电阻点焊基础知识备课讲稿

1、电阻(dinz)点焊基础知识第一页，共35页。第一(dy)部分 电阻点焊基本原理 一.电阻点焊(din hn)的定义 二.电阻点焊(din hn)的能量 三.电阻点焊(din hn)的循环过程 四. 焊点形成过程第二页，共35页。一.电阻(dinz)点焊的定义 点焊是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,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热到熔化状态,使之形成金属结合(jih)的一种方法. 定义告诉我们点焊与弧焊不同 的某些特点： （1）接头形式是搭接 （2）焊接过程中始终存在压紧力 （3）电阻点焊的能量是电阻热 另外，点焊还具有通电时间短、焊接 速度快等特点。图1 点焊(d

2、in hn)示意图第三页，共35页。二.电阻点焊(din hn)的能量 电阻点焊的能量是电阻热，因此，它符合焦耳定律： Q= I2RT其中(qzhng)，Q 电阻点焊能量； I 焊接电流； R 电焊过程中的动态电阻； T 焊接时间第四页，共35页。（一）.焊接(hnji)电流 由于绕流现象产生的边缘效应，电流通过焊件时的分布将是不均匀的。即：两电极(dinj)间的电流密度是不均匀的。 由右图2可以看到：贴合面的边缘电流密度出现峰值，该处加热强度最大，因而将首先出现塑性连接区，这就是塑性环。熔核就是在塑性环里形成并长大的。塑性环的作用：防止熔核氧化和飞溅。图2 板材贴合面处电流(dinli) 密

3、度的分布第五页，共35页。（二）. 焊接(hnji)电阻 1 焊接电阻的构成 如右图3所示：电极与工件间接触电阻Rew、 工件间的接触电阻Re （ Rew 和Re 被称为接触电阻）和工件自身(zshn)的电阻Rw（ Rw 成为内部电阻）构成了点焊时电阻热的发生机构。其中，接触电阻产热约为5%-10%，内部电阻产热约90%-95%图3 产热电阻示意图第六页，共35页。图4 焊接电阻(dinz)与压力的关系由图4可以看到：在其他焊接参数不变的情况下，随着电极压力(yl)的增大，焊接电阻迅速减小，当电极压力(yl)增加到一定值时，焊接电阻趋于稳定。2 .焊接电阻与压力(yl)的关系第七页，共35页。

4、 温度场是产热与散热相互作用的表现和结果. 由于产热电阻阻值的不同、电流线分布的不均匀性以及(yj)水冷铜合金电极的强烈冷却作用，使温度场的分布具有不均匀性. 由图5可以看出：点焊时板件贴合面处的温度最高，这样的分布有利于贴合面处的母材熔化形成熔核。图5 点焊(din hn)温度场分布示意图（三）. 温度场的分布(fnb)第八页，共35页。三. 基本点焊焊接(hnji)循环过程1-预压时间 2-焊接时间 3-维持(wich)时间 4-休止时间a-预压阶段(jidun) b-通电加热阶段(jidun) c-冷却结晶阶段(jidun) 由上图可以看出一个焊点的形成自始至终都处于压力作用之下，这是电

5、阻焊的基本特点。图6 基本点焊焊接循环示意图第九页，共35页。 由图6中1、2、3、4过程可以看出焊接循环(xnhun)过程的四个阶段就是与下面四个步骤相对应： 无电加压 加压同时(tngsh)通电流 无电加压 焊接结束（无电无力）图 7 焊接循环(xnhun)过程第十页，共35页。四 焊点(hn din)形成的过程 在图6中：a、b、c是焊点的形成的三个过程 焊点的形成过程各阶段的意义 （1）预压阶段：由电极开始下降到焊接电流开始接通的时间.这是为了确保在通电之前电极压紧工件,使工件间有适当的压力. （2）通电加热阶段：在力和热的共同作用下形成塑性(sxng)环、熔核，并随通电加热的进行而长

6、大 （3）冷却结晶阶段：使液态熔核在压力作用下冷却结晶，这样可以提高液相中的温度梯度使柱状晶组织演变成等轴晶组织，提高焊点强度.第十一页，共35页。五点焊(din hn)的基本参数 焊接电流(dinli)（） 通电时间（cyc） 电极压力（） 其他参数第十二页，共35页。（）焊接电流，通电时间，电极压力三个参数是电阻点焊过程中最基本，也是最重要的参数一般情况(qngkung)下选取这三个参数都是根据所焊工件的板厚，板材材料对照焊接手册来初步选择，然后再通过工艺试验验证参数的可行性，根据试验再进行微调以满足实际生产的需要（）其他参数包括加压时间，递增时间，递减时间，保持时间，变压器匝数比，电流上

7、下限等这些参数一般情况(qngkung)下不需要改变（）工艺参数选择第十三页，共35页。第二部分:点焊(din hn)基本设备 控制箱 变压器 焊钳(hnqin) 辅助部件第十四页，共35页。变压器变压器+控制箱控制箱悬挂(xungu)变压器:PTB150180200250350控制箱:ST21系列(xli)第十五页，共35页。点焊钳的基本点焊钳的基本(jbn)(jbn)结构结构连接(linji)螺母气缸(q n)电极连接杆进气管小电缆冷却水管电极头钳臂开关挂钩第十六页，共35页。常见常见(chn jin)(chn jin)电极头列举电极头列举电极电极(dinj)头的功能头的功能1）传输电流传

