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电阻焊常用知识解答

发布时间:2014-11-25

01:什么叫电阻焊?  

电阻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工到熔化或塑性状态,使之形成金属结合的一种方法. 

焊件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热和大量塑性变形能量,使两个分离表面得到一稳定固态接头。

这种金属连接方法叫电阻焊。

02:电阻焊分几种?  

电阻焊按接头型式及工艺方法可四种,即:点焊.缝焊.凸焊.对焊。

03:什么叫精密电阻点焊?

在两对头电极之间放置两焊件并对电极施加压力,之后以电源对(电极①-

工件①-工件②-电极②)回路通电,如此在电极压住之处两焊件间形成连接焊点,这种焊接方法叫电阻点焊。对精密微小零件的电阻点焊我们称之为精密电阻点焊。

精密电阻点焊机最适合用于小型的、性能要求高的电子零件,以及精密机械工业

中的小型零件的组装。

04. 电阻点焊的原理是什么?

电阻点焊原理是一种在两对头电极之间的工件上的施加压力和导通的大

电流,进而两电极之间总电阻R(R1+R2+R3+R4+R5)产生热量,特别在工件

接触部产生更多的热量,并在工件接触部形成熔核,此熔核在断电后并保持压力

情况下固化形成焊点,最终把两工件连接起来。

R :两电极之间总电阻

R1:电极①工件①之间接触电阻

R2:工件①自身电阻

R3:工件①工件②之间接触电阻

R4:工件②自身电阻

R5:工件②电极②之间接触电阻

05. 什么是接触电阻及其作用?

电阻点焊中的总接触电阻=电极①工件①之间接触电阻+工件①工件②之间接触电阻+工件②电极②之间接触电阻。工件接触部热量和接触电阻成正比。也就是在其它条件不变情况下,接触电阻增大一倍工件接触部热量会随之增大一倍。它是工件接触部热量内在条件。

06. 电阻点焊中通电电流起什么作用?

工件接触部热量和通电电流的平方成正比。通电电流增大一倍工件接触

部热量会随之增大四倍。

07. 电阻点焊中通电时间起什么作用?

工件接触部热量和通电时间成正比。通电时间增大一倍工件接触部热量会随之增大一倍。

08. 电阻点焊中施加压力起什么作用?

焊接施加压力主要与接触电阻和熔核固化形成焊点有关联。增大焊接施加压力导致接触电阻变小进而接触部热量随之减少不利于熔核形成;增大焊接施加压力使一定尺寸的熔核固化形成焊点缺陷少质量好。反之则结论亦反之。

09. 电阻点焊中电极材料类型起什么作用?

随着被焊工件的材料类型不同,其焊接时要选与之相适应的电极材料类型相配,才能达到最佳焊接质量。选定原则:一般被焊工件的材料电阻率越小,其导电性导热性越好,应选用电阻率越大材料作电极。反之则结论亦反之。

10. 常用电极材料有那些及其适用范围?

常用电极材料有:纯铜金属,纯钨金属,纯钼金属,铝铜合金,铬铜合

金,铍铜合金,钨铜合金,钼铜合金等。

适用举例:

低碳钢工件--选用电极(铬铜合金),

不锈钢工件--选用电极(铬铜合金),

纯铜工件--选用电极(纯钨金属,纯钼金属,钨铜合金,钼铜合金),

黄铜工件--选用电极(铬铜合金),

纯银工件--选用电极(钨铜合金),

纯镍工件--选用电极(铝铜合金,铬铜合金),

纯铝工件--选用电极(纯钨金属,纯钼金属,铬铜合金)。

11.  电阻点焊中电极起什么作用?

电极起四个基本作用:

①对工件导通焊接电流,

②对工件施加焊接压力,

③保证焊接点处的散热冷却,

④保证焊接点处电流密度。

12. 常用电极形状有那些及其适用范围?

电极端面形状与工件焊接点处的电流密度高度相关,应尽可能使其保持形状不易变形并具有耐磨性。另外电极端面形状也影响焊接过程产热及冷却,进而也影响焊核的形成。

常用电极形状有:①圆柱体型,②圆台体型,③半球体型,④长方体型,⑤方台 体型。

13. 什么是嵌入式电极及其特性?

在焊一些高导电性导热性材料(纯铜,纯银等)时采用嵌入式电极,即把钨或钼大部分嵌入铬铜之内,仅露出一点焊头,则可以借助铜体提高回路电流的稳定输出同时又能提高散热效果,还利于降低成本。

14. 什么是自动找平式电极及其特性?

在进行多点凸焊或者尺寸较大的凸环形焊时,其中一个电极带有球形铰接,这样两电极平面可在加压时自动平行,从而工件压力均衡,焊接均匀性一致

性好。此结构电极称之为自动找平式电极。

15. 什么是软体式电极及其特性?

