点焊工艺知识培训完整版

1、 Copyright2005 JAC 大 学 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 点焊的形成过程点焊的形成过程 Copyright2005 JAC 大 学 3 焊件自身的电阻，产生相当大的热量，温度

2、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 Copyright2005 JAC 大 学 4

3、 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。 Copyright2005 JAC 大 学 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

4、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%. Copyright2005 JAC 大 学 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

5、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。 Copyright2005 JAC 大 学 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。 1.1.焊接电流焊接电流 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

6、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 Copyright2005 JAC 大 学 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。 2.2.焊接时间焊接时间 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。 Copyright2005 JAC

7、 大 学 9 3.3.电极力电极力 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 Copyright20

8、05 JAC 大 学 10 的稳定性。 4.4.电极工作面的形状和尺寸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。 5.5.各工艺参数间的相互关系各工艺参数间的相互关系 Copyright2005 JAC 大 学 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

9、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 Copyright2005 JAC 大 学 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。 但由于加热速度快，这就要求加大