电阻焊方法.doc

091电阻焊 25-25第六章 电阻焊1887年，美国的汤普森发明电阻焊，并用于薄板的点焊和缝焊；缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法，随着缝焊过程的进行，工件被两滚轮推送前进；二十世纪世纪20年代开始使用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。电阻焊（又称压力焊）是一种常用的焊接方法，它是利用电流直接流过工件本身及工件间的接触面所产生的电阻热，使工件局部加热到高塑性或熔化状态，同时加压而完成的焊接过程。电阻焊的主要特点是：（1）低电压，大电流（几千 几万安培），完成一个焊接接头时间极短（0.01 几秒），生产率很高。（2）焊接时加热加压同时进行，接头在压力下焊合。（3）焊接时不需要填充金属及焊药。 电阻焊的焊接方法很多，按接头形状的不同，可分为点焊，缝焊（滚焊），对焊。电阻焊和摩擦焊，超声波焊等一起作为最常用的压力焊焊接方法。1. 电阻焊热源 电阻焊是利用电流通过焊件接头的接触面及邻近区域产生的电阻热，把焊件加热到塑性状态或局部熔化状态，再在压力作用下达到原子间距离，形成牢固接头的一种压力焊方法。电阻焊所必须具备的条件是大电流和低电压的配合。它在焊接过程中所产生的热量为： Q=I2Rt （4-1）式中，Q电阻焊时所产生的电阻热（J）；I焊接电流强度（A）；R两电极之间的总电阻（）；t通电时间（s）。2. 电阻焊方法 电阻焊的基本形式有点焊，缝焊，凸焊，对焊等。1）点焊 点焊时将焊件搭接并压紧在两个柱状电极之间，然后接通电流，焊件间接触面的电阻热使该点熔化形成熔核，同时熔核周围的金属也被加热产生塑性变形，形成一个塑性环，以防止周围气体对熔核的侵入和熔化金属的流失。断电后，在压力下凝固结晶，形成一个组织致密的焊点，由于焊接时的分流现象，两个焊点之间应有一定的距离。(1) 点焊工艺参数的选择 点焊的工艺参数主要有焊接电流，焊接时间，电极力，电极工作面直径等。点焊时采用硬规范工艺参数是指焊接电流大，焊接时间短，其效果是加热速度快，焊接区温度分布陡，加热区窄，接头表面质量好，过热组织少，接头的综合性能好，生产率高。软规范工艺参数是指焊接电流小而焊接时间长。其效果是加热速度慢，焊接区温度分布平缓，塑性区宽，在压力作用下易变形。一般用于焊接工件厚度大，变形困难或易淬火的材料。(2) 点焊方式及其选用 点焊方法很多，按供电方向和在个焊接循环中所能形成焊点数，可分为：双面单点焊，单面双点焊，双面多点焊等。其中双面单点焊焊接质量高，常用于飞机制造，汽车车身制造。单面双点焊生产率高，适合大型，移动困难的工件。比如客车蒙皮的点焊。双面多点焊适于大批量生产。 点焊接头采用搭接形式。主要适用于焊接厚度4mm以下的薄板结构和钢筋构件，还可焊接不锈钢，钛合金和铝镁合金等，目前广泛应用于汽车，飞机等制造业。2）缝焊 缝焊过程与点焊相似，只是用盘状滚动电极代替了柱状电极。焊接时，转动的盘状电极压紧并带动焊件向前移动，配合断续通电，形成连续重叠的焊点，所以，其焊缝具有良好的密封性。 缝焊的分流现象比点焊严重，因此，在焊接同样厚度的焊件时，焊接电流为点焊的1.52倍。 缝焊主要适用于焊接厚度3mm以下，要求密封性的容器和管道等。3）凸焊 凸焊的特点是在焊接处事先加工出一个或多个凸起点，这些凸起点在焊接时和另一被焊工件紧密接触。通电后，凸起点被加热，压塌后形成焊点。由于凸起点接触提高了凸焊时焊点的压力，并使接触电流比较集中，所以凸焊可以焊接厚度相差较大的工件。多点凸焊可以提高生产率，并且焊点的距离可以设计得比较小。4) 对焊 对焊就是利用电阻热将两个对接焊件连接起来。按焊接工艺不同，可分为电阻对焊和闪光对焊两种。