点焊工艺知识培训PPT课件

.,1,一、认识丰田,1.点焊的定义焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，利用焊点的电阻焊方法。2.点焊的特点1.焊件间靠尺寸不大的熔核进行连接，熔核应均匀、对称的分布在两焊件的贴合面上。2.点焊具有大电流、短时间、压力状态进行焊接的工艺特点。3.点焊是热-机械（力）联合作用的焊接过程。,二、点检自我,点焊的概述,.,2,点焊过程可分为彼此相联的三个阶段：预加压力、通电加热和锻压。1.预加压力预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。若压力不足，则接触电阻过大，导致焊件烧穿或将电极工作面烧损。因此，通电前电极力应达到预定值，以保证电极与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持稳定。2.通电加热通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。在预加电极压力下通电，则在两电极接触表面之间的金属圆柱体内有最大的电流密度，靠焊件之间的接触电阻和,点焊的形成过程,.,3,焊件自身的电阻，产生相当大的热量，温度也很高。尤其是在焊件之间的接触面处，首先熔化，形成熔化核心。电极与焊件之间的接触电阻也产生热量，但大部分被水冷的铜合金电极带走，于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间接触处为低。正常情况下是达不到熔化温度。在圆柱体周围的金属因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下发生焊接，形成一个塑性金属环，紧密地包围着熔化核心，不使熔化金属向外溢出。在通电加热过程中有两种情况引起飞溅：一种是开始时电极预紧压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环而向外飞溅；另一种是加热结束时，因加热时间过长，熔化,.,4,核心过大，在电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。3.锻压锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对焊点起着压实作用。断电后，熔化核心是在封闭的金属“壳”内开始冷却结晶的，收缩不自由。如果此时没有压力的作用，焊点易出现缩孔和裂纹，影响焊点强度。如果有电极挤压，产生的挤压变形使熔核收缩自由并变得密实。因此，电极压力必须在断电后继续维持到熔核金属全部凝固之后才能解除。锻压持续时间视焊件厚度而定。对于厚度1-8mm的钢板一般为0.1-2.5s。,.,5,焊点质量的一般要求点焊接头的强度决定于焊点的几何尺寸及其内外质量。焊点的几何尺寸如图所示。一般要求熔核直径随板厚增加而增大。熔核在单板上的熔化厚度hn对板厚度的百分比称焊透率A，即A=单板上的熔化高度hn/板厚100%通常规定A在20%-80%范围内。实验表明，焊点熔核直经符合要求时，取A20%便可保证焊点的强度。A过大，熔核接近焊件表面，使表面金属过热，晶粒粗大，易出现飞溅或熔核内产生缩孔、裂纹等缺陷，接头承载能力下降。一般不许A80%.,.,6,电极在焊件表面上留下压痕的深度，是熔核获得缎压的标志，但不能过深，否则影响焊件表面美观和光滑，减少该处断面尺寸，造成过大的应力集中，使焊点强度下降。当电极压力越大，焊接时间越长，或焊接电流越大时，压痕就越深。为了减少压痕深度，可采用较硬的规范及较大的电极端面尺寸。,.,7,点焊的工艺参数主要有焊接电流Iw、焊接时间tw、电极力Fw和电极工作面尺寸dw等。它们之间密切相关，而且可在相当大的范围内控制焊点的质量。1.焊接电流焊接电流是影响析热的主要因素，析热量与电流的平方成正比。随着焊接电流增大，熔核的尺寸或焊透率是增加的。在正常情况下，焊接区的电流密度应有一个合理的上、下限。低于下限时，热量过小，不能形成熔核；高于上限，加热速度过快，会发生飞溅，使焊点质量下降。但是，当电极力增大时，产生飞溅的焊接电流,点焊的工艺参数,.,8,上限值也增大。在生产中当电极力给定时，通过调节焊接电流，使其稍低于飞溅电流值，便可获得最大的点焊强度。2.焊接时间焊接时间是指电流脉冲持续时间，它既影响析热也影响散热。在规定焊接电流内，焊接区析出的热量除部分散失外，将逐渐积累，用于加热焊接区使熔核逐渐扩大到所需的尺寸。所以焊接时间对熔核尺寸的影响也与焊接电流的影响基本相似，焊接时间增加，熔核尺寸随之扩大，但过长的焊接时间就引起焊接区过热、飞溅和搭边压溃等。,.,9,3.电极力电极力对焊点形成有着双重作用。它既影响焊点的接触电阻，即影响热源的强度与分布;又影响电极散热的效果和焊接区塑性变形及核心的致密程度。当其它参数不变时，增大电极力，则接触电阻减少，散热加强，因而总热量减少，熔核尺寸金少，特别焊透率降低很快。甚至没焊透;若电极力过小，则板间接触不良，其接触电阻虽大却不稳定，甚至出现飞溅和烧穿等缺陷。由于电极力对焊接区金属塑性环的形成，对消除焊点的内、外缺陷和改善金属组织有较大的作用。因此，在一般情况下，若焊机容量足够大，就可以在采取增大电极力的同时，相应的也增大焊接电流，以提高焊接质量,.,10,的稳定性。4.电极工作面的形状和尺寸电极端面和电极本体的结构形状、尺寸及其冷却条件影响着熔核几何尺寸与焊点强度。对于常用的圆锥形电极，其电极体越大，电极头的圆锥角越大，则散热越好。但是圆锥角越大，其端面不断受热磨损后，电极工作面直径迅速增大；若圆锥角过小，则散热条件差，电极表面温度高，更易变形磨损。为了提高点焊质量的稳定性，要求焊接过程电极工作面直径变化尽可能小。5.各工艺参数间的相互关系,.,11,实际上点焊过程上述各工艺参数间并非孤立变化，常常变动其中一个参数会引起另一个参数的改变，彼此相互制约。改变焊接电流、焊接时间、电极力、电极工作面直径都会影响焊接区的发热量，其中焊接电流、电极工作面直径直接影响散热，而焊接时间、电极力与焊点塑性区大小有密切关系。增加焊接电流、焊接时间，降低电极力，使析热增多，可以增大熔核尺寸，这时若散热不良就可能发生飞溅、过热等现象，反之，则熔核尺寸小，甚至出现未焊透。增加焊接电流或焊接时间都会使熔核尺寸和焊透率增大，提高焊点的抗剪强度。如果对这两个工艺参数进,.,12,行不同的配合调节，就会得出加热速度快慢不同的两种焊接条件（规范），即强条件（硬规范）和弱条件（软规范）。强条件是焊接电流大、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。因此，只要焊机功率允许，各工艺参数控制精确，均应采用。但由于