点焊规范参数对熔核尺寸及接头机械性能的影响 一、实验目的 （一）研究规范参数对于熔核尺寸及接头强度的影响； （二）掌握选择点焊规范参数的一般原则和方法； （三）了解熔核的形成过程； 二、实验装置及实验材料 （一）交流点焊机（DN——200型）1台 （二）电焊电流测量仪（HDB——1型）1台 （三）拉力试验机（LJ——5000型）1台 （四）测量显微镜（15J型）4台 （五）砂轮切割机1台 （六）吹风机1台 （七）试片150×25×1.5mm,冷轧低碳钢140对 三、实验原理 电阻点焊是将准备焊接的工件放在两个电极之间，然后利用电极压紧工件，在点击压力的作用下通过焊接电流，利用工件自身电阻所产生的焦耳热来加热金属，并使焊接区中心部位的金属熔化，形成熔核。断电后，在电极压力的作用下，受热熔化的金属冷却结晶，形成焊点核心。在形成熔核的同时，熔核周围金属也被加热到高温，在点击压力作用下产生塑性变形及强烈的再结晶过程，并在结合面上形成共同晶粒。熔核周围这一环形塑性区称为塑性环；它也有助于点焊接头承受载荷。由此可知，电焊工艺过程是被焊金属受到热和机械力共同作用的过程，而施加焊接压力和通以焊接电流时形成点焊接头的基本条件。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。 （一）焊接热的产出及影响因素 点焊时产生的热量由下式决定：Q=IRt（J）（1） 式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s） 1.电阻R及影响R的因素 电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——（2) 当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。 接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成： 1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。 2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
车身电阻点焊焊接工艺 案例 一台捷达小轿车由于中部车身发生严重碰撞，需要更换中柱。在维修过程中使用电阻焊连接，但维修人员在完成电阻焊工作后，发现有许多焊点未能完成互熔，产生内外钣件脱焊现象。 分析原因：1.焊前没有清理干净，焊位有杂物沾污。 2.焊时电流、电压值不对。 3.夹具没有实施夹紧而留有空隙，造成焊点在加压时不能互熔。 改进措施：1.焊前清洁。 2.夹具在夹紧焊接钣件之间要贴合牢固。 3.先试焊才实施工作以保证质量。 一、制订检修计划 任务5制订汽车中部车身碰撞更换中柱故障的检修计划，如表9-1所示。 表9-1 汽车车身碰撞更换中柱的检修计划 1.车辆信息描述 车辆描述 车身钣金件材 料类型 门槛与中柱金属材 料 门槛结构形状 巾柱结构娄型 2.车身钣金件故障现象描 述 3.车身饭金件故障原因分 析，画出鱼刺图 4.中部车身钣金件故障检 修工作准备
5.中部车身钣金件故障检 修流程 步骤检查项目操作要领技术要求或标准检修记录 提示 车辆的维修接待，必须仔细询问顾客车辆故障的原因，细心观察车辆除事故范围外的损伤情况，并注明以防纠纷产生：对车内贵重物品妥善保存或要求顾客自行处理，为维修作业做好必要的准备，如实准确地填写接车问诊。车身钣金件故障检修流程表要做仔细毫不遗漏地记录下来，为在维修过程实施监控。 受损伤的整体式车身部件需要整体更换时，一般都按生产时的接合部切割分离，然后再按步骤安装新部件。当部件损伤程度并不太严重，只作局部切除即可修复时，做整体切割更换显然没有必要。 整体式车身的结构钣件，其横截面大都是封闭的，或者制件本身截面封闭，或者将其焊接在车身上时形成封闭截面形式，如车门槛板、立柱和车身梁；也有的钣件截面是开口或单层搭，如表9-2所示。 表9-2 中部车身的主要更换结构钣件 特点示意图特点说明 中立柱高抗拉强度钢板其强度比低碳钢高，它是经过定热处理后形成的，此类材常规加热和焊接方法部不致降低它的强度 车门槛板耐腐蚀钢板（即镀锌钢板）耐腐蚀高，具有极强的刚性切割更换时通过采用插入件式
点焊方法和工艺 一、点焊方法： 点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的面点焊方式如图11-5所示。图中a是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。图中b表示用大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。图中c为同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中d为采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c的不足。 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式如图11-6所示，图中a为单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中b为无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。图中C有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。图中d为当两焊点的间距l很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。 在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工的型式（图11-7a),也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式（图11-7b).