(1) 电阻对焊 其焊接过程是：预压通电顶锻断电去压。它只适于焊接截面形状简单，直径小于20mm和强度要求不高的焊件。 电阻对焊的生产率高，不需填充金属，焊接变形小；操作简单，易于实现机械化和自动化。但是，由于焊接时电流很大（几千A至几万A），故要求电源功率大，设备也较复杂，投资大，只用于大批量生产。(2) 闪光对焊 焊接过程：工件在夹具中不紧密接触通电接触点受电阻热熔化及气化液态金属发生爆裂，产生火花与闪光顶锻，断电去压。其焊接质量较高，常用于焊接重要零件；可进行同种和异种金属焊接；可焊接直径大或小的焊件。常用金属材料的热物理性能材料类别及型号导电，导热性高温屈服强度s（MPa）热敏感性熔点Tm结晶间隔e.s氧化膜特征20（ .cm） 20（W/cm.）熔点Tm.o123致密性低碳钢（10钢）130.62770（600）小1530201424（FeO）中淬火钢（30CrMnSiA）210.393500（550）MnO）中奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）750.16370（900）小1440602275大高温合金（GH39）900.134140（900）中1400大塑性铝合金（LF21）4.21.5917（400）小654212045大低塑性铝合金（LF6）7.11.0527（400）小620702045大硬铝合金（LY12CZ）7.31.2522（400）中6331312045（Al2O3）大钛合金（TA7）1000.08170（600）小1700201340（TiO2）大镁合金（MB8）120.9619（400）小630672800（MgO）小铜合金（H62）1.091.0950（600）小90515123（Cu2O）中点焊方法和工艺1点焊方法分类对焊件馈电进行电焊时，应遵循下列原则：尽量缩短二次回路长度及减小回路所包含的空间面积，以节省能耗；尽量减少伸入二次回路的铁磁体体积，特别是避免在焊接不同焊点时伸入体积有较大的变化，以减小焊接电流的波动，保证各点质量衡定（在使用工频交流时）。点焊馈电方式示意图，如图1示。图1 点焊分类1.双面单点焊 所有的通用焊机均采用这个方案。从焊件两侧馈电，适用于小型零件和大型零件周边各焊点的焊接（图1a）。2.单面单点焊 当零件的一侧电极可达性很差或零件较大，二次回路过长时，可采用这个方案。从焊件单侧馈电，需考虑另一侧加铜垫以减小分流并作为反作用力支点（图1d）。图1c为一个特例。3.单面双点焊 从一侧馈电时尽可能同时焊两点以提高生产率。单面馈电往往存在无效分流现象（图1f及g），浪费电能，当点距过小时将无法焊接。在某些场合，如设计允许，在上板二点之间冲一窄长缺口（图1f）可使分流电流大幅下降。4.双面双点焊 图1b及j为双面双点的方案示意。图2-12b方案虽可在通用焊机上实施，但两点间电流难以均匀分配，较难保证两点质量一致。而图1j由于采用推挽式馈电方式，使分流和上下板不均匀加热现象大为改善，而且焊点可布置在任意位置。其唯一不足之处是须制作二个变压器，分别置于焊件两侧，这种方案亦称推挽式点焊。两变压器的通电需按极性进行。5.多点焊 当零件上焊点数较多，大规模生产时，常采用多点焊方案以提高生产率。多点焊机均为专用设备，大部分采用单侧馈电方式见图1h，i，以i方式较灵活，二次回路不受焊件尺寸牵制，在要求较高的情况下，亦可采用推挽式点焊方案。目前一般采用一组变压器同时焊二或四点（后者有二组二次回路）。一台多点焊机可由多个变压器组成。可采用同时加压同时通电，同时加压分组通电和分组加压分组通电三种方案。可根据生产率，电网容量来选择合适方案。2. 点焊循环点焊过程由预压，焊接，维持和休止四个基本程序组成焊接循环，必要时可增附加程序，其基本参数为电流和电极力随时间变化的规律。