焊工(中级)第8章电阻焊[001].ppt

焊工 中级 吴全生主编 第八章 电阻焊 了解电阻焊工艺的特点 电阻焊设备 从而掌握电阻焊操作技术 第八章电阻焊 目录 第一节电阻焊概述一 电阻焊的分类及原理二 电阻焊的工艺特点三 电阻焊的应用范围第二节电阻焊设备一 点焊机的分类及组成二 对焊机的分类及组成三 缝焊机的分类及组成四 凸焊机的分类及组成五 电阻焊电源六 电阻焊机用电极 第八章电阻焊 目录 第三节电阻焊工艺一 点焊工艺二 闪光对焊工艺第四节电阻焊技能训练实例训练1低碳钢薄板 2mm 2mm 的点焊训练2低碳钢筋 6mm 6mm 的闪光对焊第五节电阻焊的安全操作规程复习思考题 第八章电阻焊 第一节电阻焊概述 一 电阻焊的分类及原理 1 电阻焊的原理 焊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称为电阻焊 2 电阻焊的分类 图8 1按工艺方法分类的电阻焊类别 1 按工艺方法分类有电阻点焊 缝焊 凸焊 电阻对焊等四种 二 电阻焊的工艺特点 1 电阻焊是利用焊件内部产生的电阻热 由高温区向低温区传导 用来加热及熔化金属实现焊接的 它属于内部分布能源 2 电阻焊的焊缝是在压力下凝固或聚合结晶的 属于压焊范畴 具有锻压特征 3 由于焊接热量集中 加热时间短 所以焊接热影响区小 焊接变形与应力也小 通常焊后不需要校正和热处理 4 电阻焊的熔核始终被固体金属包围 熔化金属与空气隔绝 焊接冶金过程比较简单 5 电阻焊焊接过程通常不需要焊条 焊丝 焊剂 保护气体等焊接材料 所以焊接成本低 6 操作简单 容易实现机械化与自动化 劳动条件好 7 电阻焊生产效率高 可与其他工序一起安排在组装焊接生产线上 但是 闪光焊因有火花喷溅 生产过程需要进行隔离 8 由于电阻焊设备功率大 机械化 自动化程度高 使得设备一次投资较大 设备维修困难 而且 常用大功率单相交流焊机不利于电网的正常运行 第一节电阻焊概述 第一节电阻焊概述 9 点焊 缝焊的搭接接头不仅增加构件的重量 而且还使接头的抗拉强度及疲劳强度降低 10 对电阻焊焊接质量 目前还缺乏可靠的无损检测方法 只能靠工艺试样 破坏性试验来检查 以及靠各种监控技术来保证 三 电阻焊的应用范围 在航空工业 造船工业 汽车工业 锅炉工业 地铁车辆 建筑行业 家用电器等部门被广泛应用 第二节电阻焊设备 一 点焊机的分类及组成 2 点焊机的组成 点焊机由机架 焊接变压器 加压机构 控制箱等部件组成 如图8 2所示 1 点焊机的分类 图8 2点焊机简图1 加压机构2 焊接变压器3 机座4 控制箱5 二次线圈6 柔性母线7 支座8 撑杆9 机臂10 电极握杆11 电极12 焊件 点焊是焊件装配成搭接接头后 压紧在两电极之间 利用电阻热熔化固体金属 形成焊点的电阻焊方法 其过程可分为三个阶段 焊件在电极间预先加压 将焊接部位加热到所需温度 焊接部位在电极压力作用下冷却 第二节电阻焊设备 二 对焊机的分类及组成 1 对焊机的分类 对焊 分为连续闪光对焊及预热闪光对焊 它可以用在中 大截面焊件的对接 连续闪光对焊过程有两个过程 烧化 顶锻 预热闪光对焊有三个过程 预热 烧化 顶锻 电阻对焊 闪光对焊 焊前先加压力 然后通电 由于电阻热使焊件温度升高 但是 温度的最高点也低于焊件的熔点 约为0 9倍的熔点温度 焊接过程中焊件只有变形 而几乎没有烧损 第二节电阻焊设备 对焊的特点 1 焊件断面上可以加热到高温塑性状态 也可以加热到熔化状态 顶锻时部分金属被挤出接头 所以 达到熔点的金属不可能成为焊缝的组成部分 2 焊件尺寸范围较大 最小的对焊零件为 0 4mm截面积约为0 126mm2的金属丝 最大的零件是截面积超过105mm2钢坯 焊件可以在一瞬间实现整个断面的对接 3 两个焊件的截面形状必须完全一致才可以焊接 尺寸的差别应小于15 厚度差别应小于10 4 接头的形式是对接接头 2 对焊机的组成 对焊机由机架 静夹具 动夹具 闪光和顶锻机构 阻焊变压器和级数调解组 配套的电气控制箱等组成 第二节电阻焊设备 三 缝焊机的分类及组成 1 缝焊机的分类 缝焊是用一对滚盘电极代替点焊圆柱形电极 在焊接过程中 与焊件作相对运动 从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的焊接方法 1 缝焊机按滚盘转动和馈电方式可分为连续缝焊 断续缝焊和步进缝焊三种 连续缝焊 焊件在两个滚盘电极间连续移动 即滚盘连续旋转 焊接电流也在连续通过 断续缝焊 焊件在两个滚盘电极间连续移动 即滚盘连续旋转 焊接电流断续通过 滚盘有冷却的时间 步进缝焊 将焊件置于两滚盘中间 滚盘电极连续加压 间歇滚动 在滚盘停止滚动时通电 滚动断续通电 交替进行的缝焊法即为步进缝焊 第二节电阻焊设备 2 缝焊机的组成 