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    電阻對焊機原理流程

    發布時間:2021-10-23 14:35:30人氣:

      電阻對焊機原理流程

      電阻對焊機是將兩工件端面始終壓緊,利用電阻熱加熱至塑性狀態,然后迅速施加頂鍛壓力(或不加頂鍛壓力只保持焊接時壓力)完成焊接的方法。

      一、電阻對焊的電阻和加熱

      對焊時的電阻分布如圖14-2所示??傠娮杩捎孟率奖硎荆?/p>

      R=2Rω+RC+2Reω

      式中 Rω--一個工件導電部分的內部電阻(Ω);

      Rc--兩工件間的接觸電阻(Ω);

      Rω--工件與電極間的接觸電阻(Ω);

      工件與電極之間的接觸電阻由于阻值小,且離接合面較遠,通常忽略不計。

      工件的內部電阻與被焊金屬的電阻率ρ和工件伸出電極的長度l0成正比,與工件的斷面積s成反比。

      和點焊時一樣,電阻對焊時的接觸電阻取決于接觸面的表面狀態、溫度及壓力。當接觸電阻有明顯的氧化物或其他贓物時,接觸電阻就大。溫度或壓力的增高,都會因實際接觸面積的增大而使接觸電阻減小。焊接剛開始時,接觸點上的電流密度很大;端面溫度迅速升高后,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,對焊時的熱源也是由焊接區電阻產生的電阻熱。電阻對焊時,接觸電阻存在的時間極短,產生的熱量小于總熱量的10-15%。但因這部分熱量是接觸面附近很窄的區域內產生的。所以會使這一區域的溫度迅速升高,內部電阻迅速增大,即使接觸電阻完全消失,該區域的產熱強度仍比其他地方高。

      所采用的焊接條件越硬(即電流越大和通電時間越短),工件的壓緊力越小,接觸電阻對加熱的影響越明顯。

      二、電阻對焊的焊接循環、工藝參數和工件準備

      1、焊接循環

      電阻對焊時,兩工件始終壓緊,當端面溫升高到焊接溫度Tω時,兩工件端面的距離小到只有幾個埃,端面間原子發生相互作用,在接合上產生共同晶粒,從而形成接頭。電阻對焊時的焊接循環有兩種:等壓的和加大鍛壓力的。前者加壓機構簡單,便于實現。后者有利于提高焊接質量,主要用于合金鋼,有色金屬及其合金的電阻對焊,為了獲得足夠的塑性變形和進一步改善接頭質量,還應設置電流頂鍛程序。

      2、工藝參數

      電阻對焊的主要工藝參數有: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的長度。選擇伸出長度時,要考慮兩個因素:頂鍛時工件的穩定性和向夾鉗的散熱。如果l0過長,則頂鍛時工件會失穩旁彎。l0過短,則由于向鉗口的散熱增強,使工件冷卻過于強烈,會增加塑性變形的困難。對于直徑為d的工件,一般低碳鋼: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是決定工件加熱的兩個主要參數。二者可以在一定范圍內相應地調配??梢圆捎么箅娏髅芏?、短時間(強條件),也可以采用小電流密度、長時間(弱條件)。但條件過強時,容易產生未焊透缺陷;過軟時,會使接口端面嚴重氧化、接頭區晶粒粗大、影響接頭強度。

      (3)焊接壓力Fω與頂鍛壓力Fu,Fω對接頭處的產熱和塑性變形都有影響。減小Fω有利于產熱,但不利于塑性變形。因此,易用較小的Fω進行加熱,而以大得多的Fu進行頂鍛。但是Fω也不能過低,否則會引起飛濺、增加端面氧化,并在接口附近造成疏松。

      3、工件準備

      電阻對焊時,兩工件的端面形狀和尺寸應該相同,以保證工件的加熱和塑性變形一致。工件的端面,以及與夾鉗接觸的表面必須進行嚴格清理。端面的氧化物和贓物將會直接影響到接頭的質量。與夾鉗接觸的工件表面的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。

      清理工件可以用砂輪、鋼絲刷等機械手段,也可以用酸洗。

      電阻焊接頭中易產生氧化物夾雜。對于焊接質量要求高的稀有金屬、某些合金鋼和有色金屬時,常采用氬、氦等保護氛來解決。

      電阻對焊雖有接頭光滑、毛刺小、焊接過程簡單等優點,但其接頭的力學性能較低,對工件端面的準備工作要求高,因此僅用于小斷面(小于250mm2)金屬型材的對接。

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