图2为点焊时序图。图2 点焊时序图1.预压（F0，I=0） 这个阶段包括电极压力的上升和恒定两部分。为保证在通电时电极压力恒定，预压时间必须保证，尤其当需连续点焊时，须充分考虑焊机运动机构动作所需时间，不能无限缩短。预压的目的是建立稳定的电流通道，以保证焊接过程获得重复性好的电流密度。对厚板或刚度大的冲压零件，有条件时可在此期间先加大预压力，而后再回复到焊接时的电极力，使接触电阻恒定而又不太小，以提高热效率。2.焊接（F=F，I=I） 这个阶段是焊件加热熔化形成熔核的阶段。焊接电流可基本不变（指有效值），亦可为渐升或阶跃上升。在此期间焊件焊接区的温度分布经历复杂的变化后趋向稳定。起初输入热量大于散失热量，温度上升，形成高温塑性状态的连接区，并使中心与大气隔绝，保证随后熔化的金属不氧化，而后在中心部位首先出现熔化区。随着加热的进行熔化区扩大，而其外围的塑性壳（在金相试片上呈环状故称塑性环）亦向外扩大，最后当输入热量与散失热量平衡时达到稳定状态。当焊接参数适当时，可获得尺寸波动小于15%的熔化核心。在此期间可产生下列现象： 液态金属的搅拌作用 液态金属通电时受电磁力作用产生漩涡状流动，当把熔核视作地球状且电极端处为二极，其运动方向为赤道部分由周围向球心流动而后流经两极再沿外表向赤道呈封闭状流动。对于同种金属点焊，搅拌仅需将焊件表面的氧化膜搅碎即可，但异种金属点焊时，必须充分搅拌以获得均质的熔化核心。如通电时间太短，搅拌不充分将产生漩涡状的非均质熔核。 飞溅 飞溅按产生时期可分为前期和后期两种；按产生部位可分为内飞溅（处于两焊件间）和外飞溅（焊件与电极接触侧）两种。前期飞溅产生的原因大致是：焊件表面清理不佳或接触面上压强分布严重不匀，造成局部电流密度过高引起早期熔化，此时因无塑性环保护必发生飞溅。防止前期飞溅的措施有：加强焊件清理质量，注意预压前的对中。有条件时可采用渐升电流或增加预热电流来减慢加热速度，避免早期熔化而引起飞溅。后期飞溅产生的原因是：熔化核心长大过度，超出电极压力有效作用范围，从而冲破塑性环在径向造成内飞溅，在轴向冲破板表面造成外飞溅。这种情况一般产生在电流较大，通电时间过长的场合。可用缩短通电时间及减小电流的方法来防止。飞溅在外表面首先影响外观，其次产生的疤痕影响耐腐蚀及疲劳性能。内部飞溅的残迹有可能在运行时脱落，如进入管路（如油管）将造成堵塞等严重事故。 胡须 在加热到半熔化温度的熔核边缘，当某些材料（如高温合金）中低熔点夹杂物较多聚集在晶界处时，这部分杂质首先熔化并在电极压力的作用下被挤出呈空隙。在随后的过程中，空间有时能被液态金属充填满，但亦可能未充填满，这种组织形貌在金相试样上称为胡须，而未充填满的胡须犹如裂纹是一种危险缺陷。3.维持（F0，I=0） 此阶段不再输入热量，熔核快速散热，冷却结晶。结晶过程遵循凝固理论。由于熔核体积小，且夹持在水冷电极间，冷却速度甚高，一般在几周内凝固结束。由于液态金属处于封闭的塑性壳内，如无外力，冷却收缩时将产生三维拉应力，极易产生缩孔，裂纹等缺陷，故在冷却时必须保持足够的电极压力来压缩熔核体积，补偿收缩。对厚板，铝合金和高温合金等零件希望增加顶锻力来达到防止缩孔，裂纹。这时必须精确控制加顶锻力的时刻。过早将因液态金属因压强突然升高使塑性环被冲破，产生飞溅；过晚则因凝固缺陷已形成而无效。此外加后热缓冷电流，降低凝固速度，亦有利于防止缩孔和裂纹的产生。4.休止（F0，I=0） 此阶段仅在焊接淬硬钢时采用，一般插在维持时间内，当焊接电流结束，熔核完全凝固且冷却到完成马氏体转变之后再插入，其目的是改善金相组织。21 点焊焊接参数当采用工频交流电源时，点焊参数主要有焊接电流，焊接（通电）时间，电极压力和电极尺寸。1.焊接电流I 析出热量与电流的平方成正比，所以焊接电流对焊点性能影响最敏感。