1、焊接基本知识介绍,点焊基本知识,第一节 点焊基本知识,点焊的原理 点焊规范参数 点焊时的注意事项,点焊的原理,一、点焊的热源及其特点：1、电阻焊的热源： 电阻焊的热源是电阻热，电流通过导体时导体将析出热量其温度会升高。根据焦耳定律焊接区总析热：Q = I2RtI： 焊接电流的有效值；R：焊接区总电阻的平均值；t ：通过焊接电流的时间。,点焊焊接热源总析热量为Q=i2（rc+2rew+2rw）trc ：焊件间接触电阻的动态电阻值；2rew ：电极与焊件间接触电阻的动态电阻值；2rw ：焊件内部的动态电阻值。,t,0,2、电阻焊热源的特点：电阻焊热源产生于焊件内部，与熔化焊时的外部热源相比对焊接区
2、的加热更为迅速集中。内部热源使整个焊接区发热，为获得合理的 温度分布，散热作用在电阻焊的加热中具有重要意义。在点焊中主要依靠内部水冷的铜合金电极对焊接区的急冷作用来实现。一般说导电性、导热性良好的金属（铝、铜合金），由于析热少而散热快，其焊接性较差；而导电性、导热性较差的金属（低碳钢） 则易于焊接。,二、点焊时的电阻及加热1、点焊时的电阻：R= Rc+2Rew+2RwRc ： 焊件间接触电阻；2Rew ： 电极与焊件间接触电阻；2Rw ： 焊件本身的内部电阻。,1）接触电阻 Rc+2Rew 接触电阻是一种附加电阻，通常指的是在点焊电极下所测定的接触面（焊件焊件接触面、焊件电极接触面）处的电阻值
3、。它形成原因，是由于接触表面微观上的凹凸不平及不良导体（表面氧化膜、油、锈以及吸附气体层等）的存在所致。当电流通过接触面时，接触点附近及不良导体膜部位的电流线发生弯曲变长，并向接触点密集(图1.1)而使实际导电截面减小。,这种电流线的拥挤、变长即形成了附加电阻。,图1.1 接触电阻的形成,接触电阻对点焊加热的影响：接触电阻Rc+2Rew的析热量约占内部热源Q的510% （接触电阻析热量占热源比例不大，并且在焊接开始后很快降低、消失，但这部分热量对建立焊接初期的温度场、扩大接触面积，促进电流场分布的均匀化是有重要作用的）。但过大的接触电阻有可能造成通 电不正常或使接触面上局部区域过分强烈析热而产
4、生喷溅、粘损等缺陷。,影响接触电阻的主要因素：表面状态：清理方法、加工表面的粗糙度及焊前存放时间都会 影响焊件的表面状态，因而接触电阻的差别很大.注意：机械清理可比化学清洗得到更低的接触电阻值，但化学清洗后的零件接触电阻更为均匀、稳定。,电极压力：电极压力增大将使金属的弹性与塑性变形增加，对压平接触表面的凹凸不平和破坏不良导体膜均有利，其结果使接触电阻减小 。当压力增大变为重新减小时，由于塑性变形使接触点数目和接触面积不可能再恢复原状，此时的接触电阻将低于原压力作用下的数值而呈“滞后”现象。同时材质软的焊材其接触电阻的减小和“滞后”更为显著。,加热温度：温度升高金属变形阻力下降，塑性变形增大，
5、接触电阻急剧降低直至消失。钢材温度升到600时接触电阻接近为零。,2）焊件内部电阻2Rw 焊件内部电阻2Rw是焊接区金属材料本身所具有的电阻，该区域的体积在大于以电极焊件接触面为底的圆柱体体积。产生这一现象的根本原因，是点焊时的“边缘效应”（电流通过板材时，其电流线在板件中间部分将向边缘扩展，使电流场呈现鼓形的现象(图1.2)。,图1.2 电流场,由于点焊加热是不均匀的,焊接区内各点温度不同，电阻率亦 不同,这就引起焊接电流绕过较热部分金属呈现绕流现象,进一步促进电流场向边缘扩展。因此内部电阻的因素有：金属材料的热物理性质、机械性能、点焊规范参数及特征和焊件厚度。,一、点焊规范参数1、焊接电流
6、：焊接时流经焊接回路的电流。当电流过小时，使热源强度不足而不能形成熔核或熔核尺寸过小，因此焊点拉剪载荷较低且很不稳定。电流适中时，熔核尺寸稳定增大，因而焊点拉剪载荷最大。电流过大时，使加热过于强烈，引起金属过热、喷溅、压痕过深等缺陷，接头性能反而下降。,点焊规范参数,2、焊接时间：电阻焊时的每一个焊接循环中，自焊 接电流接通到停止的持续时间。当时间过短时，使热源强度不足而不能形成熔核或熔核尺寸过小，因此焊点拉剪载荷较低且很不稳定。时间适中时，熔核尺寸稳定增大，因而焊点拉剪载荷最大。时间过大时，使加热过于强烈，引起金属过热、压痕过深等缺陷，接头性能反而下降。,3、电极压力：电阻焊时，通过电极施加
7、在焊件上的 压力。压力过小时，由于焊接区金属的塑性变形范围及变形程度不足，造成因电流密度过大而引起加热速度大于塑性环扩展速度从而产品严重喷溅。压力过大时，将使焊接区接触面积增大，总电阻和电流密度均减小，焊接区散热增加，因此熔核尺寸下降，严重时会出现未焊透缺陷。,4、电极头端面尺寸：点焊时与焊件表面接触的电极端头部分。D为端面直径，h为水冷端距离。电极头端面尺寸增大时，由于接触面积增大、电流密度减小、散热效果增强，均使焊接区加热程度减弱，因而熔核尺寸减小使焊点承载能力降低。由于电极工作条件恶劣，电极头产生压溃变形和粘损是不可避免的，因此当电极头端面尺寸 的增大D15%D时，或由于不断锉修电极头而带来的水冷端面h3mm时应更换电极头。,D=（1.11.2)d,小知识,附1 低碳钢点焊规范,点焊时的注意事项,一、焊点距的选取连续点时，点距越小，板材越厚分流越大。应在保证强度的前题下尽量加大焊点间距。 二、合理的焊接顺序焊点分布两侧时的分流比一侧时的要大。,三、焊件表面状态表面经认真清理的板材比表面有锈皮、氧化物的 点焊时分流小且不易产生喷溅。 四、零件设计的开敞性当电极与工件的非焊接区相接触时会引起很大的分流，而且易烧坏工件。,课程回顾:,1、点焊的原理及影响因素； 2、点焊的焊接规范； 3、点焊注意事项；,谢谢大家！,
