第一章點焊方法和工藝
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，電極由工件的兩側向焊接處饋電。典型的雙面點焊方式如圖1所示。
圖中1a是最常用的方式。這時，工件的兩側均有電極壓痕。圖中1b表示用大接觸面積的導電板做下電極，這樣可以消除或減輕下面工作的壓痕，常用於裝飾性面板的點焊。
圖1c為，同時焊接兩個或多個焊點的雙面點焊，使用乙個變壓器而將各電極併聯。這時，所有電流通路的阻抗必須基本相等，而且每一焊接部位的表面狀態，材料厚度、電極壓力都必須相同，才能保證通過各個焊點的電流基本一致。圖中1d為採用多個變壓器的雙面多點點焊，這樣可以避免1c的不足。
單面點焊時，電極由工件的同一側向焊接處饋電。典型的單面點焊方式如圖2所示。圖中2a為單面單點點焊，不形成焊點的電極採用大直徑和大接觸面以減小電流密度。
圖中2b為無分流的單面雙點點焊，此時焊接電流全部流經焊接區。圖中2c為有分流的單面雙點點焊，流經上面工件的電流不經過焊接區，形成分流。為了給焊接電流提供低電阻的通路，在工件下面墊有銅墊板。
圖中2d為當兩焊點的間距l很大，例如在進行骨架構件和復板的焊接時，為了避免不適當的加熱引起復板翹曲和減小兩電極間電阻，採用了特殊的銅橋a與電極同時壓緊在工件上。
圖1不同形式的雙面點焊
圖2 不同形式的單面點焊
採用銅芯棒的點焊是單面點焊的特殊形乙個點，也可焊兩個點。這種形式特別適於點焊結構空間狹小，電極難於或根本不能接近的工件。圖3a中的芯棒實際是一塊幾公釐厚的銅板。
圖3b、c是同類工件的兩種結構，結構b不如結構c，因為前者通過工件2的分流，不經過兩工件的接觸面，會減少焊接區的產熱，因而需要增大焊接電流，這樣就會增加工件2與兩電極間接觸面的產熱，並且可能使工件燒穿。當芯棒斷面較大時，為了節約銅料和製作方便，可以在夾布膠木或硬木製成的芯棒上包覆銅板或嵌入銅棒(圖3d、e)。
由於芯棒與工件的接觸面遠大於電極與工件的接觸面，熔核將偏向與電極接觸的工件一側。如果兩工件的厚度不同，將厚件置於芯棒接觸的一側，則可減輕熔核偏移程度。
圖3利用銅製芯棒或填料的單面點焊
1一銅製芯棒2、3一工件4一夾布膠木棒
5一銅色復板6一嵌入的銅棒7一填料
當需要在封閉容器上焊接工件，而芯棒又無法伸入容器時，可以用zn、pb、a1或其他較被焊金屬熔點低的金屬填滿整個容器後進行焊接(圖3f)。當容器壁厚較大時，也可以用砂子或石蠟等不導電材料作為填料。焊接應採用強條件，以免長時間加熱使低熔點金屬或石蠟熔化，導致電極壓塌工件。
在大量生產中，單面多點點焊獲得廣泛應用。這時可採用由乙個變壓器供電，各對電極輪流壓住工件的形式(圖4a)，也可採用各對電極均由單獨的變壓器供電，全部電極同時壓住工件的形式（圖4b）。後一形式具有較多優點，應用也較廣泛。
其優點有：各變壓器可以安置得離所連電極最近，因而其功率及尺寸能顯著減速小；各個焊點的工藝引數可以單獨調節；全部焊點可能同時焊接，生產率高；全部電極同時壓住工件，可減少變形；多台變壓器同時通電，能保證三相負載平衡
二、點焊工藝引數選擇
通常是根據工件的材料和厚度，參考該種材料的焊接條件表選取，首先確定電極的端麵形狀和尺寸。其次初步選定電極壓力和焊接時間，然後調節焊接電流，以不同的電流焊接試樣，經檢查熔核直徑符合要求後，再在適當的範圍內調節電極壓力，焊接時間和電流，進行試樣的焊接和檢驗，直到焊點質量完全符合技術條件所規定的要求為止。最常用的檢驗試樣的方法是撕開法，優質焊點的標誌是：
