一、點(diǎn)(diǎn)焊方法:
? ?點(diǎn)(diǎn)焊通常分為雙面點(diǎn)(diǎn)焊和單面點(diǎn)(diǎn)焊兩大類(lèi)(lèi)。雙面點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí),電極由工件的兩側向焊接處饋電。典型的雙面點(diǎn)(diǎn)焊方式如圖11-5所示。圖中a是最常用的方式,這時(shí)(shí)工件的兩側均有電極壓痕。圖中b表示用大焊接面積的導電板做下電極,這樣可以消除或減輕下面工件的壓痕。常用于裝飾性面板的點(diǎn)(diǎn)焊。圖中c為同時(shí)(shí)焊接兩個(gè)(gè)或多個(gè)(gè)點(diǎn)(diǎn)焊的雙面點(diǎn)(diǎn)焊,使用一個(gè)(gè)變壓器而將各電極并聯(lián)(lián),這時(shí)(shí),所有電流通路的阻抗必須基本相等,而且每一焊接部位的表面狀態(tài)(tài)、材料厚度、電極壓力都需相同,才能保證通過(guò)(guò)各個(gè)(gè)焊點(diǎn)(diǎn)的電流基本一致。圖中d為采用多個(gè)(gè)變壓器的雙面多點(diǎn)(diǎn)點(diǎn)(diǎn)焊,這樣可以避免c的不足。
? ? 單面點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí),電極由工件的同一側向焊接處饋電,典型的單面點(diǎn)(diǎn)焊方式如圖11-6所示,圖中a為單面單點(diǎn)(diǎn)點(diǎn)(diǎn)焊,不形成焊點(diǎn)(diǎn)的電極采用大直徑和大接觸面以減小電流密度。圖中b為無(wú)(wú)分流的單面雙點(diǎn)(diǎn)點(diǎn)(diǎn)焊,此時(shí)(shí)焊接電流全部流經(jīng)(jīng)焊接區。圖中C有分流的單面雙點(diǎn)(diǎn)點(diǎn)(diǎn)焊,流經(jīng)(jīng)上面工件的電流不經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)焊接區,形成風(fēng)(fēng)流。為了給焊接電流提供低電阻的通路,在工件下面墊有銅墊板。圖中d為當兩焊點(diǎn)(diǎn)的間距l很大時(shí)(shí),例如在進(jìn)(jìn)行骨架構件和復板的焊接時(shí)(shí),為了避免不適當的加熱引起復板翹曲和減小兩電極間電阻,采用了特殊的銅橋A,與電極同時(shí)(shí)壓緊在工件上。
? ? 在大量生產(chǎn)(chǎn)中,單面多點(diǎn)(diǎn)點(diǎn)(diǎn)焊獲得廣泛應用。這時(shí)(shí)可采用由一個(gè)(gè)變壓器供電,各對電極輪流壓住工件的型式(圖11-7a),也可采用各對電極均由單獨的變壓器供電,全部電極同時(shí)(shí)壓住工件的型式(圖11-7b).后一型式具有較多優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn),應用也較廣泛。其優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)有:各變壓器可以安置得離所聯(lián)(lián)電極最近,因而。
其功率及尺寸能顯著(zhù)(zhù)減??;各個(gè)(gè)焊點(diǎn)(diǎn)的工藝參數可以單獨調節;全部焊點(diǎn)(diǎn)可以同時(shí)(shí)焊接、生產(chǎn)(chǎn)率高;全部電極同時(shí)(shí)壓住工件,可減少變形;多臺變壓器同時(shí)(shí)通電,能保證三相負荷平衡。
二、點(diǎn)(diǎn)焊工藝參數選擇
