電阻焊是利用電阻熱將接頭加熱到塑性或熔化狀態(tài),并由電極對(duì)工件施加壓力,形成原子間結(jié)合的焊接方法。
電阻焊的優(yōu)點(diǎn)是:金屬在壓力下從內(nèi)部加熱完成焊接,冶金過(guò)程簡(jiǎn)單;熱量集中,加熱時(shí)間短,變形和應(yīng)力小,焊后不必校正或熱處理;焊接時(shí)無(wú)需焊劑或氣體保護(hù),不用焊絲、焊條,焊接成本低;操作簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn),生產(chǎn)率高;無(wú)噪聲及煙塵,勞動(dòng)條件好。但對(duì)于電阻焊,目前尚缺可靠的無(wú)損檢測(cè)方法,焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和破壞性試驗(yàn)來(lái)檢查;搭接接頭的拉伸強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低;設(shè)備功率大,設(shè)備投資大,維修較困難。
電阻焊主要適用于鋼板、鍍層鋼板、不銹鋼板的焊接,根據(jù)焊機(jī)的類型可以進(jìn)行橫向、縱向焊接。電阻焊根據(jù)施焊方式的不同,通常分為點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊三種基本類型。
一、點(diǎn)焊
點(diǎn)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(diǎn)的電阻焊方法。點(diǎn)焊主要用于薄板焊接。
1.點(diǎn)焊設(shè)備
點(diǎn)焊機(jī)主要由變壓器、機(jī)身、電極和控制部分組成。
(1)變壓器目前我國(guó)生產(chǎn)的點(diǎn)焊機(jī)用變壓器有兩種類型:一種電流密度和磁通密度較低,機(jī)身較粗大,但經(jīng)久耐用;另一種電流密度和磁通密度較高,因而較輕巧,且控制線路先進(jìn),但使用時(shí)不能超負(fù)荷,否則變壓器容易燒壞。
(2)電極材料電極具有傳導(dǎo)電流、壓力和散熱作用,主要是由銅和銅合金,或鎢、鉬等粉末燒結(jié)而成。電極應(yīng)具有高電導(dǎo)率和高熱導(dǎo)率、良好的抗變形和抗磨損能力、在高溫下的強(qiáng)度和硬度要高,高溫下與焊件金屬形成合金的傾向小,物理性能穩(wěn)定,不易黏附。同時(shí)電極的加工要方便、便于更換,且成本要低。
2.點(diǎn)焊工藝
(1)接頭形式和結(jié)構(gòu)形式
①接頭形式板與板點(diǎn)焊時(shí)可采用搭接和卷邊接的形式。棒與棒可采用交叉和平行棒間點(diǎn)焊形式。棒與板點(diǎn)焊時(shí)可采用直棒與板點(diǎn)焊或彎棒與板點(diǎn)焊。
②結(jié)構(gòu)形式被焊工件應(yīng)盡量減小伸人焊機(jī)回路內(nèi)的鐵磁體工件或夾具的斷面積;盡量采用具有強(qiáng)烈水冷的通用電極進(jìn)行點(diǎn)焊;采用任意順序來(lái)進(jìn)行點(diǎn)焊各焊點(diǎn),易于防止變形;焊點(diǎn)離焊件邊緣的距離不應(yīng)太??;焊點(diǎn)布置在易于發(fā)生形變的位置。
(2)點(diǎn)焊方法
①雙面單點(diǎn)焊兩個(gè)電極從焊件上、下兩側(cè)接近焊件并壓緊,進(jìn)行單點(diǎn)焊接。此種焊接方法能對(duì)焊件施加足夠大的壓力,焊接電流集中通過(guò)焊接區(qū),減少焊件的受熱體積,有利于提高點(diǎn)焊質(zhì)量。
②單面雙點(diǎn)焊兩個(gè)電極放在焊件同一面,一次可以焊成兩個(gè)焊點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是能提高生產(chǎn)率,方便地焊接尺寸大、形狀復(fù)雜和難以用雙面單點(diǎn)焊的焊件,同時(shí)還能保證焊件一個(gè)表面光滑、平整,甚至無(wú)電極壓痕。缺點(diǎn)是焊接時(shí)部分電流直接經(jīng)上面的焊件形成分流,使焊接區(qū)的電流密度下降。減少分流的措施是在焊件下面加銅墊板,使大部分電流經(jīng)導(dǎo)電性好的銅墊板流過(guò)。
③單面單點(diǎn)焊兩個(gè)電極放在焊件的同一面,其中一個(gè)電極與焊件接觸的工作面很大,僅起導(dǎo)電塊的作用,對(duì)該電極也不施加壓力。這種方法與單面雙點(diǎn)焊相似,主要用于不能采用雙面單點(diǎn)焊的場(chǎng)合。
④雙面雙點(diǎn)焊兩臺(tái)焊接變壓器分別對(duì)焊件上、下兩面的成對(duì)電極供電。兩臺(tái)變壓器的接線方向應(yīng)保證上、下對(duì)準(zhǔn)電極,并在焊接時(shí)間內(nèi)極性相反,在一次點(diǎn)焊過(guò)程中可形成兩個(gè)焊點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是分流小,主要用于厚度較大,質(zhì)量要求較高的大型部件的點(diǎn)焊。
⑤多點(diǎn)焊多點(diǎn)焊的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高,一次點(diǎn)焊過(guò)程中形成多個(gè)焊點(diǎn)。多點(diǎn)焊既可采用數(shù)組單面雙點(diǎn)焊,又可采用數(shù)組單點(diǎn)焊或雙面雙點(diǎn)焊來(lái)進(jìn)行點(diǎn)焊。
(3)焊前表面清理焊件表面的油污、氧化物等將直接影響點(diǎn)焊時(shí)的熱量析出、核心的形成及電極的使用壽命,并導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生,使接頭強(qiáng)度與生產(chǎn)率降低。因此,焊前表面清理是一項(xiàng)非常重要的工序,焊前表面清理可采取下列方法。
①機(jī)械清理采用旋轉(zhuǎn)鋼絲刷、砂布、銼刀、刮刀、金剛砂氈輪(拋光)等工具進(jìn)行清理,小型焊件可用噴丸處理。
②化學(xué)清理化學(xué)清理包括去油、酸洗、鈍化等。