后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。 其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负荷平衡。 二、点焊工艺参数选择 通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。 以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差并适当加以调整。 三、不等厚度和不同材料的点焊 当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时，厚件一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料（见图11-8） 调整熔核偏移的原则是：增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有： （1）采用强条件使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。 （2）采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径，以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。 （3）采用不同的电极材料薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金，以减少这
点焊基本原理 1．1 点焊接头的形成 电阻点焊原理和接头形成如图1所示。可简述为：将焊件3压紧在两电极2之间，施加电极压力后，阻焊变压器1向焊接区通过强大的焊接电流，在焊件接触面上形成真实的物理接触点，并随着通电加热的进行而不断扩大。塑变能与热能使接触点的原子不断激活，消失了接触面，继续加热形成熔化核心4，简称熔核。熔核中的液态金属在电动力作用下发生强烈搅拌，熔核内的金属成分均匀化，结合界面迅速消失。加热停止后，核心液态金属以自由能最低的熔核边界半熔化晶粒表面为晶核开始结晶，然后沿与散热相反方向不断以枝晶形式向中间延伸。通常熔核以柱状晶形式生长，将合金浓度较高的成分排至晶叉及枝晶前端，直至生长的枝晶相互抵住，获得牢固的金属键合，接合面消失了，得到了柱状晶生长较充分的焊点，如图2所示。或因合金过冷条件不同，核心中心区同时形成等轴晶粒，得到柱状晶与等轴晶两种凝固组织并存的焊点，如图3所示。同时，液态熔核周围的高温固态金属，在电极压力作用下产生塑性变形和强烈再结晶而形成塑性环①〔注：塑性环（corona bond）熔核周围具有一定厚度的塑性金属区域称为塑性环，它也有助于点焊接头承受载荷〕，该环先于熔核形成且始终伴随着熔核一起长大，如图4所示。它的存在可防止周围气体侵入和保证熔核液态
金属不至于沿板缝向外喷溅。 熔核凝固组织为全部柱状晶者，以65Mn熔核为例，其形成过程模型如图5所示。图中： 图5a 凝固前，在熔合线上（固－液相界面）有许多晶粒处于半熔化状态，显然熔核的液态金属能很好的润湿取向不同的半熔化晶粒表面，为异质成核进行结晶提供了有利条件。 图5b 液态熔核的温度降低时，由于成分过冷较大，以半熔化晶粒作底面沿<100>向长出枝晶束。 在电极与母材的急冷作用下，凝固界面前形成较大的温度梯度，因而使枝晶主干伸入液体中较远，枝晶生长很快，枝晶臂间距H与冷却速度V间存在以下关系。 一次枝晶臂间距H1∝V-? 二次枝晶臂间距H2∝V-（?～?） 由于薄件脉冲点焊熔核尺寸小，电极与母材的急冷作用强，液体金属的冷却速度极快，因此枝晶臂的间距甚小。 图5c 枝晶继续生产、凝固层向前推进，液体向枝晶间充填。 枝晶间的液体逐渐向枝晶上凝固，使枝晶变长变粗，靠近母材处由于温度低，液体向枝晶上凝固快，以至形成连续的凝固层。由于65Mn合金具有较宽的凝固温度范围，故凝固层呈锯齿形起状，由于晶界在凝固层内形成，这就造成柱状
电阻焊接原理与电阻点焊过程四个阶段 电阻焊虽然具有劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简便，易实现机械化等优点；但也受到耗电量大、电极棒更换、被焊材料导电性能、适用的接头形式、以及可焊工件厚度（或断面尺寸）等因素的限制。 在动力电池的成组工艺中，电阻焊作为一种比较成熟的工艺，被在一些场合应用，比如单体与母排的焊接，电池极耳与并联导电条的连接等等。由于设备简单，成本较低，在电池行业发展早期，应用比较多。虽然近年有逐步被更先进的激光焊接和超声焊接替代的趋势……不管怎样，整理一份资料，了解一下这位成型工艺界的前辈。 电阻焊虽然具有劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简便，易实现机械化等优点；但也受到耗电量大、电极棒更换、被焊材料导电性能、适用的接头形式、以及可焊工件厚度（或断面尺寸）等因素的限制。 电阻焊接原理 电阻焊（resistance welding）是把工件置于一定的电极力夹紧间，然后利用接电流通过件所析出的电阻热使被材料熔化，待冷却后形成可靠点的接方法。 电阻焊基本形式如下图所示，将即将接的材料 3 夹紧于两电极2 之间，在施加一定的接压力后，接变压器 1 在接区释放较大的电流，并持续一定的时间，直到件的接触面间出现了真实的接触点后，再继续加大接电流让熔核持续地生长，此时接材料接触位置的原子不断被激活后形成熔化核心4。 最后接变压器停止通电，被融化件材料遇冷凝固为点。利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种，即点、缝、凸、对。 电阻焊点的热源是电流通过接区产生的电阻热。电阻焊点时，电流通过件产生的热量可由下式确定： Q=I Rt
