电阻焊焊接原理简介

电阻焊原理简介电阻焊原理简介 1 什么叫电阻焊什么叫电阻焊 电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间 并通以电流并通以电流 利用电流流利用电流流 经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加工到熔化或塑性经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加工到熔化或塑性 状态状态 使之形成金属结合的一种方法使之形成金属结合的一种方法 2 电阻焊分几种电阻焊分几种 电阻焊分四种电阻焊分四种 即即 点焊点焊 缝焊缝焊 凸焊凸焊 对焊 对焊 3 我们使用电阻焊的方法是 我们使用电阻焊的方法是 我们使用的电阻焊方法是 点焊 我们使用的电阻焊方法是 点焊 4 什么叫点焊 什么叫点焊 点焊时 工件只在有限的接触面上 既所谓的点焊时 工件只在有限的接触面上 既所谓的 点点 上被焊接上被焊接 起来 并形成扁球形的溶核 起来 并形成扁球形的溶核 5 点焊时产生的热量公式 点焊时产生的热量公式 Q I2RT J 式中式中 Q 产生的热量产生的热量 J I 焊接电流焊接电流 A R 电极间的电阻电极间的电阻 t t 焊接时间焊接时间 S S 6 6 电极间的电阻包括几种电极间的电阻包括几种 电极间的电阻包括电极间的电阻包括 3 3 种种 即即 工件本身电阻工件本身电阻 RW RW 两工件间接触电两工件间接触电 阻阻 RC RC 电极与工件间接触电阻电极与工件间接触电阻 RewRew 当工件已定时 工件的电阻 当工件已定时 工件的电阻 取决于它的电阻率 公式 取决于它的电阻率 公式 R 2Rw Rc 2RewR 2Rw Rc 2Rew 7 7 不同的电阻率的处理方法是 不同的电阻率的处理方法是 电阻率高的金属导热性差 如不锈钢 但散热难 可用小电流 电阻率高的金属导热性差 如不锈钢 但散热难 可用小电流 电阻率低的金属导热性好 如铝合金 但散热快 可用大电流 电阻率低的金属导热性好 如铝合金 但散热快 可用大电流 电阻率取决于金属的热处理和加工方式电阻率取决于金属的热处理和加工方式 温度 温度 8 8 电极压力对电阻有什么的影响 电极压力对电阻有什么的影响 电极压力变化将改变工件与工件电极压力变化将改变工件与工件 工件与电极间的接触面积 从工件与电极间的接触面积 从 而也影响电流线的分布 随着电极压力的增大 电流线的分布而也影响电流线的分布 随着电极压力的增大 电流线的分布 将较分散 因之工件电阻将减小 将较分散 因之工件电阻将减小 9 9 接触电阻 接触电阻 RCRC 有那些方面形成 有那些方面形成 接触电阻接触电阻 RCRC 形成方面原因由 形成方面原因由 1 1 工件和电极表面由高电阻 工件和电极表面由高电阻 系数的氧化物或赃物层 使电流受到较大阻碍 过厚的氧化物系数的氧化物或赃物层 使电流受到较大阻碍 过厚的氧化物 和赃物甚至会使电流不能导通 和赃物甚至会使电流不能导通 2 2 工件和电极表面洁净的状 工件和电极表面洁净的状 态下 但由于表面的微观不平度 使工件只能在粗糙表面的局态下 但由于表面的微观不平度 使工件只能在粗糙表面的局 部形成接触点 在接触点处形成电流线的收拢 由于电流通道部形成接触点 在接触点处形成电流线的收拢 由于电流通道 的缩小而增加了接触的电阻 的缩小而增加了接触的电阻 1010 什么叫飞溅 什么叫飞溅 溶核开始形成时 由于溶化区的电阻增大 