件截面積和材料性能選擇。預熱時間與焊機功率、焊件截面積大小及金屬的性能有關，可在較大范圍內變化，取決于所需預熱溫度。9）夾鉗的夾持力Fc。夾鉗夾持力必須保證焊件在頂鍛時不打滑，夾鉗夾持力Fc、頂鍛壓力Fu與焊件和夾鉗間的摩擦因數(shù)f有關。

3.縫焊工藝（1）縫焊形式縫焊按其滾輪電極的轉動和饋電方式不同，分為連續(xù)縫焊、斷續(xù)縫焊和步進縫焊三種形式。1）連續(xù)縫焊。滾輪電極連續(xù)轉動，焊接電流連續(xù)地通過焊接部位而完成焊接。2）斷續(xù)縫焊。滾輪電極連續(xù)轉動，焊接電流斷續(xù)地通過焊件。3）步進縫焊。滾輪電極斷續(xù)轉動，電流在滾輪電極停轉時通過焊件。（2）縫焊接頭形式縫焊的接頭形式有搭接接頭、壓平接頭和墊箔對接接頭。（3）縫焊焊接參數(shù)

1）焊接電流?？p焊形成熔核所需的熱量來源是利用電流通過焊接區(qū)電阻產(chǎn)生的熱量。2）電極壓力。縫焊時電極壓力對熔核尺寸的影響與點焊一致。電極壓力過大,會使壓痕過深,同時會加速滾輪電極的變形和損耗。電極壓力不足,則易產(chǎn)生縮孔,并會因接觸電阻過大易使?jié)L輪電極燒損,從而縮短其使用壽命。3）焊接時間和休止時間?？p焊時主要通過焊接時間控制熔核尺寸，通過休止時間控制重疊量。4）焊接速度。焊接速度與被焊金屬材料、板件厚度以及對焊縫強度和質量的要求等有關。焊接速度決定了滾輪電極與焊件的接觸面積，以及滾輪電極與加熱部位的接觸時間，因而影響了接頭的加熱和散熱。課題一薄板電阻點焊1.焊前準備（1）焊件材料：Q235鋼。（2）焊件尺寸：250mm×80mm×1.5mm，每組兩塊,裝配時搭接量為10～15mm。（3）焊接材料：選用Cu-Cr電極，電極直徑為6.4mm。（4）焊接設備：DN2-200型電阻點焊機。2.焊件清理與裝配（1）焊前清理用鋼絲刷清理焊件表面的銹蝕及污物，并在短時間內進行焊接。（2）裝配為保證焊點位置準確，防止變形，需按圖示的裝配尺寸在焊件的兩端進行定位焊。

3.確定電阻點焊焊接參數(shù)4.啟動焊機（1）合上電源開關，慢慢打開冷卻水閥，并檢查排水管是否有水流出。然后打開氣源開關，按焊件要求的參數(shù)調節(jié)氣壓。檢查電極的相互位置，調節(jié)上電極和下電極，使接觸表面對齊、同軸并貼合良好。

（2）根據(jù)焊接要求，通過焊接變壓器和控制系統(tǒng)調整各開關及旋鈕，調節(jié)焊接電流、預壓時間、焊接時間、鍛壓時間、休止時間等參數(shù)。（3）按啟動按鈕，接通控制系統(tǒng)，約5min后指示燈亮，表示準備工作結束，可以開動焊機進行焊接。

