電阻焊培訓

2022-04-24 13:03:02 字數 3017 閱讀 4934

電阻焊屬於電子熱的焊接。它是利用電流通過工件及焊接接觸面間所產生的電阻熱,將焊件加熱至塑性或區域性融化狀態,再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法。

電阻焊分為點焊、縫焊和對焊3種形式。

(1)點焊:將焊件壓緊在兩個柱狀電極之間,通電加熱,使焊件在接觸處熔化形成熔核,然後斷電,並在壓力下凝固結晶,形成組織緻密的焊點。

點焊適用於焊接4mm一下的薄板(搭接)和鋼筋,廣泛用於汽車、飛機、電子、儀表和日常生活用品的生產。

(2)縫焊:縫焊與點焊相似,所不同的是用旋轉的盤狀電極代替柱狀電極。疊合的工件在圓盤間受壓通電,並隨圓盤的轉動而送進,形成連續焊縫。

縫焊適宜於焊接厚度在3mm以下的薄板搭接,主要應用於生產密封性容器和管道等。

(3)對焊:根據焊接工藝過程不同,對焊可分為電阻對焊和閃光對焊。

電阻對焊焊接過程是先施加頂鍛壓力(10-15mpa),使工件接頭緊密接觸,通電加熱至塑性狀態,然後施加頂鍛壓力(30-50mpa),同時斷電,使焊件接觸處在壓力下產生塑性變形而焊合。電阻對焊操作簡便,接頭外形光滑,但對焊件端麵加工和清理要求較高,否則會造成接觸面加熱不均勻,產生氧化物夾雜、焊不透等缺陷,影響焊接質量。因此電阻對焊一般只用於焊接直徑小於20mm、截面簡單和受力不大的工件。

、閃光對焊焊接過程是先通電,再使兩焊件輕微接觸,由於焊件表面不平,使接觸點通過的電流密度很大,金屬迅速熔化、氣化、爆破,飛濺出火花,造成閃光現象。繼續移動焊件,產生新的接觸點,閃光現象不斷發生,待兩焊件端麵全部熔化時,迅速加壓,隨即斷電並繼續加壓,使焊件焊合。閃光對焊的接頭***,對接頭表面的焊前清理要求不高。

常用於焊接受力較大的重要工件。閃光對焊不僅能焊接同種金屬,也能焊接鋁鋼、鋁銅等異種金屬,可以焊接0.01mm的金屬絲,也可以焊接直徑500mm的管子及截面為20000mm2的板材。

電阻焊接的品質是由以下4個要素決定的:

1、電流,2、通電時間,3、加壓力,4、電阻頂端直徑

電阻焊的優點:

1、 熔核形成時,始終被塑性環包圍,熔化金屬與空氣隔絕,冶金過程簡單。

2、 加熱時間短,熱量集中,故熱影響區小,變形與應力也小,通常在焊後不必安排校正和熱處理工序。

3、 不需要焊絲、焊條等填充金屬,以及氧、乙炔、氫等焊接材料,焊接成本低。

4、 操作簡單,易於實現機械化和自動化,改善了勞動條件

5、 生產率高,且無雜訊及有害氣體,在大批量生產中,可以和其它製造工序一起編到組裝線上。但閃光對焊因有火花噴濺,需要隔離。

電阻焊的缺點:

1、 目前還缺乏可靠的無損檢測方法,焊接質量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗來檢查,以及靠各種監控技術來保證。

2、 點、縫焊的搭接接頭不僅增加了構件的重量,且因在兩版焊接熔核周圍形成夾角,致使接頭的抗拉強度和疲勞強度均較低

3、裝置功率大,機械化、自動化程度較高,使裝置成本較高,維修較困難,並且常用的大功率單相交流焊機不利用電網的平衡執行

我國電阻焊的應用現狀

隨著航空航天、電子、汽車、家用電器等工業的發展、電阻焊越加收到廣發的重視,同時對電阻焊的質量也提出了更高的要求,可喜的是我國微電子技術的發展和大功率可控矽、整流器的開發,給電阻焊技術的提高提供了條件。目前我國已生產了效能優良的次級整流焊機,由積體電路和微型計算機構成的控制箱已用於新焊機的配套和老焊機的改造,恆流、動態電阻,熱膨脹等先進的閉環監控技術已開始在生產中推廣應用。這一切都將有利於提高電阻焊質量,並擴大其應用領域。