在撕開試樣的一片上有圓孔，另一片上有圓凸台。厚板或淬火材料有時不能撕出圓孔和凸台，但可通過剪下的斷口判斷熔核的直徑。必要時，還需進行低倍測量、拉抻試驗和x光檢驗，以判定熔透率、抗剪強度和有無縮孔、裂紋等。
以試樣選擇工藝引數時，要充分考慮試樣和工件在分流、鐵磁性物質影響，以及裝配間隙方面的差異，並適當加以調整。
三、不等厚度和不同材料的點焊
當進行不等厚度或不同材料點焊時，熔核將不對稱於其交介面，而是向厚板或導電、導熱性差的一邊偏移，偏移的結果將使薄件或導電、導熱性好的工件焊透率減小，焊點強度降低。熔核偏移是由兩工件產熱和散熱條件不相同引起的。厚度不等時，厚件一邊電阻大、交介面離電極遠，故產熱多而散熱少，致使熔核偏向厚件；材料不同時，導電、導熱性差的材料產熱易而散熱難，故熔核也偏向這種材料（見圖11-8）
調整熔核偏移的原則是：增加薄板或導電、導熱性好的工件的產熱而減少其散熱。常用的方法有：
（1）採用強條件使工件間接觸電阻產熱的影響增大，電極散熱的影響降低。電容儲能焊機採用大電流和短的通電時間就能焊接厚度比很大的工件就是明顯的例證。
（2）採用不同接觸表面直徑的電極在薄件或導電、導熱性好的工件一側採用較小直徑，以增加這一側的電流密度、並減少電極散熱的影響。
（3）採用不同的電極材料薄板或導電、導熱性好的工件一側採用導熱性較差的銅合金，以減少這一側的熱損失。
（4）採用工藝墊片在薄件或導電、導熱性好的工件一側墊一塊由導熱性較差的金屬製成的墊片（厚度為0.2-0.3mm），以減少這一側的散熱。
第二章點焊接頭的設計
點焊通常採用搭接接頭和摺邊接頭（圖11-9）接頭可以由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度的工件組成。在設計點焊結構時，必須考慮電極的可達性，即電極必須能方便地抵達工件的焊接部位。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因素。
邊距的最小值取決於被焊金屬的種類，厚度和焊接條件。對於屈服強度高的金屬、薄件或採用強條件時可取較小值。
搭接量是邊距的兩倍，推薦的最小搭接量見表11-2。
表11-2 接頭的最小搭接量（mm)3
點距即相鄰兩點的中心距，其最小值與被焊金屬的厚度、導電率，表面清潔度，以及熔核的直徑有關。表11-3為推薦的最小點距。
表11-3 焊點的最小點距（mm)3
規定點距最小值主要是考慮分流影響，採用強條件和大的電極壓力時，點距可以適當減小。採用熱膨脹監控或能夠順序改變各點電流的控制器時，以及能有效地補償分流影響的其他裝置時，點距可以不受限制。
裝配間隙必須盡可能小，因為靠壓力消除間隙將消耗一部分電極壓力，使實際的焊接壓力降低。間隙的不均勻性又將使焊接壓力波動，從而引起各焊點強度的顯著差異，過大的間隙還會引起嚴重飛濺，許用的間隙值取決於工件剛度和厚度，剛度、厚度越大，許用間隙越小，通常為0.1-2mm。
單個焊點的抗剪強度取決於兩板交界上熔核的面積，為了保證接頭強度，除熔核直徑外，焊透率和壓痕深度也應符合要求，焊透率的表示式為：η=h/δ-c×100%（參見圖11-10）。兩板上的焊透率只允許介於20-80%之間。