5.操作步驟及要領6.停止操作焊接停止時，應先切斷電源開關，經(jīng)過10min后再關閉冷卻水。7.注意事項

（1）滿足點焊的搭接寬度及焊點直徑要求。（2）防止熔核偏移。（3）表面有鍍層的焊件點焊時,必須根據(jù)鍍層性能選擇點焊設備、電極材料和焊接參數(shù)，盡量減少對鍍層的破壞。（4）點焊時焊件應放平，焊接順序的安排要使焊點交叉分布，使焊接應力均勻分布，避免產(chǎn)生累積變形。（5）隨時觀察焊點表面狀態(tài)，及時修磨電極端部，防止焊件表面粘住電極或燒傷。（6）對于焊件表面要求無壓痕或壓痕很小時，應使表面要求高的一面放于下電極上，盡可能加大下電極直徑，或選用平板定位焊機進行焊接。（7）焊接前、焊接過程中及焊接結束時，應分階段進行點焊焊接質量的檢驗。（8）焊接工作結束后，關閉焊接電源開關，關閉氣路系統(tǒng)和冷卻水。課題二薄板電阻縫焊1.焊前準備（1）焊件材料：Q235鋼。（2）焊件尺寸：250mm×80mm×1.2mm，每組兩塊。（3）焊接材料：選用圓柱面Cu-Cr滾輪，直徑為180mm。含5%(質量分數(shù))硼砂的冷卻水溶液。（4）焊接設備：FN-150型電阻縫焊機。使用前應檢查焊機各處的接線是否正確、牢固，按要求調試好焊接參數(shù)。

2.焊件清理與裝配（1）焊前清理用鋼絲刷清理焊件表面的銹蝕及污物，并在短時間內進行焊接。

（2）裝配

采用定位銷或夾具進行裝配,裝配間隙要小于0.5mm。（3）定位焊

點焊或在縫焊機上采用脈沖方式進行定位焊，焊點間距為75～150mm，定位焊點的數(shù)量應保證能將焊件固定住。定位焊的焊點直徑應不小于焊縫寬度，壓痕深度小于焊件厚度的10%。3.確定縫焊焊接參數(shù)4.啟動焊機（1）合上電源開關。慢慢打開冷卻水閥，并檢查排水管是否有水流出。然后打開氣源開關，按焊件要求的焊接參數(shù)調節(jié)氣壓。檢查滾輪的相對位置，調節(jié)上滾輪和下滾輪，使接觸表面對齊并貼合良好。（2）根據(jù)焊接要求，通過焊接變壓器和控制系統(tǒng)調整各開關及旋鈕，調節(jié)焊接電流、焊接速度和電極壓力等焊接參數(shù)。（3）按啟動按鈕，接通控制系統(tǒng)，約5min后指示燈亮，表示準備工作結束，可以開動焊機進行焊接。5.焊接操作（1）預壓階段即將進入滾輪電極下面的鄰近金屬受到一定的預熱和滾輪電極部分壓力作用。（2）焊接階段焊件在滾輪電極直接壓緊下被通電加熱，由電阻熱將兩焊件接觸表面加熱到熔化溫度，并逐漸向四周擴大形成熔核。（3）鍛壓階段當熔核尺寸達到所要求的大小時，從滾輪電極下面出來的鄰近金屬開始冷卻，同時仍受到滾輪電極部分壓力作用。6.停止操作當焊件全部移出滾輪后，焊接完成。焊接停止時,應先切斷電源開關，經(jīng)過10min后再關閉冷卻水。7.注意事項（1）焊接前必須對焊件表面進行全部或局部(沿焊縫寬約20mm)清理。

（2）滾輪電極必須經(jīng)常修整，在某些鍍層板密封焊縫的焊接中，應使用專設的修整刀修整電極。（3）不等厚度或不同材料縫焊時，可采用與點焊類似的工藝措施，改善熔核偏移情況。（4）縫焊前必須采用點焊定位，定位間距為75～150mm，并注意定位焊的位置和表面質量；環(huán)形焊件定位焊后的間隙應沿圓周均布并不得過大。（5）焊接長縫時要注意分段調節(jié)焊接參數(shù)和焊接順序(如從中間向兩端施焊)。課題三鋼筋閃光對焊1.焊前準備（1）焊件材料：Q235鋼。（2）焊件尺寸：φ12mm×50mm，每組兩根。（3）焊接設備：UN2-150型閃光對焊機。使用前應檢查焊機各處的接線是否正確、牢固，按要求調試好焊接參數(shù)。

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