? ? 通常是根據工件的材料和厚度,參考該種材料的焊接條件表選取,首先確定電極的端面形狀和尺寸。其次初步選定電極壓力和焊接時(shí)(shí)間,然后調節焊接電流,以不同的電流焊接試樣,經(jīng)(jīng)檢查熔核直徑符合要求后,再在適當的范圍內調節電極壓力,焊接時(shí)(shí)間和電流,進(jìn)(jìn)行試樣的焊接和檢驗,直到焊點(diǎn)(diǎn)質(zhì)(zhì)量完全符合技術(shù)(shù)條件所規定的要求為止。最常用的檢驗試樣的方法是撕開(kāi)(kāi)法,優(yōu)(yōu)質(zhì)(zhì)焊點(diǎn)(diǎn)的標志是:在撕開(kāi)(kāi)試樣的一片上有圓孔,另一片上有圓凸臺。厚板或淬火材料有時(shí)(shí)不能撕出圓孔和凸臺,但可通過(guò)(guò)剪切的斷口判斷熔核的直徑。必要時(shí)(shí),還需進(jìn)(jìn)行低倍測量、拉抻試驗和X光檢驗,以判定熔透率、抗剪強度和有無(wú)(wú)縮孔、裂紋等。
? ? 以試樣選擇工藝參數時(shí)(shí),要充分考慮試樣和工件在分流、鐵磁性物質(zhì)(zhì)影響,以及裝配間隙方面的差異,并適當加以調整。
三、不等厚度和不同材料的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 當進(jìn)(jìn)行不等厚度或不同材料點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí),熔核將不對稱(chēng)(chēng)于其交界面,而是向厚板或導電、導熱性差的一邊偏移,偏移的結果將使薄件或導電、導熱性好的工件焊透率減小,焊點(diǎn)(diǎn)強度降低。熔核偏移是由兩工件產(chǎn)(chǎn)熱和散熱條件不相同引起的。厚度不等時(shí)(shí),厚件一邊電阻大、交界面離電極遠,故產(chǎn)(chǎn)熱多而散熱少,致使熔核偏向厚件;材料不同時(shí)(shí),導電、導熱性差的材料產(chǎn)(chǎn)熱易而散熱難,故熔核也偏向這種材料(見(jiàn)(jiàn)圖11-8)
? ? 調整熔核偏移的原則是:增加薄板或導電、導熱性好的工件的產(chǎn)(chǎn)熱而減少其散熱。常用的方法有:
? ? (1)采用強條件? ?使工件間接觸電阻產(chǎn)(chǎn)熱的影響增大,電極散熱的影響降低。電容儲能焊機采用大電流和短的通電時(shí)(shí)間就能焊接厚度比很大的工件就是明顯的例證。
? ? (2)采用不同接觸表面直徑的電極在薄件或導電、導熱性好的工件一側采用較小直徑,以增加這一側的電流密度、并減少電極散熱的影響。
? ? (3)采用不同的電極材料? ?薄板或導電、導熱性好的工件一側采用導熱性較差的銅合金,以減少這一側的熱損失。
? ? (4)采用工藝墊片? ? 在薄件或導電、導熱性好的工件一側墊一塊由導熱性較差的金屬制成的墊片(厚度為0.2-0.3mm),以減少這一側的散熱。
點(diǎn)(diǎn)焊接頭的設計
? ? 點(diǎn)(diǎn)焊通常采用搭接接頭和折邊接頭(圖11-9)接頭可以由兩個(gè)(gè)或兩個(gè)(gè)以上等厚度或不等厚度的工件組成。在設計點(diǎn)(diǎn)焊結構時(shí)(shí),必須考慮電極的可達性,即
電極必須能方便地抵達工件的焊接部位。同時(shí)(shí)還應考慮諸如邊距、搭接量、點(diǎn)(diǎn)距、裝配間隙和焊點(diǎn)(diǎn)強度諸因素。
? ? 邊距的最小值取決于被焊金屬的種類(lèi)(lèi),厚度和焊接條件。對于屈服強度高的金屬、薄件或采用強條件時(shí)(shí)可取較小值。
? ? 搭接量是邊距的兩倍,推薦的最小搭接量見(jiàn)(jiàn)表11-2。
表11-2??接頭的最小搭接量(mm)3
最薄板件厚度
|
單排焊點(diǎn)(diǎn)
|
雙排焊點(diǎn)(diǎn)
|
||||
結構鋼
|
不銹鋼及高溫合金
|
輕合金
|
結構鋼
|
不銹鋼及高溫合金
|
輕合金
|
|
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
|
8
9
10
11
12
14
16
18
20
22
|
6
7
8
9
10
12
14
16
18
20
|
12
12
14
14
16
20
24
26