在其它参数不变时，当电流小于某值熔核不能形成，超过此值后，随电流增加熔核快速增大，焊点强度上升（图3中AB段），而后因散热量的增大而熔核增长速度减缓，焊点强度增加缓慢（图3中BC段），如进一步提高电流则导致产生飞溅，焊点强度反而下降（图3CD段）。所以一般建议选用对熔核直径变化不敏感的适中电流（BC段）来焊接。图3 电流与拉剪力（F)的关系 1厚1.6mm以上板 2厚1.6mm以下板在实际生产中，焊接电流的波动有时甚大，其原因有：电网电压本身波动或多台焊机同时通电；铁磁体焊件伸入焊接回路的变化；前点对后点的分流等。除选择对焊接电流变化较不敏感的参数外，解决上述问题的方法是反馈控制。目前最常用的有网压补偿法，恒流法与群控法。网压补偿法可用于所有各种情况，恒流法主要用于第种情况，不能用于第种情况，群控法仅用于第种情况。2.焊接时间t 通电时间的长短直接影响输入热量的大小，在目前广为采用的同期控制点焊机上，通电时间是周（我国一周为20ms）的整倍数。在其它参数固定的情况下，只有通电时间超过某最小值时才开始出现熔核，而后随通电时间的增长，熔核先快速增大，拉剪力亦提高。当选用的电流适中时，进一步增加通电时间熔核增长变慢，渐趋恒定。但由于加热时间过长，组织变差，正拉力下降，会使塑性指标（延性比F/F）下降（图4）。当选用的电流较大时，则熔核长大到一定极限后会产生飞溅。3.电极压力F 电极压力的大小一方面影响电阻的数值，从而影响析热量的多少，另一方面影响焊件向电极的散热情况。过小的电极压力将导致电阻增大，析热量过多且散热较差，引起前期飞溅；过大的电极压力将导致电阻减小，析热量少，散热良好，熔核尺寸缩小，尤其是焊透率显著下降。因此从节能角度来考虑，应选择不产生飞溅的最小电极压力。此值与电流值有关，可参照文献中广为推荐的临界飞溅曲线见图5。目前均建议选用临界飞溅曲线附近无飞溅区内的工作点。4.电极工作面尺寸 其工作面尺寸参见下表。目前点焊时主要采用锥台形和球面形两种电极。锥台形的端面直径d或球面形的端部圆弧半径R的大小，决定了电极与焊件接触面积的多少，在同等电流时，它决定了电流密度大小和电极压强分布范围。一般应选用比期望获得熔核直径大20%左右的工作面直径所需的端部尺寸。其次由于电极是内水冷却的，电极上散失的热量往往高达50%的输入总热量，因此端部工作面的波动或水冷孔端到电极表面的距离变化均将严重影响散热量的多少，从而引起熔核尺寸的波动。因此要求锥台形电极工作面直径在工作期间每增大15%左右必须修复。而水冷孔端至表面距离在耗损至仅存34mm时即应更换新电极。点焊时各参数是相互影响的，对大多数场合均可选取多种各参数的组合。常用材料的点焊参数均可在资料中以表格或计算图形式找到，但采用前应根据具体条件作调整试焊。由于材料表面状态及清理情况每批不尽相同，生产车间网压有波动，设备状况有变化，为保证焊接质量，避免批量次品，往往希望事先取得焊接参数允许波动的区间。所以大批量生产的场合，对每批材料，每台刚大修后的设备须作点焊时允许参数波动区间的试验，其试验步骤如下：1）确定质量指标，例如熔核直径或单点拉剪力的上下限。2）固定其它参数，作某参数（例如电流）与质量指标的关系曲线，而后改变固定参数中之一（例如通电时间），再作焊接电流与质量的关系曲线，如此获得关系曲线族（图6a）。3）再把质量指标中合格部分用作图法形成此二参数（例如电流与时间）允许波动区间的叶状曲线（图6b）。可同样获得例如焊接电流与电极压力等的叶状曲线。在生产中把参数控制在叶状曲线内的工作点上即可。22 点焊接头设计1. 点焊接头主要尺寸的确定点焊通常采用搭接接头或折边接头（图17）。接头可以由两个或两个以上等厚度或不等厚度，相同材料或不相同材料的零件组成，焊点数量可为单点或多点。在电极可达性良好的条件下，接头主要尺寸设计可参见表1，表2和表3。