第三节压焊与钎焊.doc

第三节 压焊与钎焊 一、压焊 【压焊】是指在焊接过程中必须对工件施加压力 ( 加热或不加热 ) ，以完成焊接的方法。加压可使两个焊件之间接触紧密，并在焊接部位产生一定的塑性变形，促使原子扩散而使二者焊接在一起。加热则进一步提高原子扩散能力，也使连接处晶粒细化。最常用的是电阻焊。 【电阻焊】是工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。电阻焊通常分为电阻点焊、缝焊和对焊，如图所示。 电阻焊示意图 【电阻点焊】 电阻点焊是将工件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。电阻点焊时两工件接触面处电阻大，发出的热量使该处温度急速升高，将该处金属熔化形成熔核。断电后，继续保持或稍加大压力，使熔核在压力下凝固，形成组织致密的焊点。焊接第二个焊点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点，称为点焊分流现象。分流将使焊接处电流减小，以致加热不足，造成焊点强度显著下降，影响焊点质量。因此两焊点之间应有一定距离以减小分流。而且工件厚度越大，材料导电性能越好，及工件表面存在氧化物或赃物时，都会使分流现象加重。提高焊点质量可以通过合理选取焊接电流、通电时间、电极压力和提高工件表面清理质量等方法实现。 【缝焊】 缝焊是将工件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压工件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。 缝焊时，相邻焊点互相部分重叠，密封性良好。但缝焊分流现象严重，焊接相同厚度的工件，其焊接电流为点焊的 1.52倍。一般只适合于焊接3mm以下的薄板结构，如易拉罐、油箱、烟道焊接等。【对焊】 对焊是对接电阻焊。按焊接过程不同分为电阻对焊和闪光对焊。 【电阻对焊】工件装配成对接接头，使其端面紧密接触，通电后利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法称为电阻对焊。电阻对焊操作简单，接头比较光滑，但焊前对工件端面加工和清理有较高的要求，否则端面加热不均匀，容易产生氧化物夹杂，质量不易保证。因此，电阻对焊一般仅用于端面简单、直径小于 20mm和强度要求不高的工件。 【闪光对焊】工件装配成对接接头，接通电源，并使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点（产生闪光），使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法称为闪光对焊。闪光对焊在焊接前对工件端面清理要求不严格，因为在焊接过程中，工件端面的氧化物及杂质一部分随闪光火花带出，一部分在加压时随液体金属挤出，使得接头中夹渣很少，质量较高。但金属损耗较多，工件需留出较大余量，焊后要清理毛刺。可以焊接相同的金属材料，也可以焊接异种金属材料。 广泛用于刀具、管子、自行车圈，钢轨等的焊接。 二、钎焊 【钎焊】是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接工件的方法。 与熔焊相比钎焊焊接变形小，焊件尺寸精确，可以连接异种材料。生产率高，易于实现自动化。钎焊根据钎料熔点的不同可分为硬钎焊和软钎焊两种。 【硬钎焊】 使用硬钎料进行的钎焊称硬钎焊，熔点高于 450 的钎料称为硬钎料。有铜基、铝基、银基、镍基钎料等，常用的为铜基。 焊接时需要加钎剂，铜基钎料常用硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等。硬钎焊的加热方式有氧乙炔火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加热等。适合于工作温度较高，受力较大的工件。如刀具的焊接。【软钎焊】 使用软钎料进行的钎焊称软钎焊，熔点低于 450 的钎料称为软钎料。有锡铅钎料、锡银钎料、铅基钎料、镉基钎料等，常用的是锡铅钎料（又称焊锡）。软钎焊常用的钎剂为松香、氯化锌溶液。钎焊时可用烙铁、炉子加热焊件。软钎料强度低，工作温度低，主要用于工作温度较低，受力较小的工件。如电子元件的焊接。 三、焊接方法的选择焊接时，应选择合适的焊接方法，以保证获得质量优良的焊接接头，并且具有比较高的劳动生产率。选择焊接方法应根据材料的焊接性、焊件厚度、产品的接头形式、结构形式、生产率和现场拥有的设备条件等进行综合考虑决定的。目前常用焊接方法的特点和应用范围见下表。焊接方法主要接头形式焊接位置钢板厚度 /mm 可焊材料 生产率 应用范围焊条电弧焊 对接、搭接、 T 形接、卷边接全位置焊320碳素钢、低合金钢、铸铁、铜及铜合金中等偏高 在静止、冲击或振动载荷下工作的构件，补焊铸铁件缺陷和损坏的构件 气焊对接、卷边接 全位置焊0.53 碳素钢、低合金钢、铸铁、铜、铝及其合金 低 耐热性、致密性、静载荷、受力不大的薄板结构，补焊铸铁件及损坏的机件 埋弧焊对接、搭接、 T 形接平焊4.560 碳素钢、低合金钢、铜及铜合金高 在各种载荷下工作，成批生产、中厚板长直焊缝和较大直径环缝氩弧焊对接、搭接、 T 形接、 全位置焊0.525 铝、铜、镁、钛 及钛合金、耐热钢、 不锈钢 中等偏高要求致密、耐 蚀、耐热的焊件 CO 2 焊对接、搭接、 T 形接全位置焊0.825 碳素钢、低合金 钢、不锈钢 很高要求致密、耐 蚀、耐热的焊件电渣焊对接立焊 40450碳素钢、低合金 钢、不锈钢、铸铁 很高一般用来焊接 大厚度铸、锻件 等离子弧焊对接全位置焊0.02512不锈钢、耐热钢、铜、镍、钛及钛合 金 中等偏高用一般焊接方 法难以焊接的金 属及合金 对焊对接平焊 20碳素钢、低合金 钢、不锈钢、铝及 铝合金 很高焊接杆状零件电阻点焊搭接全位置焊0.53碳素钢、低合金 钢