第五章电阻点焊 5.1概述 点焊是电阻焊的一种, 是将被焊工件压紧于两电极之间, 并通过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或塑性状态, 使之形成金属结合的一种方法, 如图 5.1 所示。 点焊是一种高速、经济的连接方法。它适用于制造接头不要求气密,厚度小于3mm, 冲压、轧制的薄板搭接构件,广泛用于汽车、摩托车、航空航天、家具等行业产品的生产。 图 5.1 点焊示意图 5.2点焊的基本原理 5.2.1点焊过程(焊接循环 图 5.2为点焊的基本焊接循环, 图 5.33为点焊焊接过程示表图。点焊过程由四个基本阶段组成。 图 5.2 点焊的基本焊接循环图 5.3 点焊焊接过程示意图 (1 预压阶段—将待焊的两个焊件搭接起来，置于上、下铜电极之间，然后施加一定的电极压力，将两个焊件压紧。 (2 焊接时间—焊接电流通过工件，由电阻热将两工件接触表面加热到熔化温度，并逐渐向四周扩大形成熔核。 (3 维持时间—当熔核尺寸达到所要求的大小时，切断焊接电流,电极压力继续保持，熔核在电极压力作用下冷却结晶形成焊点。 (4 休止时间—焊点形成后，电极提起，去掉压力，到下一个待焊点压紧工件的时间。休止时间只适用于焊接循环重复进行的场合。 为了提高焊点的物理和化学性能，可以在基本焊接循环中加入下列其中之一或多个过程: (1 预压力使电极和工件紧密、贴合; (2 预热来降低工件上开始焊接时的温度梯度; (3 顶锻力压实熔核，防止产生裂纹和缩孔;
(4 回火、退火时间对硬化合金钢以达到所需求的强度; (5 后热以细化晶粒; (6 电流衰减以延迟AL 的冷却。 图 5.4 为一个比较复杂的焊接循环。 图 5.4 复杂的点焊焊接循环示例 5.2.2 焊接热的产生及其影响因素 5. 2.2.1焊接热量的产生 点焊时产生的热量由下式决定: Q=I2RT 式中： Q—产生的热量(J I—焊接电流(A R—电极间电阻( T—焊接时间(S 点焊时导电通路上的总电阻及热量分布如图 5.5所示。 图 5.5 点焊时导电通路上的电阻及热量分布 总电阻由以下七个部分组成: ①1,7—电极电阻，与电极材料有关; ②2,6—电极与工件之间的接触电阻，与电极和工件的表面状态，电极大小、形状及压力有关。此处产生的热量较多，但由于电极的热传导较好，并有水冷，母材达不到熔化温度。 ③3,5—母材本身电阻，正比于材料的电阻率和板厚，反比于导电面积。 ④4—母材间接触电阻，此处电阻最大，产热最多对焊接形核有作用的是接触电阻4，其它的电阻应尽可能减少。在一定的焊接循环 内,影响点焊接头热量多少的因素有：A.工件及电极电阻；B.工件间接触电阻以及工件与电极之间的接触电阻；C.工件及电极上的热量损失。 5. 2.2.2影响因素
电阻焊常用方法：点焊、缝焊、凸焊、对焊 一、点焊 点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。 点焊的工艺过程： 1、预压，保证工件接触良好。 2、通电，使焊接处形成熔核及塑性环。 3、断电锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。 二、缝焊 缝焊的过程与点焊相似，只是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极，将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。 三、对焊 对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。 四、凸焊 凸焊是点焊的一种变型形式；在一个工件上有预制的凸点，凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。 1、电阻对焊 电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法， 电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。
2、闪光对焊 闪光对焊是将焊件装配成对接接头，接通电源，使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点，在大电流作用下，产生闪光，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。 闪光焊的接头质量比电阻焊好，焊缝力学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊表面。闪光对焊常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属，也可焊异种金属；可焊0.01mm 的金属丝，也可焊20000mm的金属棒和型材。 电阻焊接的品质是由以下4个要素决定的： 1.电流， 2.通电时间， 3.加压力， 4.电阻顶端直径
点焊的原理及焊接工艺 点焊工艺是一种形成永久结合的金属连接。在焊接时焊件通过焊接电流局部发热，并在焊件的接触加热处施加压力，形成一个焊点。点焊是一种高速、经济的连接方法，它适用于制造可以采用搭接、接头不需要气密、厚度小于5mm的冲压轧制的薄板类构件。点焊工艺目前被广泛地应用于各个工业部门，不仅能够焊接低碳钢和低合金钢，也可以焊接高碳钢、高锰钢及不锈钢、铝合金、钛合金等材料组成的零部件。 点焊工艺参数的选择：影响点焊的工艺参数包括焊接电极的结构直径、焊接能量、http:///products/product/22.html焊接时间和焊接压力。根据焊接速度和焊接效果可分为快速焊接、中速焊接、普通焊接三种条件，对于工件要求焊接强度高、焊接变形小的场合，最好选用大功率、短时间的强规范快速焊接。对于要求不严格的工件就可以采用小功率、长时间的普通焊接方式，这样可选择比较小的焊接设备，同时对电网的影响也比较小。通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸，其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检验熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力、焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时还需进行低倍测量、拉伸试验和X射线检验，以判定熔透率、http:///products/product/22.html抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。 