表2 接头的最小搭接量 （单位：mm）最薄板件厚度单排焊点的最小搭接量双排焊点的最小搭接量结构钢不锈钢及高温合金轻合金结构钢不锈钢及高温合金轻合金0.586121614220.897121816221.0108142018241.2119142220261.51210162422302.01412202826342.51614243230403.01816263634463.52018284038484.0222030424050 表3 焊点的最小点距 （单位：mm）最薄板件厚度最 小 点 距结构钢不锈钢及高温合金轻合金0.5108150.81210151.01210151.21412151.51412202.01614252.51816253.02018303.52220354.02422352. 焊点布置的合理性点焊焊接结构通常由多点连接而成，其排列型式多为单排，有时也可为多排。在单排点焊接头中焊点除受切应力外，还承受由偏心力引起的拉应力，在多排点焊的接头中，拉应力较小。研究表明，焊点排数多于3是不合理的，因为多于3排并不能再增加承载能力。同时，还应注意，单排的点焊接头是不可能达到接头与母材等强度，只有采用多排（3排）布置焊点，才可以改善偏尽力矩的影响，降低应力集中系数，如果采用交错的排法，情况将会更好。理论上说，可以得到与基本金属等强度的点焊接头。应当注意，点焊接头的疲劳强度很低，增加焊点数量也无效。点焊接头静载强度计算方法及焊点布置见表4。23 焊前工件表面清理点焊，凸焊和缝焊前，均需对焊件表面进行清理，以除掉表面脏物与氧化膜，获得小而均匀一致的接触电阻，这是避免电极粘结，喷溅，保证点焊质量和高生产率的主要前提。对于重要焊接结构和铝合金焊件等，尚需每批抽测施加一定电极压力下的两电极间总电阻R，以评定清理效果，一般情况下可由清理工艺保证。清理方法可有二类：机械法清理，主要有喷砂，刷光，抛光及磨光等；化学清理用溶液参见表5，也可查阅相关熔焊资料。表5 化学腐蚀用的溶液成分金属腐蚀用溶液中和用溶液R允许值/低碳钢 1.每升水中H2SO4200g，NaCl 10g，缓冲剂六次甲基四胺1g，温度5060 2. 每升水中HCl 200g，六次甲基四胺10g，温度3040 每升水中NaOH或KOH5070g，温度2025600结构钢，低合金钢 1.每升水中H2SO4100g，NaCl 50g，六次甲基四胺10g，温度5060 2.每0.8L水中H3PO46598g，Na3PO435！50g乳化剂OP25g，硫脲5g 每升水中NaOH或KOH5070g，温度2025每升水中NaNO35g，温度5060800不锈钢，高温合金 在0.7L水中H2SO4 110g，HCl 130g，HNO3 10g，温度5070 质量分数为10的苏打溶液，温度20251000钛合金 每0.6L水中HCl 16g，HNO3 70g，HF50g1500铜合金 1.每升水中HNO3 280g，HCl 1.5g，炭黑12g，温度1525 2.每升水中HNO3 100g，H2SO4 180g，HCl 1g，温度1525300铝合金 每升水中H3PO4 110155g，K2Cr2O7或Na2Cr2O7 1.50.8g，温度3050 每升水中HNO31525g，温度202580120镁合金 在0.30.5L水中NaOH300600g，NaNO34070g，NaNO2150250g，温度70100120180 注：成分中酸的密度。硫酸1.84(g/cm3，下同)，硝酸1.40，盐酸1.19，正磷酸1.6。焊前点焊电极的正确选用和焊接过程中的维护修理，也是一个重要条件。3. 焊接参数间相互关系及选择点焊时，各焊接参数的影响是相互制约的。