在进行脆弱结构工件焊接时,其中一个电极是由薄导电铜带包裹软性垫制成,这样软体式电极压脆弱结构工件在获得足够的焊接压力情况下不会破坏工件,同时导电均匀性一致性好。此结构电极称之为软体式电极。

16. 精密电阻点焊机的基本构成是什么?

通常现代精密电阻点焊机都是模块化设计的,它的基本模块包括:

①机械模块(主要是加压机头,机体架,电极等),

②电源电器模块(主要是焊接电源,焊接变压器,时序动作控制器等),

③辅助部件(主要是工作台,脚踏启动开关,连接电缆,定位夹具等)。

17. 精密电阻点焊机电源有几种基本类型?

通常现代精密电阻点焊机电源有四种类型:①精密交流式电源,

②精密电容储能式电源,

③精密逆变直流式电源,

④精密晶体管直流式电源。

18. 什么是精密交流式点焊机及其特点?

把工频交流市电通过可控硅作开关以导通角精确可调方式控制焊接变压器,

向工件以给定周波数输出低压大电流并在施加一定焊接压力下实现点焊,

以此原理工作的点焊机为精密交流式点焊机。

精密交流式点焊机特点:

①原理简单、可靠性高,

②使用普及、方便,

③价格便宜,

④瞬间输入功率大,电网负荷重,

⑤适合要求不高的普通材料焊接(低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜等)。

19.  什么是精密电容储能式点焊机及其特点?

把工频交流市电整流精密定量存储于电容器内,电容器内的电能通过可控硅做开关向焊接变压器初级释放,则焊接变压器次级向工件以低压大电流方式输出电容器内存储的固定能量并在施加一定焊接压力下实现点焊,以此原理工作的点焊机为精密电容储能式点焊机。

精密电容储能式点焊机特点:

①原理较复杂,

②输出能量精确、节省电力,

③价格较适中,

④需较大焊接压力、否则容易飞溅,

⑤特别适合高导电率材料焊接(铜、银、铝、金等),当然也适合普通材料焊接(低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜等)。

20. 什么是精密逆变直流式点焊机及其特点?

把工频交流市电通过整流电路变为直流电,此直流电再通过带有电流或电压反馈

控制功能的电路去控制逆变桥转变为高频交流电向焊接变压器初级释放,则在焊

接变压器次级由整流器整流后向工件以直流低压大电流方式输出,同时在施加一

定焊接压力下实现点焊,以此原理工作的点焊机为精密逆变直流式点焊机。

精密逆变直流式点焊机特点:

①原理复杂,

②闭环(电流、电压、功率)反馈控制、输出能量精确,

③价格贵,

④需较小焊接压力、不易飞溅,

⑤焊接性优良、适合各种材料焊接(低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜、铜、银、铝、金等)。

21. 什么是精密晶体管直流式点焊机及其特点?

把工频交流市电先由输入变压器变成低压交流电,通过带平波电容器的整流电路变为直流电,此直流电再通过带有电流或电压反馈控制功能的电路去控制晶体管

组向工件以直流低压大电流方式输出,同时在施加一定焊接压力下实现点焊,以此原理工作的点焊机为精密晶体管直流式点焊机。

精密晶体管直流式点焊机特点:

①原理复杂、不宜制成太大功率,

②闭环(电流、电压、功率)反馈控制、输出能量精确,

③价格贵,

④需较小焊接压力、不易飞溅,

⑤焊接性优良、适合各种材料的微小工件焊接(低碳钢、不锈钢、黄铜、磷铜、铜、银、铝、金等)。

22. 什么是点焊机额定输出功率?

一般地点焊机在点焊时是断续输出功率的,在说明书规定冷却条件下以额定占载

率工作的点焊机能够输出功率的最大值为点焊机额定输出功率。

23. 什么是点焊机最大输出功率?

在标准点焊机输出测试回路工作的点焊机能够输出功率的最大值为点焊机最大

输出功率。

24. 什么是点焊机空载电压?

在点焊机输出回路开路时焊机能够输出电压的最大值为点焊机空载电压。

25. 什么是点焊机占载率?

点焊机实际通电焊接时间周期之和与总的工作时间周期的比值为点焊机占载率。

26. 什么是点焊机短路电流?

在标准点焊机输出测试回路处于短路状态下工作的点焊机能够输出电流的最大

值为点焊机短路电流。

27. 什么是点焊机实际焊接电流?

点焊机焊接工件时的电流实际测试值为点焊机实际焊接电流。

28. 什么是多段焊接电流及其作用?