影响点焊焊接接头焊接质量的因素主要有焊接电流、电极压力、焊接时间、预压和休止时间、焊接电极直径等。 1、焊接电流 点焊形成的熔核所需的热量来源是利用电流通过焊接区电阻产生的热量。在其他条件给定的情况下，焊接电流的大小决定了熔核的焊透率。在焊接低碳钢时，熔核平均焊透率为钢板厚度的30～70%，熔核的焊透率在45～50%时焊接强度最高，当焊接电流超过某一规范值时，继续增大电流只能增大熔核率，而不会提高接头强度，由于多消耗了电能和增大了设备的损耗，因此从制造成本来讲是很不经济的。如果电流过大还会产生压痕过深和焊接烧穿等缺陷。 2、电极压力 点焊时电极压力对熔核尺寸影响也是比较大的。电极压力过高会使压痕过深，http:///products/product/22.html同时会加速焊接电极的变形和损耗。
结课论文 课程名称压力焊、钎焊焊接技术 授课地点明虹楼203 授课教师万祥明 专业班级材控1211 学号2012118502104 姓名赵乙丞 2014年11月1 日
浅谈电阻点焊方法的应用与发展 摘要：电阻点焊技术是最重要的电阻焊方法之一，它是一种高速、经济的重要连接方法，并具有生产效率高、焊接质量稳定、易实现机械化和自动化等优点。它适用于制造可以采用搭接、接头不要求气密、板厚小于3mm的冲压、轧制的薄板构件，当然，它也可焊接厚度达6mm或更厚的金属构件，因此该技术在生产中得到广泛应用与发展，人们也对其开展了大量的理论研究，但是同时针对同一材料在不同规范下的点焊研究并不多。 [关键词]：电阻点焊；适用范围；应用与发展 1.简述点焊： 电阻电焊简称点焊，是焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊采用的点焊机有单点点焊机（主要用于焊接较粗钢筋），多点点焊机（主要用于焊接钢筋网片）和悬挂式点焊机（能任意移动、可焊接各种几何形状的大型钢筋网片和钢筋骨架）。目前在汽车工业中得到了广泛的应用。 2.简述点焊方法： 2.1双面点焊 双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式——双面单点焊是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免只使用一个变压器的不足。 2.2单面点焊 单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式——单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊
中华人民共和国航空工业部部标准 HB/Z 77-84 铝合金电阻点焊和缝焊工艺 1 总则 1.1 本标准适用于LF2、LF3、LF6、LF21、LY12、LY16、LC4、LC9变形铝合金电阻点焊及LF2、LF3、LF6、LF21变形铝合金电阻缝焊工艺。 1.2 焊工应有焊接航空产品的焊接操作证书。 2 设备 2.1 焊机:点焊机、缝焊机。 2.1.1 焊接铝合金一般选用直流脉冲式、电容储能式、次级整流式等类型的焊机,缝焊机建议选用步进式的。 2.1.2 焊机最好具有三种加压方式:不变的压力、附加锻压力、附加予压和锻压力。 2.1.3 焊机电极臂应有足够的刚性,当施加最大额定压力时,臂长不大于500㎜,弹性挠 度应不超过1.5㎜,臂长不大于1200㎜,挠度应不超过2㎜。 2.1.4 焊机在规定气压范围和额定焊接速度下工作时,电极压力的波动应不超过+8%。上电极下降时应平稳无冲击现象。 2.1.5 焊机工作时,电源电压应在额定值的+5%范围内。管道压缩空气压力应不低于 5kg/cm2,室温应不低于15℃。 2.1.6 焊机的次级回路电阻,直流脉冲焊机应不大于60μΩ,交流焊机应不大于100μΩ,单个活动连结处电阻不大于20μΩ,单个固定结合处电阻不大于2μΩ。焊机的次级回路电阻至少三个月测量一次,并记入设备档案中。 2.1.7 焊机应定期检修,活动导电部分应定期更换石墨润滑剂。 2.1.8 焊机应配备必要的专用工具。 2.1.9 焊机在安装、改装、大修或改变动力线路之后,由工厂主管部门组织进行鉴定,鉴定合格后才允许投入生产使用。 焊机鉴定内容如下: a.按附录A《焊机鉴定表》规定内容测量焊机的参数。 b.选用生产中常用的一种材料,取最薄和最厚的两种相同厚度的组合进行工艺稳定性试 验,试验内容列于表1,试验结果应符合表1及HB5276--84《铝合金电阻点焊和缝焊质量检验》的规定。在全部试验项目中有一项不合格，则应调整焊机重新试验，直到全部试验项目合格为止。鉴定试验结果应记入焊机鉴定表中(附录A)。 c.焊机鉴定试验应按生产需要在该焊机上焊接的最高等级接头的要求进行。 2.2 电极和滚盘 2.2.1 电极和滚盘可以采用镉青铜或其它铜合金，其导电率应不低于80%IACS(国际标准退火铜)。布氏硬度不小于110kgf/mm2。当电极压力不大于600kgf时，可选用布氏硬度不小于80 kgf/mm2的冷拉钢。 2.2.2 电极和滚盘应按不同材料分别打上印记，并不在损伤其工作面的条件下存放。 航空工业部1983-05-30发布1984-07-01实施
?局部结合?形成结构-自发牛成 电阻焊接基础什么是屯阻点焊
为什么采用电阻焊 ?快速 -价廉 -零件兀配容差 -可靠 -能焊度层材料 .相对简单 什么使用电阻焊?厚度从0.6mm到 3.5m m的钢板 -热浸镀锌 ?电镀锌 -铝材
?辆现代汽车包含有3000多个 电阻焊点xm GM-4488M - -产品工程和制造间的规范. WS-1 - -GM的电阻点焊手册 GM9621P— -工艺控制文件 WESS- -WS-1计算器 WS?4— -焊接认证流程 WS-2 — -设备规范- 2 3—; A J BUU'K 二.'