当电极材料，端面形状和尺寸选定以后，焊接参数的选择主要是考虑焊接电流，焊接时间及电极压力，这是形成点焊接头的三大要素，其相互配合可有两种方式。（1）焊接电流和焊接时间的适当配合 这种配合是以反映焊接区加热速度快慢为主要特征。当采用大焊接电流，短焊接时间参数时，称硬规范；而采用小焊接电流，适当长焊接时间参数时，称软规范。软规范的特点：加热平稳，焊接质量对焊接参数波动的敏感性低，焊点强度稳定；温度场分布平缓，塑性区宽，在压力作用下易变形，可减少熔核内喷溅，缩孔和裂纹倾向；对有淬硬倾向的材料，软规范可减小接头冷裂纹倾向；所用设备装机容量小，控制精度不高，因而较便宜。但是，软规范易造成焊点压痕深，接头变形大，表面质量差，电极磨损快，生产效率低，能量损耗较大。硬规范的特点与软规范基本相反，在一般情况下，硬规范适用于铝合金，奥氏体不锈钢，低碳钢及不等厚度板材的焊接；而软规范较适用于低合金钢，可淬硬钢，耐热合金，钛合金等。应该注意，调节I，t使之配合成不同的硬，软规范时，必须相应改变电极压力Fw，以适应不同加热速度及满足不同塑性变形能力的要求。硬规范时所用电极压力显著大于软规范焊接时的电极压力。（2）焊接电流和电极压力的适当配合 这种配合是以焊接过程中不产生喷溅为主要原则，这是目前国外几种常用电阻点焊规范（RWMA，MIL Spec，BWRA等）的制定依据。根据这一原则制定的I-Fw关系曲线，称喷溅临界曲线（图5）。曲线左半区为无喷溅区，这里Fw大而I小，但焊接压力选择过大会造成固相焊接（塑性环）范围过宽，导致焊接质量不稳定；曲线右半区为喷溅区，因为电极压力不足，加热速度过快而引起喷溅，使接头质量严重下降和不能安全生产。31 低碳钢的点焊含碳量c0.25的低碳钢和碳当量CE0.3的低合金钢，其点焊焊接性良好，采用普通工频交流点焊机，简单焊接循环，无需特别的工艺措施，即可获得满意的焊接质量。点焊技术要点：（1） 焊前冷轧板表面可不必清理，热轧板应去掉氧化皮，锈。（2） 建议采用硬规范点焊，CE大者会产生一定的淬硬现象，但一般不影响使用。（3） 焊厚板（3mm）时建议选用带锻压力的压力曲线，带预热电流脉冲或断续通电的多脉冲点焊方式，选用三相低频焊机焊接等。（4） 低碳钢属铁磁性材料，当焊件尺寸大时应考虑分段调整焊接参数，以弥补因焊件伸入焊接回路过多而引起的焊接电流减弱。（5） 焊接参数见表6。表6 低碳钢板的点焊焊接参数板厚/mm电极头端面直径/mmABC焊接电流/A焊接时间/s电极压力/N焊接电流/A焊接时间/s电极压力/N焊接电流/A焊接时间/s电极压力/N0.43.252000.08115045000.1675035000.344000.54.860000.10135050000.1890040000.404500.64.866000.12150055000.22100043000.445000.84.87800026125050000.506001.06.488000.16225072000.34150056000.607501.26.498000.20270077000.38175061000.668501.66.4115000.26360091000.50240070000.8611501.88.0125000.28410097000.54275075000.9613002.08.0133000.344700103000.60300080001.0615002.38.0150000.405800113000.74370086001.2818003.29.5174000.548200129001.05000100001.742600注：1. 本表节选自RWMA规范，焊接时间栏内数据已按电源频率50Hz修订。2. A硬规范，C软规范，B 一般规范。3. 存在分流时，焊接电流应相应增大。典型低碳钢点焊优质接头金相照片如图26所示。