将迫使大部分电流溶核开始形成时 由于溶化区的电阻增大 将迫使大部分电流 从其周围的压接区 塑性焊接环 流过 使该区再陆续溶化 从其周围的压接区 塑性焊接环 流过 使该区再陆续溶化 溶核不断扩展 但容核直径受电极端面直径的制约 一般不超溶核不断扩展 但容核直径受电极端面直径的制约 一般不超 过电极端面直径的过电极端面直径的 80 80 熔核过分扩展熔核过分扩展 将使塑性焊接环因失压将使塑性焊接环因失压 而难以形成而难以形成 而导致熔化金属的溅出叫飞溅 而导致熔化金属的溅出叫飞溅 1111 焊接电流对产生热的影响比电阻和时间都大那么引起电流 焊接电流对产生热的影响比电阻和时间都大那么引起电流 变化的是 变化的是 引起电流变化的主要原因是 电网电压波动和交流焊机次级回引起电流变化的主要原因是 电网电压波动和交流焊机次级回 路阻抗变化 阻抗变化是因回路的几何形状变化或因在次级回路阻抗变化 阻抗变化是因回路的几何形状变化或因在次级回 路中引入了不同的磁性金属 路中引入了不同的磁性金属 1212 电流密度对焊接有什么影响 电流密度对焊接有什么影响 除了焊接电流总量外 电流密度对加热也有显著影响 通过已除了焊接电流总量外 电流密度对加热也有显著影响 通过已 焊成焊点的分流 以及增大电极接触面积或凸焊时的凸点尺寸 焊成焊点的分流 以及增大电极接触面积或凸焊时的凸点尺寸 都会降低电流密度和焊接热 从而使接头 焊点 强度显著下都会降低电流密度和焊接热 从而使接头 焊点 强度显著下 降 降 1313 焊接时间对焊接强度有什么影响 焊接时间对焊接强度有什么影响 焊接时间与焊接电流在一定范围内可以互为补充 为了获得一焊接时间与焊接电流在一定范围内可以互为补充 为了获得一 定强度的焊点 可以采用大电流和短时间 强条件 又称强规定强度的焊点 可以采用大电流和短时间 强条件 又称强规 范 范 也可以采用小电流和长时间 弱条件 又称弱规范 也可以采用小电流和长时间 弱条件 又称弱规范 选 选 用强条件还是弱条件取决于金属的性能用强条件还是弱条件取决于金属的性能 厚度厚度 和所用焊机的功和所用焊机的功 率 率 1414 电极压力对焊点强度有什么影响 电极压力对焊点强度有什么影响 焊点的强度总是随着电极压力的增大而降低 在增大电极压力焊点的强度总是随着电极压力的增大而降低 在增大电极压力 的同时 增大焊接电流或延长焊接时间 以弥补电阻减小的影的同时 增大焊接电流或延长焊接时间 以弥补电阻减小的影 响 可以保持强度不变采用这种焊接条件有利于提高焊点强度响 可以保持强度不变采用这种焊接条件有利于提高焊点强度 的稳定性 同样电极压力过小 将引起飞溅 也会使焊接强度的稳定性 同样电极压力过小 将引起飞溅 也会使焊接强度 降低 降低 1515 电极形状及材料性能对焊点有什么影响 电极形状及材料性能对焊点有什么影响 由于电极的接触面积决定着电流密度 电极材料的电阻和导热由于电极的接触面积决定着电流密度 电极材料的电阻和导热 性关系着热量的产生和散失 因而电极的形状和材料对溶核的性关系着热量的产生和散失 因而电极的形状和材料对溶核的 形成有显著的影响 随着电极端面的变形和磨损 接触面积将形成有显著的影响 随着电极端面的变形和磨损 接触面积将 增大 焊点强度将降低 增大 焊点强度将降低 1616 工件表面状况对焊接质量有什么影响 工件表面状况对焊接质量有什么影响 工件表面上的氧化物工件表面上的氧化物 污垢污垢 油和其他杂质增大了接触电阻 过油和其他杂质增大了接触电阻 过 厚的氧化物层甚至会使电流不能通过 局部的导通 