28
30
|
16
18
20
22
24
28
32
36
40
42
|
14
16
18
20
22
26
30
34
38
40
|
22
22
24
26
30
34
40
46
48
50
|
? ? 點(diǎn)(diǎn)距即相鄰兩點(diǎn)(diǎn)的中心距,其最小值與被焊金屬的厚度、導電率,表面清潔度,以及熔核的直徑有關(guān)(guān)。表11-3為推薦的最小點(diǎn)(diǎn)距。
表11-3??焊點(diǎn)(diǎn)的最小點(diǎn)(diǎn)距(mm)3
最薄板件厚度
|
點(diǎn)(diǎn)距
|
||
結構鋼
|
不銹鋼及高溫合金
|
輕合金
|
|
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
|
10
12
12
14
14
16
18
20
22
24
|
8
10
10
12
12
14
16
18
20
22
|
15
15
15
15
20
25
25
30
35
35
|
? ? 規定點(diǎn)(diǎn)距最小值主要是考慮分流影響,采用強條件和大的電極壓力時(shí)(shí),點(diǎn)(diǎn)距可以適當減小。采用熱膨脹監控或能夠順序改變各點(diǎn)(diǎn)電流的控制器時(shí)(shí),以及能有效地補償分流影響的其他裝置時(shí)(shí),點(diǎn)(diǎn)距可以不受限制。
? ? 裝配間隙必須盡可能小,因為靠壓力消除間隙將消耗一部分電極壓力,使實(shí)(shí)際的焊接壓力降低。間隙的不均勻性又將使焊接壓力波動(dòng)(dòng),從而引起各焊點(diǎn)(diǎn)強度的顯著(zhù)(zhù)差異,過(guò)(guò)大的間隙還會(huì )(huì )引起嚴重飛濺,許用的間隙值取決于工件剛度和厚度,剛度、厚度越大,許用間隙越小,通常為0.1-2mm。
? ? 單個(gè)(gè)焊點(diǎn)(diǎn)的抗剪強度取決于兩板交界上熔核的面積,為了保證接頭強度,除熔核直徑外,焊透率和壓痕深度也應符合要求,焊透率的表達式為:η=h/δ-c×100%(參見(jiàn)(jiàn)圖11-10)。兩板上的焊透率只允許介于20-80%之間。鎂合金的最大焊透率只允許至60%。而鈦合金則允許至90%。焊接不同厚度工件時(shí)(shí),每一工件上的最小焊透率可為接頭中薄件厚度的20%,壓痕深度不應超過(guò)(guò)板件厚度的15%,如果兩工件厚度比大于2:1,或在不易接近的部位施焊,以及在工件一側使用平頭電極時(shí)(shí),壓痕深度可增大到20-25%。圖11-10示低倍磨片上的熔核尺寸。
? ? 點(diǎn)(diǎn)焊接頭受垂直面板方向的拉伸載荷時(shí)(shí)的強度,為正拉強度。由于在熔核周?chē)鷥砂彘g形成的尖角可引起應力集中,而使熔核的實(shí)(shí)際強度降低,因而點(diǎn)(diǎn)焊接頭
一般不這樣加載。通常以正拉強度和抗剪強度之比作為判斷接頭延性的指標,此比值越大,則接頭的延性越好。
? ? 多個(gè)(gè)焊點(diǎn)(diǎn)形成的接頭強度還取決于點(diǎn)(diǎn)距和焊點(diǎn)(diǎn)分布。點(diǎn)(diǎn)距小時(shí)(shí)接頭會(huì )(huì )因為分流而影響其強度,大的點(diǎn)(diǎn)距又會(huì )(huì )限制可安排的焊點(diǎn)(diǎn)數量。因此,必須兼顧點(diǎn)(diǎn)距和焊點(diǎn)(diǎn)數量,才能獲得最大的接頭強度,多列焊點(diǎn)(diǎn)最好交錯排列而不要作矩形排列。
常用金屬的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 一、電阻焊前的工件清理
? ? 無(wú)(wú)論是點(diǎn)(diǎn)焊、縫焊或凸焊,在焊前必須進(jìn)(jìn)行工件表面清理,以保證接頭質(zhì)(zhì)量穩定。