有些多功能点焊机在一个点焊循环程序可输出多段电流。一般地第一段电流称之

为预热电流(主要用于焊镀层金属时可去除部分镀层使接触导电性一致),第二

段电流称之为主焊接电流(主要用于工件本身焊接),第三段电流称之为后热电

流或回火电流(主要用于焊淬硬性金属时的后热回火免于其脆性)。


29. 精密电阻点焊机机头有几种基本类型?

精密电阻点焊机机头按动力方式分:

①人工脚踏动力式机头,

②气缸驱动式机头,

③电动伺服驱动式机头

④人工手动钳式机头。

精密电阻点焊机机头组成结构方式分:

①固定单点式机头,

②固定双点式机头,

③组合模块单点式机头,

④组合模块双点式机头。

此外部分点焊机机头还配装辅助行程模块或辅助压力模块。

30. 什么是精密电阻点焊机焊接行程?

精密电阻点焊机机头中主模块的可移动电极的移动距离是精密电阻点焊机焊接

行程。一般可移动电极到工件的距离要小于精密电阻点焊机的最大焊接行程。

31. 什么是精密电阻点焊机辅助行程?

精密电阻点焊机机头中辅助行程模块的可移动滑台(主模块安装在此滑台上)

的移动距离是精密电阻点焊机辅助行程。一般地精密电阻点焊机辅助行程主用于方便避开障碍。

32.  什么是精密电阻点焊机喉深?

精密电阻点焊机机头中主模块的可移动电极到机头支架体的距离是精密电阻点

焊机喉深。一般地焊机喉深对工件上焊点到工件边缘的最大距离有限制。

33. 什么是实际精密电阻点焊接压力?

点焊机焊接工件时电极施加焊接压力的实际测试值为精密电阻点焊接压力。

34. 什么是压力追随性及其作用?

点焊机焊接工件时,工件通电产热过程中焊接是动态的,电极会发生位移以追随响应此动态过程来确保电极施加焊接压力的稳定性,这就是精密电阻点焊接压力

追随性。精密电阻点焊接压力追随性好,则不易产生飞溅,焊核形成好。

35. 什么是点焊循环程序及其含义?

一般地标准的点焊循环程序是点焊机一次点焊时序过程的描述,

它是由四个连续时间过程组成:

①电极预压时间,

②通电焊接时间,

③冷却保压时间,

④电极休止时间。

电极预压时间是:从焊接电极移动开始并夹紧工件在通电焊接之前的时间。

通电焊接时间是:工件通电加热所需时间。

冷却保压时间是:工件通电结束到电极释放并松开工件的时间。

电极休止时间是:电极释放开始到下次启动的时间。

36. 电流监控仪作用是什么?

由于焊接电流是在很短的时间内(1ms-500ms)流过的很大电流(100A-50KA左

右)而且其电流波形各异,因此根本无法用普通的指针式或数字式电流表来测量。

因此需专业大电流监控仪进行测量,并可以对电流超限进行判断报警,同时可对各焊点的电流数据自动记录方便质量管理。

37. 压力检测仪作用是什么?

电阻点焊机的电极施加压力都可调节,但压力大小数值绝大多数都无显示,

因此需专业大大范围压力检测仪进行测量,以便调校准确的电极压力。

38. 精密电阻点焊焊接规范的概念是什么?

电阻点焊焊接规范是根据工件的焊接工艺要求制定焊接参数(焊接电流、

焊接时间,焊接压力)组合策略概念。

强焊接规范:大焊接压力、大焊接电流、短焊接时间组合。

中焊接规范:中焊接压力、中焊接电流、中焊接时间组合。

弱焊接规范:小焊接压力、小焊接电流、长焊接时间组合。

39. 精密电阻点焊的品质保证方法有那些?

电阻点焊的品质检验方法:

①目视检验(人工肉眼经验检查、焊核显微金相检查),

②破坏性检验(人工简单撕裂经验检查、用拉伸仪进行焊核拉伸强度检查)。

品质保证手段:

①压力检测(用压力检测仪定期检查焊接压力,监控焊接机头工作状况,确保焊接压力稳定),

②电流监测(实时进行焊接电流监测,确保可能不良品立即被发现),

③电极研磨(定期检查电极形状及表面状态,若变形或磨损超限,及时修磨或更换),

④电极过热(定期检查电极冷却情况,防止电极过热缩短寿命),

⑤工件精度及表面状态(定期检查工件,确保工件厚度、镀层、成分一致及表面清洁)。

40. 什么是凸焊?

在两被焊工件板材较厚或厚度不同时,可在其中一工件板冲压凸起(通常在较厚的板材上冲凸点),以此凸起接触另外一个工件,而焊核形成就在此凸起处。这样焊接压力和焊接电流集中,便于提高焊接质量。这种电阻焊工艺称之为电阻凸焊。

有时有些工件要在小的范围分布多个焊点,此时为提高效率和质量,也可采用冲凸点进行一次焊接。而有些工件对焊接有密封要求,则采用冲环形凸线进行一次焊接。

41. 什么是电阻缝焊?