?电阻点焊是对两层或 以上的金属板材加压 并保持， 同时进行加 执 八■ ■ ? Heat =PRT -作为电阻焊的a 的，热量是由焊接电流和电阻形 成的. -钢铁的电阻值范围是6()到150微欧. -电阻焊接钢铁的焊接电流范围J^7{)0()-l8(X)()安培 ?焊接时间范围是8到48个周波 热量-压力 -时间 □ 着
TMAHSFORMER 典型焊接程序 1 ()()()()安 2 X ().000100 欧 X 0.24 秒(12周波) =2400 ws (焦耳) 基本构件 -控制器 ?变压器 ?电极 I ^SECOBDMV I rJ ---- < C I i / I 、伫？ / L ---------------------------- > SECOMDUV 3?3t VBLTS AMPS
?电极施压? -焊接电流导入零件 -冷却零件表面 电极施压目的 ?压紧零件 ?维持焊接电阻 ?如果电阻太低，生成热量不够. ?如果电阻太高，牛成热量过多. ?建立封闭压力 ?当焊接热量形成，在压力F热量扩散至焊接金属.
第２９卷第８期 焊接学报 ｖ０１．２９Ｎｏ．８２００ ８年８月ＴＲＡＮＳＡＣⅡＯＮＳＯＦＴＨＥＣＨＩＮＡⅥ屯ＬＤＩＮＧＩＮｓｒｒｎＴ【几［１０Ｎ Ａｕｇｕｓｔ ２００８ 双相钢点焊熔核界面撕裂分析 张小云， 张延松，来新民，陈关龙 （上海交通大学机械与动力工程学院，上海２００２４０） 摘要：双相高强钢电阻点焊快速冷却过程中形成的淬硬马氏体会增加点焊接头脆性，产生熔核界面撕裂问题，降低接头力学性能与低周疲劳寿命。以１．４Ⅱ蚰双相钢Ｄ嘶００为例，采用残余在母材上的熔核面积百分比作为衡量电阻点焊熔核界面撕裂程度的评价指标，利用正交试验设计方法，研究不同焊接工艺参数对熔核撕裂程度的影响规律。通过对单因子分析，可知焊接电流对双相钢点焊接头撕裂程度的影响最大；通过交互作用分析，获得了减少焊点界面撕裂程度的最优工艺参数；最后通过试验验证，有效减少和避免焊点界面撕裂发生。 关键词：电阻点焊；双相钢；界面撕裂；正交试验中图分类号：Ⅱ’４３８ 文献标识码：Ａ 文章编号：０巧３—３６０ｘ（２００８）０８—００４５—０４ 张小云 Ｏ 序言 ’随着全球环境和能源危机日益加剧，降低能耗，减少排放成为新一代轿车设计和制造所面临的重要课题。研究表明，燃油消耗的５０％是由于汽车的重量引起的，当整车质量减轻ｌＯ％，汽车的燃油经济性可提高３．８％，Ｃ０２排放量减少４．５％。因此，减少汽车自身重量是节能减排的最有效措施。欧盟一项研究表明，使用轻质高强材料可以将车身减重２５％。目前，先进高强钢的使用约占车身总用钢量的３０％左右，这个比例还将进一步扩大。在众多的先进高强材料中，双相钢以其较高的强度、较好的延伸率、较强的吸收残余应力的特性等，已经成为车身制造中应用前景最广泛的一种新型材料…。 一目前电阻点焊是车身制造中最重要的连接工艺，完成车身装配工作量的９０％以上，点焊质量好坏将会直接影响整车的性能【２Ｊ。因此，双相钢的电阻点焊特性对于其在车身制造中的应用非常重要。 双相钢主要组织是铁素体和马氏体两相，其中马氏 体的含量在５％一２０％，屈服强度为５００— ｌ２００ ＭＰａ。由于其本身组织特点与普通低碳钢相 比有很大的差异，在等温转变１’１１’相图上，其马氏体相变临界曲线偏左，在点焊熔核冷却形成过程中，会相变产生部分马氏体，熔核呈现一定的脆性，在对焊 收稿日期：２００ｒ７一０９一１１ 基金顷目：国家自然科学基金资助项目（５０５７５１４０）；高校博士点基 金资助项目（２０删８） 点质量进行凿剪（ｃｈｉｓｅｌｔｅｓｔ）或剥离（ｐｅｅｌｔｅｓｔ）检测 时，除了常规的熔核剥离模式（ｂｕｔｔｏｎ叫１．伽ｔ）外，经 常发生从焊点界面撕裂（ｉｎｔｅｒｆ砬ｉａｌｆｍｃｔｕＩｅ）失效的情形【３Ｊ。不但影响了焊点的抗剪强度，还降低了焊点的低周疲劳寿命【４｜。 伺服焊枪是近期发展起来的一种新型焊接设 备，跟传统气动焊枪相比，它具有更高精度的电极力 与电极位置控制，可以有效减少与工件的冲击，降低噪音，延长电极帽寿命。其电极力可控的特性，可以在点焊过程中实时调整电极力，有效避免焊点飞溅，提高焊点强度。对于解决车身新材料的点焊问题，伺服焊枪提供了很好的解决方案［５】。利用伺服焊枪特性，研究焊接过程中电流、时间和电极力对焊点界面撕裂程度的影响，分析并获得避免焊点界面撕裂的最优工艺参数，以减少或避免焊点界面撕裂的发 生。 １试验平台搭建 伺服焊枪点焊系统主要由三部分组成，机器人及其控制器、焊接控制器、伺服焊枪。使用Ｆ锄ｕｃ公司Ｒ２０００ｉＡ机器人及其控制器Ｒ—Ｊ３ｉＢ，负载为 ２１０ ｋｇ，Ｏｂ啦公司交流焊接控制器ｒ１２５０及其伺服焊枪，额定电极力６ｋＮ，电极行程１００咖?。试验采用 １．４胁双相钢ＤＰ｜６００，采用万能拉伸机对焊点质量 进行拉剪试验，以检测焊后熔核失效模式，焊点拉剪 试样尺寸如图１所示。 万方数据