? ? 清理方法分機械清理和化學(xué)(xué)清理兩種。常用的機械清理方法有噴砂、噴丸、拋光以及用紗布或鋼絲刷等。
? ? 不同的金屬和合金,需采用不同的清理方法。簡(jiǎn)(jiǎn)介如下:
? ? 鋁及其合金對表面清理的要求十分嚴格,由于鋁對氧的化學(xué)(xué)親合力極強,剛清理過(guò)(guò)的表面上會(huì )(huì )很快被氧化,形成氧化鋁薄膜。因此清理后的表面在焊前允許保持的時(shí)(shí)間是嚴格限制的。
? ? 鋁合金的氧化膜主要用以化學(xué)(xué)方法去除,在堿溶液中去油和沖洗后,將工件放進(jìn)(jìn)正磷酸溶液中腐蝕。為了減慢新膜的成長(cháng)(cháng)速度和填充新膜孔隙,在腐蝕的同時(shí)(shí)進(jìn)(jìn)行純化處理。最常用的純化劑是重鉻酸鉀和重鉻酸納(見(jiàn)(jiàn)表1)。純化處理后便不會(huì )(huì )在除氧化膜的同時(shí)(shí),造成工件表面的過(guò)(guò)分腐蝕。
? ? 腐蝕后進(jìn)(jìn)行沖洗,然后在硝酸溶液中進(jìn)(jìn)行亮化處理,以后再次進(jìn)(jìn)行沖洗。沖洗后在溫度達75℃的干燥室中干燥,活用熱空氣吹干。這樣清理后的工件,可以在焊前保持72h。
? ? 鋁合金也可用機械方法清理。如用0-00號紗布,或用電動(dòng)(dòng)或風(fēng)(fēng)動(dòng)(dòng)的鋼絲刷等。但為防止損傷工件表面、鋼絲直徑不得超過(guò)(guò)0.2mm,鋼絲長(cháng)(cháng)度不得短于40mm,刷子壓緊于工件的力不得超過(guò)(guò)15-20N,而且清理后須在不晚于2-3h內進(jìn)(jìn)行焊接。
? ? 為了確保焊接質(zhì)(zhì)量的穩定性,目前國內各工廠(chǎng)(chǎng)多在化學(xué)(xué)清理后,在焊前再用鋼絲刷清理工件搭接的內表面。
? ? 鋁合金清理后必須測量放有兩鋁合金工件的兩電極間總阻值R。方法是使用類(lèi)(lèi)似于點(diǎn)(diǎn)焊機的專(zhuān)(zhuān)用裝置,上面的一個(gè)(gè)電極對電極夾絕緣,在電極間壓緊兩個(gè)(gè)試件,這樣測出的R值可以最客觀(guān)(guān)地反映出表面清理的質(zhì)(zhì)量。對于LY12、LC4、LF6鋁合金R不得超過(guò)(guò)120微歐姆,剛清理后的R一般為40-50微歐,對于導電性更好的LF21、LF2鋁合金以及燒結鋁類(lèi)(lèi)的材料,R不得超過(guò)(guò)28-40微歐。
? ? 鎂合金一般使用化學(xué)(xué)清理,經(jīng)(jīng)腐蝕后再在鉻酐溶液中純化。這樣處理后會(huì )(huì )在表面形成薄而致密的氧化膜,它具有穩定的電氣性能,可以保持10晝夜或更長(cháng)(cháng)時(shí)(shí)間,性能仍幾乎不變。鎂合金也可以用鋼絲刷清理。
? ? 銅合金可以通過(guò)(guò)在硝酸及鹽酸中處理,然后進(jìn)(jìn)行中和并清除焊接處殘留物。
? ? 不銹鋼、高溫合金電阻焊時(shí)(shí),保持工件表面的高度清潔十分重要,因為油、塵土、油漆的存在,能增加硫脆化的可能,從而使接頭產(chǎn)(chǎn)生缺陷。清理方法可用激光、噴丸、鋼絲刷或化學(xué)(xué)腐蝕。對于特別重要的工件,有時(shí)(shí)用電解拋光,但這種方法復雜而且生產(chǎn)(chǎn)率低。
? ? 鈦合金的氧化皮,可在鹽酸、硝酸及磷酸鈉的混合溶液中進(jìn)(jìn)行深度腐蝕加以去除。也可以用鋼絲刷或噴丸處理。
? ? 低碳鋼和低合金鋼在大氣中的抗腐蝕能力較低。因之,這些金屬在運輸、存放和加工過(guò)(guò)程中常常用抗蝕油保護。如果涂油表面未被車(chē)(chē)間的贓物或其它不良導電材料所污染,在電極的壓力下,油膜很容易被擠開(kāi)(kāi),不會(huì )(huì )影響接頭質(zhì)(zhì)量。