8、输电流2）传递压力传递压力3）起散热作用起散热作用第十七页，共35页。 常见点焊钳握杆举例及与连接螺母、电极常见点焊钳握杆举例及与连接螺母、电极(dinj)(dinj)座和电极座和电极(dinj)(dinj)头的配合头的配合 第十八页，共35页。第三部分 焊接中常见(chn jin)的缺陷 一.缺陷的种类 焊穿 脱焊 焊点扭曲 裂纹(li wn) 毛刺 压痕过深 漏焊 边缘焊点 焊点偏差第十九页，共35页。二.缺陷产生(chnshng)的可能原因及其控制1 焊穿（如图8） 定义： 焊穿是焊点(hn din)中含 有穿透 所有板材的通孔 的现象，它是熔核成长 过大穿过板材表面的结果影响因素：电流

9、过大、 压力太小、板材表面有 杂质、冷却效果差、电极头 表面不平或有杂质 ；焊接时间长图 8 焊穿控制措施：打磨电极并适当增加电极接触面积(min j)；适当减小电流； 适当增加压力；检查大电缆的温度；适当减小焊接时间第二十页，共35页。2.虚焊（如图10）定义：无熔核或者熔核的尺寸小 不能满足额定载荷要求的焊点称为虚焊焊点。当焊点直径(zhjng)小于4mm时是不可接受。熔核尺寸的计算方法如图9：影响因素：焊接时间短；焊接压力高；焊接电流低；电极头部面积过小；电极头部面积过大；冷却效果差；配合状态差；焊点相邻太近；焊点接近板材边缘；板材金属特性；焊接角度不垂直图 9 焊点直径(zhjng)计

10、算图 10 虚焊第二十一页，共35页。3 焊点(hn din)扭曲 影响(yngxing)因素：电极对中性差；焊接角度与板材不垂直；工 人在焊接结束前手对焊钳有摆动 定义： 焊点(hn din)造成板材表面扭曲变形的现象称为焊点(hn din)扭曲。 当变形角度超过25时是不可接受的，（如图 11、12 所示）图11 扭曲焊点示意图控制措施：矫正电极使其对中；培养员工良好的操作习惯图12 焊点扭曲第二十二页，共35页。4 裂纹(li wn) 裂纹分为内部裂纹和焊点周边(zhu bin)裂纹 （1）内部裂纹 存在于熔核内部的裂纹（如图13所示）影响因素：焊接保持时间短；板材表面有杂质；板材金属(

11、jnsh)特性控制措施：增加保持时间；清理板材表面使之干净无杂质图13 内部裂纹示意图第二十三页，共35页。（2）焊点周边(zhu bin)裂纹控制措施：打磨电极适当增加电极接触面积；适当减小焊接(hnji)压力；适当增加保持时间；更换电极分布于焊点表面(biomin)的裂纹（如图14）图14 焊点周边裂纹示意图影响因素：电极头面积太小；保持时间短；焊接压力高；电极使用时间长；板材金属特性第二十四页，共35页。5 毛刺(moc)（如图15） 飞溅(fijin)出的液体金属附 着在板材表面凝固后 形成毛刺，即：毛刺来源于飞溅(fijin) 飞溅(fijin)分为内部飞溅(fijin)和外部飞溅(

12、fijin)，飞溅(fijin)产生的根本原因是接触电阻Rew 和Re太大。图 15 毛刺(moc)第二十五页，共35页。（1）内部(nib)飞溅 影响因素：预压时间短；焊接压力低；板材附着赃物；配合间隙差；焊点接近板材边缘(binyun)；焊接角度不垂直；焊接电流高；电极对中性差；板材金属特性 控制措施：清理板材表面；矫正焊点位置；调正焊接角度；适当增加预压时间；适当增加压力；适当减小焊接电流强度等第二十六页，共35页。（2）外部(wib)飞溅 影响因素：预压时间短；焊接时间长；保持(boch)时间短；焊接压力低；冷却不通畅；板材附着赃物；配合间隙差；焊接角度不垂直；电极使用时间过长；焊接电

13、流高；电极对中性差；板材金属特性第二十七页，共35页。6 压痕过深 影响因素：焊接(hnji)时间长；电极使用时间过长；预压时间短；焊接(hnji)压力低；焊接(hnji)压力高；焊接(hnji)电流高；电极头部面积小；冷却不通畅；板材金属特性；焊接(hnji)角度不垂直 控制措施：打磨电极适当增加电极接触面积；适当调节焊接(hnji)参数 压痕过深是板材塑性变形太大的宏观表现。当焊点(hn din)造成任一板材压痕超过50是不可接受的，（如图16所示）图 16 压痕过深示意(shy)意图第二十八页，共35页。7.边缘(binyun)焊点 定义：不包括钢板所有边缘部分的焊点(hn din)称为

14、边缘焊点(hn din)（如图17、18） 影响因素：板材搭接面积太小；焊钳选择不当；电极头面积太大；员工操作不规范图17 边缘(binyun)焊点示意图图 18 边缘焊点改善措施：打磨电极头适当减小电极面积；改善板材搭接状况；规范员工操作避免电极压在板材边缘第二十九页，共35页。8.位置(wi zhi)偏差焊点 与标准焊点位置的距离超过10mm 的焊点不可接受 影响因素：员工操作(cozu)不规范图 19 位置(wi zhi)偏差焊点第三十页，共35页。9.漏焊 应该有焊点的位置没有(mi yu)焊点成为漏焊（如图20、21） 影响因素：员工大意；图20 漏焊示意图图21 漏焊第三十一页，共35页。10.良好(lingho)焊点 一个良好的焊点应该是焊在工艺规定的标准位置上，表面颜色比板材(bn ci)略深，直径为大于等于4mm，压痕小于50%板材(bn ci)厚度的焊点（如图22）图22 良好(lingho)焊点注意：并非焊点颜色越深，焊点质量越好！第三十二页，共35页。