32 可淬硬钢的点焊可淬硬钢如45，30CrMnSiA，1Cr13，65Mn等，其点焊焊接性差，点焊接头极易产生缩松，缩孔，脆性组织，过烧组织和裂纹等缺陷。缩松与缩孔缺陷均产生于熔核凝固过程的后期，分布在贴合面附近，使点焊接头力学性能变坏，尤其引发裂纹后会显著降低焊点持久强度极限；脆性组织马氏体产生在熔核凝固后的接头继续冷却过程中，当随机回火热处理不适当时，在接头高应力区的板缝附近仍可存在并引发冷裂纹；由于点焊接头的搭接结构特点和当前点焊质量控制技术水平所限，高应力区（残留）淬硬很难完全避免；过烧组织产生在熔核与工件表面之间，是多脉冲回火热处理点焊工艺必须重视的一种缺陷，它不仅使接头抗疲劳性能显著降低，而且使接头的耐蚀性下降；熔核内裂纹严重时可贯穿贴合面而与板缝相通，它与热影响区产生的冷裂纹一样均是最危险的缺陷，但由于往往是由缩松或缩孔所引发，因而较易解决。点焊技术要点：（1）电极压力和焊接电流选择 在保证熔核直径条件下，焊接电流脉冲值应选择偏小，以使熔核焊透率接近设计值下限（5060为宜），电极压力值应选择较大，为相同板厚低碳钢点焊时的1.51.7倍，或采用可予调制的焊接电流脉冲波形（即用热量递增控制以减轻或避免初期内喷溅）。（2）双脉冲点焊工艺 这种点焊工艺为焊接电流脉冲加1个回火热处理脉冲，配合适当会得到高强度的点焊接头，撕破试验时接头呈韧性断裂，可撕出圆孔。这里应注意，两脉冲之间的间隔时间一定要保证使焊点冷却到马氏体转变点Ms温度以下。同时，回火电流脉冲幅值要适当，以避免焊接区金属加热重新超过奥氏体相变点而引起二次淬火。双脉冲点焊焊接参数可参见表7。表7 30CrMnSiA钢带回火双脉冲点焊的焊接参数板厚/mm电极工作面直径/mm电极压力/kN焊接脉冲间隔时间/s回火脉冲焊接电流/kA时间/s回火电流/kA时间/s1.01.52.02.555.566.56.5777.511.81.82.522.82.23.256.567.26.58.07.09.00.440.640.480.700.500.740.600.800.50.60.50.60.50.60.60.72.54.53.05.03.56.04.07.01.21.41.21.61.21.71.31.8（3）多脉冲回火热处理工艺 这种点焊工艺为焊接电流脉冲加多个回火热处理脉冲，许多研究和生产实践表明，传统的双脉冲点焊工艺，难以稳定的保证接头组织的充分回火及合理分布，在高应力区马氏体仍有存在，出现脆性断口形貌，力学性能不高；而采用多脉冲回火点焊工艺能有效而稳定的对接头显微组织和分布予以控制，使高应力区获得充分回火，得到韧性断口形貌，使力学性能，尤其是疲劳性能获得显著提高。同时，由于增加了回火参数的调整裕度，降低了对点焊控制设备精度的要求。3. 3 铝合金的点焊铝合金分为冷作强化型3A21(LF21)，5A02(LF2)，6A06(LF6)等和热处理强化型2A12-T4(LY12CZ)，7A04-T6(LC4CS)等。焊接性均较差。点焊技术要点：（1） 焊前必须按工艺文件仔细进行表面化学清洗，并规定焊前存放时间。（2） 电极一般选用CdCu合金，端面推荐用球面形并注意经常清理，电极应冷却良好。（3） 采用硬规范，焊接电流常为相同板厚低碳钢的45倍，因此功率强大的点焊机是焊铝的基本条件。