点焊培训资料 1.1点焊 利用电流通过圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热并局部熔化，形成一个熔核（其周围为塑性状态），然后在压力作用下熔核结晶，形成一个焊点。 1.2气动式交流点焊机 电极的运动和对焊件的加压，均由气路系统来实现，采用交流电，实现点焊功能的机械设备。 2设备结构 主要由机身、焊接变压器、压力传动装置、气路、水路系统、上下电极以及脚踏开关等部分组成。 2.1机身 机身用箱体式结构，全部结构件均由钢板折弯成型后焊接而成。该结构体积小、重量轻，能承受较大的冲击力，上悬臂安装加压传动装置及上电极部分，下悬臂安装有下电极部分，机身内部装有焊接变压器、进出水管、机身上面装有电磁气阀及气动三大件，机身下部的底脚上设有四个地脚安装孔，正常焊接时，必须装上4只 M10以上的地螺栓紧固后，方可使用。 2.2焊接变压器 焊接变压器为单相壳式结构，变压器的次级线圈由单只内置冷却铜水管的铸铜绕组组成，通过软铜带与上电极相联接，紫铜板与下电极相联接，焊接 1
变压器采用调节可控硅导通角来调节焊接变压器的初级电压，从而达到调节次级电压的目的，同时改变了焊接电流，适应不同的焊接规范，次级电压的调节范围，按焊接规范要求可连续可调。 2.3压力传动装置 压力传动装置主要由活塞、气缸、支承座与滑块下端与上电极部分相联，活塞杆与上电极连为一体，当活塞杆上下移动时，使上电极在支承座导轨内上下移动。气缸供气采用电磁气阀控制，推出或推进气缸右侧的行程插销，可调节二档上电极的工作行程。而三气室工作头则可在0~100mm行程范围内无级可调。 2.4气路系统 点焊机电极的运动和对焊件的加压，均由气路系统来实现，气路系统由带有气压表的减压阀和电磁阀等组成。从而达到控制上电极上下运动，电极压力的大小根据工件厚度和相应工艺规范确定。 2.5上下电极部分 电极部分由电极压块、电极座、端头、电极杆及电极头组成，电极压块内部通有冷却水，它的后端分别由软铜带和导电排与焊接变压器次级线圈相连接。电极杆紧固在电极臂与端头之间，凸焊机还带有上、下电极平台。与工件直接接触的上下电极头材料采用铬锆铜。 2.6冷却系统 点焊机在工作过程中会产生大量热量，需要循环水进行充分冷却，否则将严重影响焊接质量。 2
点焊的基本原理 摘要：本文从点焊的热源及熔核的形成过程、在焊接过程中焊接参数对焊点的影响及调整方法、在焊接过程中易出现的缺陷及处理措施、焊点的一般检验方法及常用的检验标准等四个方面综述了点焊的形成、调整及检验过程。 关键词：点焊焊接缺陷参数调整 一、点焊的热源及熔核的形成过程 在点焊过程中，点焊的热源主要有电极与金属的接触电阻热、金属内部的电阻热，金属与金属的接触电阻热，而在焊接过程中以金属内部的电阻热为主，占在焊接过程形核热量的95％左右。主要原因是在开始阶段，工件是靠接触电阻及工件本身电阻所产生的热量加热。但随着加热的进行，工件之间的接触点熔化消失，金属间接触电阻消失，但金属内部电阻率随着温度的升高而增大，所以在焊接过程中金属内部电阻为主要热源。 焊点的形成一般要经常过四个过程：预压－焊接－维持－休止。 预压的作用是在焊件的接触点得到尽可能大的接触面积。在焊接过程中，从宏观方面来看，件与件之间的接触是面与面之间的接触；但是从微观方面来看，件与件之间的接触其实是点与点之间的接触，因为每个工件的表面是不可能绝对光滑的，也就是说工件表面都有凸起和凹坑，所以件与件之间的接触就变成了件上面的凸起点之间的接触。当瞬间有很大的电流通过时，由于产生的电阻热很高，很快就使工件的接触点开始熔化，随着熔化金属的加多，工件之间的接触面也不断加大，电流密度相对减少。但是，如在电流闭合瞬间电极压力不够大，则接触面积相对较小，接触电阻相对较大，在接触点上会立即产生很多热量，接触点处金属会很快熔化，并以火花的形式飞溅出来，产生飞溅。这时，工件可能被烧穿，电极可能被烧坏。