鎂合金的最大焊透率只允許至60%。而鈦合金則允許至90%。焊接不同厚度工件時，每一工件上的最小焊透率可為接頭中薄件厚度的20%，壓痕深度不應超過板件厚度的15%，如果兩工件厚度比大於2:
1，或在不易接近的部位施焊，以及在工件一側使用平頭電極時，壓痕深度可增大到20-25%。圖11-10示低倍磨片上的熔核尺寸。
點焊接頭受垂直面板方向的拉伸載荷時的強度，為正拉強度。由於在熔核周圍兩板間形成的尖角可引起應力集中，而使熔核的實際強度降低，因而點焊接頭一般不這樣載入。通常以正拉強度和抗剪強度之比作為判斷接頭延性的指標，此比值越大，則接頭的延性越好。
多個焊點形成的接頭強度還取決於點距和焊點分布。點距小時接頭會因為分流而影響其強度，大的點距又會限制可安排的焊點數量。因此，必須兼顧點距和焊點數量，才能獲得最大的接頭強度，多列焊點最好交錯排列而不要作矩形排列。
第三章常用金屬的點焊
一、電阻焊前的工件清理
無論是點焊、縫焊或凸焊，在焊前必須進行工件表面清理，以保證接頭質量穩定。
清理方法分機械清理和化學清理兩種。常用的機械清理方法有噴砂、噴丸、拋光以及用紗布或鋼絲刷等。
不同的金屬和合金，需採用不同的清理方法。簡介如下：
鋁及其合金對表面清理的要求十分嚴格，由於鋁對氧的化學親合力極強，剛清理過的表面上會很快被氧化，形成氧化鋁薄膜。因此清理後的表面在焊前允許保持的時間是嚴格限制的。
鋁合金的氧化膜主要用以化學方法去除，在鹼溶液中去油和沖洗後，將工件放進正磷酸溶液中腐蝕。為了減慢新膜的成長速度和填充新膜孔隙，在腐蝕的同時進行純化處理。最常用的純化劑是重鉻酸鉀和重鉻酸納（見表1）。
純化處理後便不會在除氧化膜的同時，造成工件表面的過分腐蝕。
腐蝕後進行沖洗，然後在硝酸溶液中進行亮化處理，以後再次進行沖洗。沖洗後在溫度達75℃的乾燥室中乾燥，活用熱空氣吹乾。這樣清理後的工件，可以在焊前保持72h。
鋁合金也可用機械方法清理。如用0-00號紗布，或用電動或風動的鋼絲刷等。但為防止損傷工件表面、鋼絲直徑不得超過0.
2mm，鋼絲長度不得短於40mm，刷子壓緊於工件的力不得超過15-20n，而且清理後須在不晚於2-3h內進行焊接。
為了確保焊接質量的穩定性，目前國內各工廠多在化學清理後，在焊前再用鋼絲刷清理工件搭接的內表面。
鋁合金清理後必須測量放有兩鋁合金工件的兩電極間總阻值r。方法是使用類似於點焊機的專用裝置，上面的乙個電極對電極夾絕緣，在電極間壓緊兩個試件，這樣測出的r值可以最客觀地反映出表面清理的質量。對於ly12、lc4、lf6鋁合金r不得超過120微歐姆，剛清理後的r一般為40-50微歐，對於導電性更好的lf21、lf2鋁合金以及燒結鋁類的材料，r不得超過28-40微歐。
鎂合金一般使用化學清理，經腐蝕後再在鉻酐溶液中純化。這樣處理後會在表面形成薄而緻密的氧化膜，它具有穩定的電氣效能，可以保持10晝夜或更長時間，效能仍幾乎不變。鎂合金也可以用鋼絲刷清理。
電阻點焊方法和工藝
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，電極由工件的兩側向焊接處饋電。典型的雙面點焊方式如圖11 5所示。圖中a是最常用的方式，這時工件的兩側均有電極壓痕。圖中b表示用大焊接面積的導電板做下電極，這樣可以消除或減輕下面工件的壓痕。常用於裝飾性面板的點焊。圖中c為同時焊接兩個或...
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