? ? 鋼的供貨狀態(tài)(tài)有:熱軋,不酸洗;熱軋,酸洗并涂油;冷軋。未酸洗的熱軋鋼焊接時(shí)(shí),必須用噴砂、噴丸,或者用化學(xué)(xué)腐蝕的方法清除氧化皮,可在硫酸及鹽酸溶液中,或者在以磷酸為主但含有硫脲的溶液中進(jìn)(jìn)行腐蝕,后一種成份可有效地同時(shí)(shí)進(jìn)(jìn)行涂油和腐蝕。
? ? 有鍍層的鋼板,除了少數例外,一般不用特殊清理就可以進(jìn)(jìn)行焊接,鍍鋁鋼板則需要用鋼絲刷或化學(xué)(xué)腐蝕清理。帶有磷酸鹽涂層的鋼板,其表面電阻會(huì )(huì )高到在地電極壓力下,焊接電流無(wú)(wú)法通過(guò)(guò)的程度。只有采用較高的壓力才能進(jìn)(jìn)行焊接。
二、鍍鋅鋼板的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 鍍鋅鋼板大致分為電鍍鋅鋼板和熱浸鍍鋅鋼板,前者的鍍層比后者薄。
? ? 點(diǎn)(diǎn)焊鍍鋅鋼板用的電極,推薦用2類(lèi)(lèi)電極合金。相對點(diǎn)(diǎn)焊外觀(guān)(guān)要求很高時(shí)(shí),可以采用1類(lèi)(lèi)合金。推薦使用錐形電極形狀,錐角120度-140度。使用焊鉗時(shí)(shí),推薦采用端面半徑為25-50mm的球面電極。
為提高電極使用壽命,也可采用嵌有鎢極電極頭的復合電極,以2類(lèi)(lèi)電極合金制成的電極體,可以加強鎢電極頭的散熱。
? ? 下表是日本焊接學(xué)(xué)會(huì )(huì )第3委員會(huì )(huì )推薦的鍍鋅鋼板點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?鍍鋅鋼板點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件
鍍層種類(lèi)(lèi)
|
電鍍鋅
|
熱浸鍍鋅
|
|||||
鍍層厚(um)
|
2-3
|
2-3
|
2-3
|
10-15
|
15-20
|
20-25
|
|
焊接條件
|
級別
|
板厚(mm)
|
|||||
0.8
|
1.2
|
1.6
|
0.8
|
1.2
|
1.6
|
||
電極壓力(KN)
|
A
B
|
2.7
2.0
|
3.3
2.5
|
4.5
3.2
|
2.7
1.7
|
3.7
2.5
|
4.5
3.5
|
焊接時(shí)(shí)間(周)
|
A
B
|
8
10
|
10
12
|
12
15
|
8
10
|
10
12
|
12
15
|
電流(KA)
|
A
B
|
10.0
8.5
|
11.5
10.5
|
14.5
12.0
|
10.0
9.9
|
12.5
11.0
|
15.0
12.0
|
抗剪強度
|
A
B
|
4.6
4.4
|
6.7
6.5
|
11.5
10.5
|
5.0
4.8
|
9.0
8.7
|
13
12
|
三、低碳鋼的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 低碳鋼的含碳量低于0.25%。其電阻率適中,需要的焊機功率不大;塑性溫度區寬,易于獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極壓力;碳與微量元素含量低,無(wú)(wú)高熔點(diǎn)(diǎn)氧化物,一般不產(chǎn)(chǎn)生淬火組織或夾雜物;結晶溫度區間窄、高溫強度低、熱膨脹系數小,因而開(kāi)(kāi)裂傾向小。這類(lèi)(lèi)鋼具有良好的焊接性,其焊接電流、電極壓力和通電時(shí)(shí)間等工藝參數具有較大的調節范圍。
? ? 鋼具有良好的焊接性,其焊接電流、電極壓力和通電時(shí)(shí)間等工藝參數具有較大的調節范圍。
? ? 下表為美國RWMA推薦的低碳鋼點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件,可供參考:
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 低碳鋼點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件
板厚
|
電極
|
最小點(diǎn)(diǎn)距
|
最小搭接距
|
最佳條件(A類(lèi)(lèi))
|
中等條件(B類(lèi)(lèi))
|
電極
|
最小點(diǎn)(diǎn)距
|
最小搭接距
|
最佳條件(A類(lèi)(lèi))
|
中等條件(B類(lèi)(lèi))
|
||||||||||||||
最大
d
|
最小D
|
電極壓力
|
焊接時(shí)(shí)間
|
焊接電流
|
熔核直徑
|
抗剪強度±14%
|
電極壓力
|
焊接時(shí)(shí)間
|
焊接電流
|
熔核直徑
|
抗剪強度±17%
|
電極壓力
|
焊接時(shí)(shí)間
|
焊接電流
|
||||
0.4
0.5
0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
1.8
2.0
2.3
3.2
|
3.2
4.8
4.8
4.8
6.4
6.4
6.4
8.0
8.0
8.0
9.5
|
10
10
10
10
13
13
13
16
16
16
16
|
8
9
10
12
18
20
27
31
35
40
50
|
10
11
11
11
12
14
16
17
18
20
22
|
1.15
1.35
1.50
1.90
2.25
2.70
3.60
4.10
4.70
5.80
8.20
|
4
5
6
7
8
10
13
15
17
20
27
|
四、淬火鋼的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 由于冷卻速度極快,在點(diǎn)(diǎn)焊淬火鋼時(shí)(shí)必然產(chǎn)(chǎn)生硬脆的馬氏體組織,在應力較大時(shí)(shí)會(huì )(huì )產(chǎn)(chǎn)生裂紋。為了消除淬火組織、改善接頭性能,通常采用電極間焊后回火的雙脈沖點(diǎn)(diǎn)焊方法,這種方法的第一個(gè)(gè)電流脈沖為焊接脈沖,第二個(gè)(gè)為回火處理脈沖,使用這種方法時(shí)(shí)應注意兩點(diǎn)(diǎn):
? ? (1)兩脈沖之間的間隔時(shí)(shí)間一定要保證使焊點(diǎn)(diǎn)冷卻到馬氏體轉變點(diǎn)(diǎn)Ms溫度以下;
? ? (2)回火電流脈沖幅值要適當,以避免焊接區的金屬重新超過(guò)(guò)奧氏體相變點(diǎn)(diǎn)而引起二次淬火。
? ? 淬火鋼的雙脈沖點(diǎn)(diǎn)焊工藝參數實(shí)(shí)例,示于下表可供參考:
25CrMnSiA、30CrMnSiA鋼雙脈沖點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件
板厚(mm)
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電極端面直徑(mm)
|
電極壓力(KN)
|
焊接時(shí)(shí)間(周)
|
1.0
1.5
2.0
2.5
|
5-5.5
6-6.5
6.5-7
7-7.5
|
1-1.8
1.8-2.5
2-2.8
2.2-3.2
|
22-32
24-35
25-37
30-40
|
板厚(mm)
|
焊接電流(KA)
|
間隔時(shí)(shí)間(周)
|
回火時(shí)(shí)間(周)
|
回火電流(KA)
|
1.0
1.5
2.0
2.5
|
5-6.5
6-7.2
6.5-8
7-9
|
25-30
25-30
25-30
30-35
|
60-70
60-80
60-85
65-90
|
2.5-4.5
3-5
3.5-6
4-7
|