在维持阶段，当熔核达到合格的形状与尺寸后，切断电流电源。熔核是在电极压力作用下冷却结晶。结晶一般从温度较低、散热较好、首先达到结晶温度的的熔核周界开始，即从半熔化晶粒表面开始，以结晶形式沿着与散热相反的方向生长。 休止时间是指第一个焊点焊接结束与第二个焊点焊点焊接开始之间的间隔时间，一般在焊接时无要求。 熔核的结晶是在封闭的金属模内进行的，结晶时不能自由收缩，用电极挤压可使正在结晶的金属变得致密，使之不易产生缩孔或裂缝。如压力不足则可能会造成外部缺陷。 二、在焊接过程中各焊接参数对焊点的影响及调整方法 熔核的形成过程中对熔核的形成产生重要影响的参数主要有：焊接电流、焊接时间、电极压力、电极头端面尺寸。 ⑴焊接电流及焊接时间的影响 根据焦耳定率 Q=I2RT 当时间一定时，电流增大时，在一定时间内的产热量增加；当电流一定时，时间增大，在一定时间内的产热量也会增加。 ⑵电极压力的影响 电极压力将影响焊接区的加热程度和塑性变形程度。随着电极力的增大，焊件接触电阻和本身电阻会减小，电流密度也会降低。在其他参数不变的情况下，增大电极力将减慢加热速度，并使焊点熔核尺寸减小而导致焊点强度降低。 ⑶电极头端面尺寸的影响
关于滑移导轨电阻焊接问题及解决方案 为了减轻汽车车身质量,提高汽车的安全性及延长使用寿命,在汽车车身制造过程中,电阻点焊是主要的焊接工艺,其焊点质量的好坏对保证车身装配质量、控制车体误差有重要影响但无论采用何种材料和工艺,在电阻点焊过程中,飞溅及变形均是影响点焊质量的主要问题。已往主要从调节焊接参数(如电流、点焊时间或压力等)方面来降低电极磨损及延长电极寿命,希望以此来降低飞溅及变形带来的危害，通过分析电阻点焊熔核飞溅和翘曲变形产生的机理，设计了一种具有防止飞溅和减少翘曲变形的复合电极。在电焊电极端部设置一个增强护套可有效抑制点焊过程中出现的飞溅现象，并可显著减少工件表面的压痕深度及翘曲变形量。主要从点焊电极形状及外套材料的角度,设计防飞溅和翘曲变形的电阻点焊复合电极, 解决车身点焊过程中焊接飞溅和变形问题。 分析点焊熔核飞溅和翘曲变形产生的机理：电阻点焊过程中,在电流焦耳热的作用下,焊接区中心部位的金属首先熔化并形成液态熔核区,液态熔核周围是高温固态金属,在电极压力作用下产生塑性变形和强烈再结晶,形成包裹着液态金属的高温塑性金属环,简称塑性环。熔核飞溅的产生是因为塑性环被挤破导致内部熔化金属外泄而引起的。塑性环破裂的模式有两种:第1种情况是随着焊接通电时间的延长，液态溶核区和塑性环都不断涨大，当塑性环的直径超出电极头的尺寸后，两电极头中间只有液体溶核，在电极压力作用下，液体溶核将失去约束挤破塑性环而发生飞溅；第2种情况是由于焊接电流过大导致液体溶核的生长大于塑性环的扩展速度，从而将塑性环挤破产生飞溅。根据上述分析可知，电阻点焊产生飞溅的根源是因为塑性环的破裂所引起的。 翘曲变形是由于点焊加热时，焊接区局部温度快速上升，材料发生软化，电极头压入母材引起较大的塑性变形而导致。 解决方案1：复合电极：根据上述分析可知，在焊接过程中保证塑性环不破裂是防止飞溅发生的关键。点焊电极的主要作用是保持电流密度均衡，集聚焊点处的电流及保持焊接过程中热量平衡。正常情况下，点焊电极端部尺寸取决于工件的板厚和所要求的焊点直径。增加电极端部尺寸可有效增加对塑性环和熔核金属的轴向约束，防止飞溅的发生。但是电极尺寸太大会使电流密度下降，同时使焊件之间接触面积增大，散热增大，从而导致焊接区温度降低，而温度过低时不能形成熔核，因此电极尺寸通常都有一个最佳值。为防止飞溅，可给塑性环施加一个轴向的约束力，在此约束力的作用下即可有效防止塑性环破裂而引起的飞溅。以此设计复合型电极，该电极由电极帽本体和电极端部的增强护套两部分构成。电极前端部分为直径6mm高度为8mm的圆柱体，圆柱体外侧包覆有增强护套，护套端部直径为10mm。该复合电极的关键是：增强护套应与电极之间保持绝缘或本身就是绝缘材料。增强护套的材料由环氧树脂，酚醛树脂（加铁粉增强）构成，采用浇注和热成型方式。即首先将增强护套材料制备到电极帽本体上，然后机加工到所需要的尺寸。 该复合电极在保证电极端部导电面积不变的情况下，通过增加绝缘护套的方式增大了端面直径。在焊接过程中，该护套起到压紧塑性环的作用。可防止塑性环破裂。同时，该增强护套还减小了作用在焊接区的有效载荷，从而防止了工件的焊接翘曲变形。