（4） 波形选择，除板厚10501050105044.756.3131316164850546017.822.224.531.131384145456720.721.52222.517.518.5192033.843.447.26044.554.757.875.6表13 不锈钢点焊焊接参数厚度/mm电极端头直径/mm焊接电流/A焊接时间/s电极压力/N0.33.0300040000.040.0680012000.54.0350045000.060.08150020000.85.0500065000.10005.0580065000.120.16360042001.26.0650070000.14055.56.5650080000.180.24500056002.07.08000100000.220.26750085002.57.58.0800011000.240.328000100003.09101100013000.260.341000010200缝焊方法和工艺缝焊（seam welding），焊件装配成搭接或对接接头并置于两滚轮电极之间，滚轮电极加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。也可以说，缝焊是点焊的一种演变。缝焊广泛地应用在要求密封性的接头制造上，有时也用来连接普通非密封性的板金件，被焊金属材料的厚度通常在0.12.5mm。缝焊有如下基本特点：1) 缝焊与点焊一样是热机械（力）联合作用的焊接过程。相比较而言，其机械（力）的作用在焊接过程中是不充分的（步进缝焊除外），焊接速度越快表现越明显。2) 缝焊焊缝是由相互搭接一部分的焊点所组成，因此焊接时的分流要比点焊严重的多，这给高电导率铝合金及镁合金的厚板焊接带来困难。3) 滚轮电极表面易发生粘损而使焊缝表面质量变坏，因此对电极的修整是一个特别值得注意的问题。4) 由于缝焊焊缝的截面积通常是母材纵载面积的2倍以上（板越薄这个比率越大），破坏必然发生在母材热影响区。因此，对缝焊结构很少强调接头强度，主要要求其具有良好的密封性和耐蚀性。一、 缝焊基本原理11 缝焊基本类型 缝焊方法分类见表1， 表1 缝焊方法及特点缝焊类型机电特点应 用连续缝焊 滚轮电极连续旋转，焊件等速移动，焊接电流连续通过，每半周形成一个焊点。焊速可达1020m/min 由于焊缝表面质量较差，实际应用有限断续缝焊 焊件连续等速移动，焊接电流断续通过，每“通断”一次形成一个焊点。根据板厚焊速可达0.54.3m/min 应用广泛，主要生产黑色金属的气、水、油密封焊缝步进缝焊 焊件断续移动，焊接电流在焊件静止时通过，每“通移”一次形成一个焊点，并可施加锻压力。接头形成与点焊极为近似。焊速较低，一般仅达0.20.6m/min 仅用于制造铝合金及镁合金等高密封焊缝若按接头形式，缝焊可分为搭接缝焊、压平缝焊、圆周缝焊、垫箔对接缝焊、铜线缝焊等。搭接缝焊用的最广，除常用的双面缝焊外，还有单面单缝缝焊、单面双缝缝焊、小直径圆周缝焊等。12 缝焊接头形成过程（断续）缝焊时，每一焊点同样要经过预压、通电加热和冷却结晶三个阶段。但由于缝焊时滚轮电极与焊件间相对位置的迅速变化，使此三阶段不像点焊时区分的那样明显。可以认为：1) 在滚轮电极直接压紧下，正被通电加热的金属，系处于“通电加热阶段”。2) 即将进入滚轮电极下面的邻近金属，受到一定的预热和滚轮电极部分压力作用，系处在“预压阶段”。3) 刚从滚轮电极下面出来的邻近金属，一方面开始冷却，同时尚受到滚轮电极部分压力作用，系处在“冷却结晶阶段”。因此，正处于滚轮电极下的焊接区和邻近它的两边金属材料，在同一时刻将分别处于不同阶段。而对于焊缝上的任一焊点来说，从滚轮下通过的过程也就是经历“预压通电加热冷却结晶”三阶段的过程。由于该过程是在动态下进行的，预压和冷却结晶阶段时的压力作用不够充分，应使缝焊接头质量一般比点焊时差，易出现裂纹、缩孔等缺陷。二、 缝焊一般工艺21 缝焊工艺特点如前所述，由于通常缝焊接头是在动态过程中（即滚轮电极旋转）形成的，往往表现出压力作用不充分和表面温度比点焊高及表面粘附严重等。因此，应注意：1) 焊前焊件表面必须认真全部或局部（沿焊缝宽约20mm）清理；滚轮电极必须经常修整，在某些镀层板密封焊缝的焊接中，应使用专设的