五、鍍鋁鋼板的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 鍍鋁鋼板分為兩類(lèi)(lèi),第一類(lèi)(lèi)以耐熱為主,表面鍍有一層厚20-25微米的Al-Si合金(含有Si6-8.5%),可耐640度高溫。第二類(lèi)(lèi)以耐腐蝕為主,為純鋁鍍層,鍍層厚為第一類(lèi)(lèi)的2-3倍。點(diǎn)(diǎn)焊這兩類(lèi)(lèi)鍍鋅鋼板時(shí)(shí)都可以獲得強度良好的焊點(diǎn)(diǎn)。
? ? 由于鍍層的導電、導熱性好,因此需要較大的焊接電流。并應采用硬銅合金的球面電極。下表為第一類(lèi)(lèi)鍍鋁鋼板點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件。對于第二類(lèi)(lèi),由于鍍層厚,應采用較大的電流和較低的電極壓力。
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?耐熱鍍鋁板點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件
板厚(mm)
|
電極球面半徑(mm)
|
電極壓力(KN)
|
焊接時(shí)(shí)間(周)
|
焊接電流(KA)
|
抗剪強度(KN)
|
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
2.0
|
25
25
50
50
50
50
|
1.8
2.0
2.5
3.2
4.0
5.5
|
9
10
11
12
14
18
|
8.7
9.5
10.5
12.0
13.0
14.0
|
1.9
2.5
4.2
6.0
8.0
13.0
|
六、不銹鋼的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 不銹鋼一般分為:奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼三種。由于不銹鋼的電阻率高、導熱性差,因此與低碳鋼相比,可采用較小的焊接電流和較短的焊接時(shí)(shí)間。這類(lèi)(lèi)材料有較高的高溫強度,必須采用較高的電極壓力,以防止產(chǎn)(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷。不銹鋼的熱敏感性強,通常采用較短的焊接時(shí)(shí)間、強有力的內部和外部水冷卻,并且要準確地控制加熱時(shí)(shí)間、焊接時(shí)(shí)間及焊接電流,以防熱影響區晶粒長(cháng)(cháng)大和出現晶間腐蝕現象。
? ? 點(diǎn)(diǎn)焊不銹鋼的電極推薦用2類(lèi)(lèi)或3類(lèi)(lèi)電極合金,以滿(mǎn)(mǎn)足高電極壓力的需要。下表為不銹鋼點(diǎn)(diǎn)焊焊接條件:
? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 不銹鋼點(diǎn)(diǎn)焊的焊接條件
板厚(mm)
|
電極端面直徑(mm)
|
電極壓力(KN)
|
焊接時(shí)(shí)間(周)
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焊接電流(KA)
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0.3
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
|
3.0
4.0
5.0
5.0
6.0
5.5-6.5
7.0
7.5-8.0
9-10
|
0.8-1.2
1.5-2.0
2.4-3.6
3.6-4.2
4.0-4.5
5.0-5.6
7.5-8.5
8.5-10
10-12
|
2-3
3-4
5-7
6-8
7-9
9-12
11-13
12-16
13-17
|
3-4
3.5-4.5
5-6.5
5.8-6.5
6.0-7.0
6.5-8.0
8-10
8-11
11-13
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七、鋁合金的點(diǎn)(diǎn)焊