電阻焊基本原理

焊接熱的產生及影響產熱的因素點焊時產生的熱量由下式決定:q=i″rt(6-1)

式中q——產生的熱量(j)

i″——焊接電流(a)的平方

r——電極間電阻(ω)

t——焊接時間(s)

電阻r及影響r的因素式(6-1)中的電極間電阻包括工件本身電阻r,兩工件接觸電阻r,電極與工作間接觸電阻r

點焊時的電阻r=2rw,-1-rc-1-2rm(6-2)分布和電流線

當工件和電極已定時,工件的電阻取決於它的電阻率。因此,電阻率是被焊材料的重要效能。電阻率高的金屬其導熱性差(如不鏽鋼),電阻率低的金屬其導熱性好(如鋁合金)。

因此,點焊不鏽鋼時產熱易而散熱難,點焊鋁合金時產熱難而散熱易。電焊時,前者可以用較小電流(幾千安培),後者就必須用很大電流(幾萬安培)

主要引數對焊接的影響

1、焊接電流的影響

從公式(1)可見,電流對產熱的影響比電阻和時間兩者都大。因此,在點焊過程中,它是乙個必須嚴格控制的引數,引起電流變化的主要原因是電網電壓波動和交流焊機次級迴路阻抗變化。阻抗變化是因迴路的幾何形狀變化或因在次級迴路中引入了不同量的磁性金屬,對於直流焊機,次級迴路阻抗變化,對電流無明顯影響。

除焊接電流總量外,電流密度也對加熱有顯著影響。通過已焊成焊點的分流,以及增大電極接觸面積或凸焊時的凸點尺寸,都會降低電流密度和焊接熱,從而使接頭強度顯著下降。

2、焊接時間的影響

為了保證熔核尺寸和焊點強度,焊接時間與焊接電流在一定範圍內可以互為補充。為了獲得一定強度的焊點,可以採用大電流和短時間(強條件,又稱強規範),也可以採用小電流和長時間(弱條件,又稱弱規範)。選用強條件還是弱條件,則取決於金屬的效能、厚度和所用焊機的功率。

但對於不同效能和厚度的金屬所需的電流和時間,都仍有乙個上、下限,超過此限,將無法形成合格的熔核。

3、電極壓力的影響

電極壓力對兩電極間總電阻r有顯著影響,隨著電極壓力的增大,r顯著減小。此時焊接電流雖略有增大,但不能影響因r減少而引起的產熱的減少。因此,焊點強度總是隨著電極壓力的增大而降低。

在增大電極壓力的同時,增大焊接電流或延長焊接時間,以彌補電阻減小的影響,可以保持焊點強度不變.採用這種焊接條件有利於提高焊點強度的穩定性.電極壓力過小,將引起飛濺,也會使焊點強度降低.

4、電極形狀及材料效能的影響

由於電極的接觸面積決定著電流密度,電極材料的電阻率和導熱性關係著熱量的產生和散失,因而電極的形狀和材料對熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損,接觸面積將增大,焊點強度將降低。

5、工件表面狀況的影響

工件表面上的氧化物、汙垢、油和其它雜質增大了接觸電阻。過厚的氧化物層甚至會使電流下能通過。區域性的導通,由於電流密度過大,則會產生飛濺和表面燒損。

氧化物層的不均勻性還會影響各個焊點加熱的不一致,引起焊接質量的波動。因此,徹底清理工件表面是保證獲得優質接頭的必要條件。

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