电阻点焊基础知识课件.ppt

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1、电阻点焊基础知识第一部分电阻点焊基本原理一.电阻点焊的定义二.电阻点焊的能量三.电阻点焊的循环过程四.焊点形成过程一.电阻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点焊示意图二.电阻点焊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，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

2、间（一）.焊接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板材贴合面处电流密度的分布（二）.焊接电阻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产热电阻示意图图4

3、焊接电阻与压力的关系由图4可以看到：在其他焊接参数不变的情况下，随着电极压力的增大，焊接电阻迅速减小，当电极压力增加到一定值时，焊接电阻趋于稳定。2.焊接电阻与压力的关系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点焊温度场分布示意图（三）.温度场的分布三.基本点焊焊接循环过程1-预压时间2-焊接时间3-维持时间4-休止时间a-预压阶段b-通电加热阶段c-冷却结晶阶段由上图可以看出一个焊点的形成自

4、始至终都处于压力作用之下，这是电阻焊的基本特点。图6基本点焊焊接循环示意图由图6中1、2、3、4过程可以看出焊接循环过程的四个阶段就是与下面四个步骤相对应：无电加压加压同时通电流无电加压焊接结束（无电无力）图7焊接循环过程四焊点形成的过程在图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环、熔核，并随通电加热的进行而长大（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

5、变成等轴晶组织，提高焊点强度.五．点焊的基本参数焊接电流（ＫＡ）通电时间（cyc）电极压力（ＫＮ）其他参数（１）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．（２）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，电流上下限等．这些参数一般情况下不需要改变．（３）工艺参数选择第二部分:点焊基本设备控制箱变压器焊钳辅助部件变压器+控制箱悬挂变压器:PTB150180200250350

6、控制箱:ST21系列点焊钳的基本结构连接螺母气缸电极连接杆进气管小电缆冷却水管电极头钳臂开关挂钩常见电极头列举电极头的功能1）传输电流2）传递压力3）起散热作用常见点焊钳握杆举例及与连接螺母、电极座和电极头的配合第三部分焊接中常见的缺陷一.缺陷的种类焊穿脱焊焊点扭曲裂纹毛刺压痕过深漏焊边缘焊点焊点偏差二.缺陷产生的可能原因及其控制1焊穿（如图8）定义：焊穿是焊点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；适当减小电流；适当增加压

7、力；检查大电缆的温度；适当减小焊接时间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焊点直径计算图10虚焊3焊点扭曲影响因素：电极对中性差；焊接角度与板