? ? 鋁合金的應用十分廣泛,分為冷作強化和熱處理強化兩大類(lèi)(lèi)。鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊的焊接性較差,尤其是熱處理強化的鋁合金。其原因及應采取的工藝措施如下:
? ? (1)電導率和熱導率較高? ?必須采用較大電流和較短時(shí)(shí)間,才能做到既有足夠的熱量形成熔核;又能減少表面過(guò)(guò)熱、避免電極粘附和電極銅離子向純鋁包復層擴散、降低接頭的抗腐蝕性。
? ? (2)塑性溫度范圍窄、線(xiàn)(xiàn)膨脹系數大? ?必須采用較大的電極壓力,電極隨動(dòng)(dòng)性好,才能避免熔核凝固時(shí)(shí),因過(guò)(guò)大的內容拉應力而引起的裂紋。對裂紋傾向大的鋁合金,如LF6、LY12、LC4等,還必須采用加大鍛壓力的方法,使熔核凝固時(shí)(shí)有足夠的塑性變形、減少拉應力,以避免裂紋產(chǎn)(chǎn)生。在彎電極難以承受大的定鍛壓力時(shí)(shí),也可以采用在焊接脈沖之后加緩冷脈沖的方法避免裂紋。對于大厚度的鋁合金可以?xún)煞N方法并用。
? ? (3)表面易生成氧化膜??焊前必須嚴格清理,否則極易引起飛濺和熔核成形不良(撕開(kāi)(kāi)檢查時(shí)(shí),熔核形狀不規則,凸臺和孔不呈圓形),使焊點(diǎn)(diǎn)強度降低。清理不均勻則將引起焊點(diǎn)(diǎn)強度不穩定。
? ? 基于上述原因,點(diǎn)(diǎn)焊鋁合金應選用具有下列特性的焊機:
? ? 1)能在短時(shí)(shí)間內提供大電流;
? ? 2)電流波形最好有緩升緩降的特點(diǎn)(diǎn);
? ? 3)能精確控制工藝參數,且不受電網(wǎng)(wǎng)電壓波動(dòng)(dòng)影響;
? ? 4)能提供價(jià)(jià)形和馬鞍形電極壓力;
? ? 5)機頭的慣性和摩擦力小,電極隨動(dòng)(dòng)性好。
? ? 當前國內使用的多為300-600KVA的直流脈沖、三相低頻和次級整流焊機,個(gè)(gè)別的達到1000KVA,均具有上述特性。也有采用單相交流焊機的,但僅限于不重要工件。
? ? 點(diǎn)(diǎn)焊鋁合金的電極應采用1類(lèi)(lèi)電極合金,球形端面,以利于壓固熔核和散熱。
? ? 由于電流密度大和氧化膜的存在,鋁合金點(diǎn)(diǎn)焊時(shí)(shí),很容易產(chǎn)(chǎn)生電極粘著(zhù)(zhù)。電極粘著(zhù)(zhù)不僅影響外觀(guān)(guān)質(zhì)(zhì)量,還會(huì )(huì )因電流減小而降低接頭強度。為此需經(jīng)(jīng)常修整電極。電極每修整依次后可焊工件的點(diǎn)(diǎn)數與焊接條件、被焊金屬型號、清理情況、有無(wú)(wú)電流波形調制,電極材料及其冷卻情況等因素有關(guān)(guān)。通常點(diǎn)(diǎn)焊純鋁為5-10點(diǎn)(diǎn),點(diǎn)(diǎn)焊LF6,LY12時(shí)(shí)為25-30點(diǎn)(diǎn)。
? ? 防透鋁LF21強度低,延性后,有較好的焊接性,不產(chǎn)(chǎn)生裂紋,通常采用固定不變電極壓力。硬鋁(如LY11、LY12),超硬鋁(如LC4、LC5)強度高、延性差,極易產(chǎn)(chǎn)生裂紋,必須采價(jià)(jià)形曲線(xiàn)(xiàn)的壓力。但對于薄件,采用大的焊接壓力或具有緩冷脈沖的雙脈沖加熱,裂紋也不是不可避免的。
? ? 采用價(jià)(jià)形壓力時(shí)(shí),鍛壓力滯后于斷電的時(shí)(shí)刻十分重要,通常是0-2周。鍛壓力加得過(guò)(guò)早(斷電前),等于增大了焊接壓力,將影響加熱,導致焊點(diǎn)(diǎn)強度降低和波動(dòng)(dòng)。鍛壓力加得過(guò)(guò)遲,則熔核冷卻結晶時(shí)(shí)已經(jīng)(jīng)形成裂紋,加鍛壓力已無(wú)(wú)濟于事