将两工件装配成搭接形式并置于两滚轮电极间,滚轮加压并转动,连续或断续送电,由此在滚轮滚过的路径形成一条连续焊缝,该方法叫电阻缝焊。

电阻缝焊是电阻焊的一重要方法,主要应用于:金属接带、密封容器接缝等。

42. 精密电阻点焊的传电型式有哪些?

精密电阻点焊主要有两种传电型式:

①双面传电型式(两电极相对在工件两侧夹住工件,一般每次焊接一点),

②单面传电型式(两电极平行在工件一侧把工件压在通常是导电良好的支撑台上,一般每次焊接两点。有时用其中一端部为平的电极仅起传电作用实际也只焊接一点)。

43. 精密电阻点焊中为什么有分流?

精密电阻点焊中有部分电流不经过正在进行的焊接点处的焊核流过,此部分电流不能产生有效的焊接热,我们把这种现象叫分流。一般地,邻近已经焊好的焊点、有些工件本身、或工装夹具都是产生分流的主要因素。

44. 什么是极性效应?

使用直流点焊机焊接两种不同材料的工件(铜合金和不锈钢)或焊接有些单面传电型式的工件(电池组合)时,改变焊接电流的极性,则被焊接物的焊接强度会有显著的不同。另外,电流极性的改变对电极和被焊接物之间的粘附程度也有相当大的影响。这种焊接现象称之为极性效应。使用交流点焊机焊接时,由于电流双向流动,两个电极的发热量及损耗程度相同,不存在极性效应。

45. 工件定位夹具为什么要绝缘?

在用精密电阻点焊机焊接工件时,有时要用夹具来定位工件以便精确焊接,此夹具最好和工件之间绝缘以防止不必要的分流。

46. 什么是精密电阻点焊热平衡?

用精密电阻点焊机焊接工件时,在电极、工件之间是一个产热和散热动态过程。精密电阻点焊热平衡是指对工件通电施以均等的热量,通过调整焊点工艺设计、电极材料或电极形状结构来使焊接点(焊核)的温度为最高。

获得热平衡的常用方法: 

①对于导电率良好的工件材料要使用导电率不好的电极。导电率不好的工件材料则要使用导电率良好的电极。

②工件的板厚相差较大的场合,可在厚板侧用顶端直径小的电极而薄板侧用顶端直径大的电极,使热量集中于焊核。

③在焊接热不对称工件时,凸点焊接方法被经常使用。

47. 金属材料的点焊焊接性是什么?

金属材料的点焊焊接性是用来相对衡量金属材料在一定点焊工艺条件下实现优

质点焊连接接头难易程度的尺度。

判断金属材料的点焊焊接性的主要标志:

①金属材料的导电性和导热性(高导电导热的金属材料的焊接性较差),

②金属材料的高温塑性及塑性温度范围(高温塑性差、塑性温度范围窄的金属材料的焊接性较差),

③金属材料对热循环的敏感性(点焊热循环易淬火变脆的金属材料的焊接性较差),④熔点及硬度(熔点高及硬度大的金属材料的焊接性较差)。

48. 如何电阻点焊高导电(热)材料?

在电阻点焊铜、铝、金、银等高导电(热)性材料时,选用钨、钼、钨铜合金、

钼铜合金、铜铝合金作为电极(一般采用镶嵌式电极)。至于焊接电源,通常使

用电容储能式电源或大功率逆变式焊接电源以短时间内大电流通电(热量累积快

散热少)来实现焊接。但有时也使用交流式电源以长时间内大电流通电(热量累

积慢散热多)来实现焊接。

49.  如何电阻点焊低导电(热)材料?

在电阻点焊低碳钢、镍、不锈钢等低导电(热)性材料时,选用铬铜合金、铜铝

合金作为电极。至于焊接电源,对焊点要求不高一般选用交流式电源。对焊点要

求较高一般选用电容储能式电源。对焊点要求高一般选用大功率逆变式焊接电

源。

50. 如何电阻点焊异种材料?

在电阻点焊低碳钢≈铜、镍≈铜、镍≈铝、不锈钢≈铜等异种材料时,选用电极的原则是:

低碳钢、镍、不锈钢侧面用铬铜合金、铜铝合金作为电极,

而铜、铝侧面用钨、钼、钨铜合金、钼铜合金、铜铝合金作为电极。

至于焊接电源,对焊点要求不高一般选用电容储能式电源。

对焊点要求高一般选用大功率逆变式焊接电源。

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