缝焊机由机架 焊接变压器 加压机构 控制箱等部件组成 如图8 3所示 图8 3缝焊机简图1 加压机构2 焊接变压器3 机座4 控制箱5 二次线圈6 柔性母线7 支座8 撑杆9 机臂10 电极11 焊件 第二节电阻焊设备 四 凸焊机的分类及组成 图8 4凸焊示意图 凸焊是利用焊件上的原有的形面 倾角 把预制的凸点焊到另一块面积较大焊件上 凸焊示意图见图8 4 五 电阻焊电源 1 电阻焊电源变压器的特点 1 电阻焊变压器功率大 可以调节 2 电阻焊变压器电流大 电压低 3 电阻焊变压器工作不连续 无空载运行 第二节电阻焊设备 六 电阻焊机用电极 1 电极材料 1 1类电极材料 中等硬度 高电导率的铜及铜合金 2 2类电极材料 硬度高于1类材料 具有较高的电导率 3 3类电极材料 4 4类电极材料 是最近国内外研制的氧化铝弥散强化铜电极 Cu Al2O3 电极材料强度较高 硬度高于1 2类的电极材料 但是 电导率低于1 2类电极材料 2 电极的形式 1 点焊电极 电极的表面可以加工成平面 弧面和球面三种形式 见图8 6 第二节电阻焊设备 2 缝焊电极 缝焊电极也称为滚盘 它的工作表面形状有平面和球面两种 见图8 7 图8 6点焊电极形状a 平面电极b 弧面电极c 球面电极 图8 7缝焊电极形状a 单斜边平面滚盘b 双斜边平面滚盘c 双斜边球面滚盘d 无斜边球面滚盘 第二节电阻焊设备 3 对接电极 常用的对接电极形状见图8 8 图8 8对接电极形状 3 电极的清理与修整 如果电极表面有氧化物 污物以及表面有轻微的磨损时 可以用金钢砂布垫上有橡胶垫的平板进行打磨和修整 如果电极表面的磨损与变形较大时 可以用锉刀进行修正 当电极产生更大磨损和变形时 应该更换新的电极 第三节电阻焊工艺 点焊焊接参数包括焊接电流 焊接时间 t 电极压力 P 和电极端部直径 d极 等 二 闪光对焊工艺 1 闪光对焊的过程有 1 连续闪光对焊 有闪光 顶锻两个过程 2 预热闪光对焊 有预热 闪光和顶锻三个过程 2 闪光对焊焊接参数 闪光对焊焊接参数主要有焊件伸出长度 闪光电流 闪光留量 闪光速度 顶锻留量 顶锻速度 顶锻压力 顶锻电流 夹钳夹持力等 第四节电阻焊技能训练实例 1 焊前准备 表面清理 1 焊机 2 焊件 图8 9低碳钢薄板 2mm 2mm 点焊位尺寸 训练1低碳钢薄板 2mm 2mm 的点焊 3 焊接辅助工具和量具 焊件的形状见图8 9 2 焊前装配定位焊及焊接 首先 用锉刀和砂纸进行电极的修 磨 尽量使电极表面光滑 按试件调整电极钳口 使两个钳口的中心线对准 同时 调整好钳口的距离 把两焊件按图8 9标注的尺寸进行点焊定位焊 第四节电阻焊技能训练实例 在焊接过程中 应该注意如下几点 焊件要在电极下放平 防止出现表面缺陷 要随时观察点焊焊点的表面质量 及时对电极表面的端头进行修理 对焊接表面的要求应比较严格 要求焊后无压痕或压痕很小时 可以把表面要求比较高的一面放在下电极上 同时 尽可能地加大下电极表面直径 在焊接过程中以及焊接结束之前 应该分阶段地进行点焊试验件的焊接质量鉴定 及时调整焊接参数 焊接结束后 关闭电源 气路和冷却水 3 焊点表面清理 4 焊点质量检验 第四节电阻焊技能训练实例 焊接操作过程如下 训练2低碳钢筋 6mm 6mm 的闪光对焊 焊接过程进入闪光阶段 火花喷溅 待露出新的金属表面后 迅速将两钢筋端面顶紧 并在断电后继续进行加压顶紧 第五节电阻焊的安全操作规程 电阻焊安全操作规程的主要内容有 1 电阻焊设备上的起动按钮 脚踏开关等应该布置在安全部位 并且有防止误操作的防护装置 2 在多点焊机上 应该装置防碰传感器 制动器 双手控制器等有效的防护装置 防止工人因意外操作或误操作而造成伤害 3 与设备有关的链 齿轮 操作杆和带等 都应该有防护装置 4 操作者应该戴专用防护镜 保护操作者的眼睛不受伤害 限制喷溅火花外溢的防护罩要用防火材料制成 5 每台焊机都应装置一个或多个紧急停机按钮 至少每个操作者位置上都应有一个 在发生意外事故时 可紧急停机 6 焊机必须安装牢固 可靠 其周围15m以内不允许有易燃 易爆物品 并备有消防器材 7 焊机安装应高出地面30 40cm 周围还要有排水沟 第五节电阻焊的安全操作规程 8 焊机变压器一次绕组及其他与电源线路连接的部分 对地的绝缘电阻不小于1M 焊机中不与地线相连接 电压等于或小于交流36V或直流48V的电气装置上的任一回路 其对地绝缘电阻应不小于0 4M 当电压大于交流36V或直流48V者 则其对地绝缘电阻应不小于1M 9 装有高压电容器的焊机和控制面板必须有合适的电绝缘 并且完全封闭 而且所有的机壳门都有合适的联锁装置 保证门或面板打开时 联锁装置可有效地切断电源 并使所有的电压电容器向适当的电阻性负载放电 10 焊机必须可靠接地 11 检修焊机的控制箱