由于电流厚的氧化物层甚至会使电流不能通过 局部的导通 由于电流 密度过大 则会产生飞溅和表面烧损 氧化物层的不均匀性还密度过大 则会产生飞溅和表面烧损 氧化物层的不均匀性还 会影响各个焊点加热的不一致 引起焊接质量波动 因此 彻会影响各个焊点加热的不一致 引起焊接质量波动 因此 彻 底清理工件表面是保证获得优质焊点的必要条件 底清理工件表面是保证获得优质焊点的必要条件 1717 电阻焊的三大要素是 电阻焊的三大要素是 电阻焊的三大要素是 焊接电流电阻焊的三大要素是 焊接电流 加压力加压力 通电时间 通电时间 1818 焊接因素结构图 焊接因素结构图 电流波形电流波形材料的表面状态材料的表面状态电极电极 焊接焊接 19 19 焊接电流多大过小对焊点的影响 焊接电流多大过小对焊点的影响 由于电阻产生的热量与通过的电流的平方成正比由于电阻产生的热量与通过的电流的平方成正比 因此焊接电流因此焊接电流 是产生热量的最重要的因素是产生热量的最重要的因素 焊接电流的重要性还不单纯指焊接焊接电流的重要性还不单纯指焊接 电流的大小电流的大小 电流密度高低也是很重要的 电流密度高低也是很重要的 20 20 加压力对焊接有什么影响加压力对焊接有什么影响 加压力是热量产生的重要因素加压力是热量产生的重要因素 加压力是施加给焊接处的机械力加压力是施加给焊接处的机械力 量量 通过加压力接触电阻减少通过加压力接触电阻减少 使电阻值均匀使电阻值均匀 可防止焊接时的局可防止焊接时的局 部加热部加热 使焊接效果均匀 使焊接效果均匀 通电时间通电时间 加压力加压力焊接电流焊接电流 焊接电流过小焊接电流过小 焊接电流过大焊接电流过大 焊接部位变形焊接部位变形 表面变污表面变污 熔融金属喷溅熔融金属喷溅 产生气泡产生气泡 不熔化不熔化 加压力过小加压力过小 加压力过大加压力过大 接触电阻减少 溶合不良接触电阻减少 溶合不良 强度不足 压痕大强度不足 压痕大 2121 通电时间对焊接有什么影响 通电时间对焊接有什么影响 通电时间也是产生热量的重要因素 通电产生的热量通过传导通电时间也是产生热量的重要因素 通电产生的热量通过传导 来释放 即使总的热量一定 由于通电时间的不同 焊接处的来释放 即使总的热量一定 由于通电时间的不同 焊接处的 最高温度就不同 焊接结果也不一样 最高温度就不同 焊接结果也不一样 2222 电流波怎样形成 电流波怎样形成 发热与加压在时间上的最佳组合对电阻焊是非常重要的 为此发热与加压在时间上的最佳组合对电阻焊是非常重要的 为此 焊接过程中各种瞬间的温度分布必须适当 根据被焊物材质及焊接过程中各种瞬间的温度分布必须适当 根据被焊物材质及 尺寸 使在一定时间内流过一定的电流 对于接触部的发热 尺寸 使在一定时间内流过一定的电流 对于接触部的发热 若加压迟缓 将引起局部加热 恶化焊接效果 另外 若电流若加压迟缓 将引起局部加热 恶化焊接效果 另外 若电流 急剧停止 焊接部聚冷会产生裂痕和材质脆化 因此应在主电急剧停止 焊接部聚冷会产生裂痕和材质脆化 因此应在主电 流通过的之前或之后 通以小电流 或在上升和下降电流中加流通过的之前或之后 通以小电流 或在上升和下降电流中加 入脉冲 入脉冲 2323 材料表面状态对焊接的影响 材料表面状态对焊接的影响 接触电阻是与接触部的发热直接相关的因素 在加压力一定时 接触电阻是与接触部的发热直接相关的因素 在加压力一定时 接触电阻决定于焊接物表面的状态 即材质决定后 接触电阻接触电阻决定于焊接物表面的状态 即材质决定后 接触电阻 取决于金属表面的细小凹