1、目的 为了为规范电阻焊作业的产品符合图纸的技术条件和要求，以提高产品质量。 2、范围 公司范围内所有电阻焊设备的使用及产品的检验。 3、规范性引用文件 3.1 GB/T 19867.5 电阻焊焊接工艺规程 3.2 ISO 10447:2007 焊接.点焊.凸焊和有缝焊的剥离和凿剥离试验 4、电阻点焊工艺规范 4.1 电极尺寸及焊接规范 电极压力与气压及焊钳结构等有关，表1中电极压力可供焊钳选型和参数设置时参考。电极压力由压力计进行测得，通过改变限压阀的输出气压值改变电极压力的输出值（电极压力值可由焊接压力值和气压值用正比关系求得）。 表1 电极尺寸及焊接规范 4.2 焊前准备 4.2.1表面清理、对焊接部位去油、去污、除锈等处理； ａ）设备操作：首先打开冷却水路，再打开焊机电源开关进行预热，检查水、电、气等是否正常； ｂ）电极是否更换或已经修复并且符合标准，参考表1； ｃ）检查气压是否正常，气管、电缆、绝缘防护等是否良好； d ）以下几种情况需重新确定焊接规范，工艺验证合格后，方可进行焊接： ——对于新购置的、停用3个月以上的、故障排除后的焊机； ——板材的材质、厚度发生变化； ——出现焊接质量问题时。 ５点焊焊接强度检验及质量控制 ５.1 焊点质量接收准则 ５.1.1 焊点尺寸 一个焊点其熔核尺寸应该大于或等于表2相应数值才是可接受的，实际尺寸小于规定值则被判定为不合格。
５.1.2 熔核尺寸的计算和测量 熔核为焊点的部分，包括整个或部分熔核，会在破坏试验中撕裂而得到，熔核的直径由长轴测量数值加上与长轴垂直轴的测量数值再除以2计算得到，测量数据要在接触面上测量得到，图1为熔核尺寸计算方法，图2为量具测量方法。 图 1 熔核尺寸的计算 注：1为带刃口的检测量具 图2 熔核尺寸的测量 ５.1.3 裂缝 周边有裂缝的焊点是不合格的焊点，由电极留在表面的压痕区域内的裂缝是允许的。 ５.1.4 孔 含孔的点且由各种原因被击穿的视为不合格。 ５.1.4 焊接区域 点焊区域为电极焊接后压痕所在区域，点焊区域应该包含在金属边缘之内，否则视为不合格， 如 图3所示： a ）金相检验参考图示
解析最全的点焊技巧 -深圳市元则电器有限公司?选择点焊工艺的一般步骤 ?优质焊点的标志是什么？ ?不同厚度和不同材料的焊核是怎样形成？ ?储能焊接和交流焊接的区别？ ?调整焊核偏移的原则 ?调整焊核偏移常用的方法 ?凸焊工艺的特点 ?贴聚氯乙烯塑料面钢板的凸焊法 ?选择点焊工艺的一般步骤 在继电器的生产工艺中，我们常常会用到点焊这一技术，元则继电器为了方便更多用用户，特编写此方案与大家分享下： 通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取。首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接式样。经检验熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。 ?优质焊点的标志是什么？ 最常用的检验试样的方法是撕开法，在撕开试样的一 片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕
开圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉伸试验和X光检验，以判断熔焊率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。 ?不同厚度和不同材料的焊核的是怎样形成？ 当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚度或导电、导热性差的一边偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不同引起的。厚度不等时，厚度一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料。如右图所示 ?调整焊核偏移的原则： 增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用方法有： ?调整焊核偏移常用的方法: 1.采用强条件:使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。 2.采用不同接触表面直径的电极:在薄件或导电、导热性好的工件一側采用较小直径，以增加这一側的电流密度、并减小电极散热的影响。 3.采用不同的电极材料:在薄件或导电、导热性好的工件一側采用导热性较差的铜合金，以减少这一側的热损失。 4.采用工艺垫片:在薄件或导电、导热性好的工件一側垫一块由导热性较差的金属制成的 垫片（厚度为0.2~0.3mm）,以减少这一側的散热. 凸焊工艺的特点 凸焊是点焊的一种变形，通常是在两板件之一上冲出凸点，然后进行焊接。由于电流集中，克服点焊熔核偏离的缺点，凸焊时工件的厚度比可以达6：1。凸焊时，电极必须随着凸点的被压溃而迅速下降，否则会因失压而产生飞溅因此应选用较大的电极压力，为防止凸点移位，还应选用较小的焊接电流。