浅谈电阻焊凸点焊接螺母的常见问题
大家好，我是上海禾擎电气设备有限公司（https://www.doczj.com/doc/1d8411487.html,）的工程师，我们主要从事焊接工装夹具的设计制作和焊接相关零配件的制造销售。
很多客户和我们反馈在焊接凸焊螺母时出现的各种问题，今天我们就简单的聊聊常见的一些问题和解决的办法。
电阻焊机的原理
浅显的说电阻焊机就是一个大电池，焊机的上下电极就是电池正负极引出的两根导线，导线正负极夹住中间的铁件时，便发生了短路。
大家都知道在短路回路中，会在电阻率高的地方产生大量的热能。电阻焊机便是根据这个原理，用电阻率低的铜作为电极去短路电阻率高的铁质金属板，使金属板温度上升至红融状态，通过电极的压力被焊物便焊接到一体了。
电极结构
金属遇到高温就会软化，铜电极亦是如此。
为了使被焊物体的热不会传导至铜电极上，我
们把铜电极内部掏空并通入冷水降温，以保证
铜电极的冷硬状态，最终达到延长使用寿命的
目的。为此铜电极握杆是设计成中通的管状结
构，中间便是流通冷却水用，它与各种电极都
是通过上部的锥孔配合固定的。
使用锥孔其优点为：
1.电极被轴向冲击，规避了螺纹连接被长期冲击后松滑的风险，并且越冲击越紧，且保证同轴；
2.加大了接触面，减小了电阻率，机床效率更高，没有尖端放电产生的自我扩散现象。便于拆装；
于是与产品匹配的电极，在设计时，和机床握杆的一端应该设计成匹配的锥度，并内空便于水冷（如图）。
一般是两个原因：
1电极锥度和握杆孔的锥度不一
致，此时需重新依据孔，配做电极锥
度，万万不可缠绕生料胶等防水胶布。
其一是本该导电的接触被不导电的生
料胶绝缘了，我违背了电阻焊焊接原
理，其二是漏水本身就是给出一个信
号电极与孔的接触不良，如果强行使用，会碰伤了孔，进行焊接生产
时电极的接触不良也使之前设定的焊接参数不适用，这是导致螺母焊
接强度不够或不稳定的一个主要原因；
2.由于焊机的握杆也是铜材质，在之前的
拆卸电极时，工人左右强行敲击电极，电极
极锥度合格，由于孔已经被敲击变形，也会
产生漏水，此时需取下电极握杆，重新加工
锥孔便能解决此问题。
以上出现的漏水问题主要是电极换装产生的，于是为了减少拆装，
我们在电极把设计成工作头快换的结构，尽量减少电极根部更换的次
数，焊接螺母只需快速更换匹配的焊接定位装置和电极头即可，电极
座通用的不需更换。（https://www.doczj.com/doc/1d8411487.html,）
定位销
焊接定位销要求绝缘且耐磨耐高温。现阶段凸焊螺母定位销主要有两种材质，一种是日本东芝出品的KCF材质定位销另一种是氧化铝陶瓷定位销。
○1KCF材质定位销的优点是：它属于金属材质，可按照客户的指定的尺寸轮廓机加工到图纸要求。后经过特殊热处理工艺，使金属内部往表面渗透一层有硬度且耐磨的绝缘层。他可以满足电阻焊的定位销要求，又因为加工精度高和速度快，在产品打样初期，订购数额不大但供货时间紧迫，后期消耗量不明或有可能需要更改的情况下使用，是项目开发阶段的不二选择。但是KCF的价格较为昂贵，主要是其表皮的绝缘层磨掉后绝缘变成不绝缘了，它会把电流分流到下电极。
这样原来设置的焊接参数就会失效，焊接出来的产品会出现粘结强度不稳定的现象产生且难以发现，对于焊接螺母批量生产很难控制焊接强度的质量。这便是焊接螺母发往客户处，螺母自己脱落或者达不到扭矩要求的主要原因。
○2陶瓷定位销作为整体绝缘的材质，规避了生产后漏电分流的风险，同时陶瓷具有HRC75度的硬度，耐磨能力较为上乘，实验证明，焊接过程中陶瓷热胀冷缩的变化率会比其他材料小一个数量级。一般产品批产后，使用的都是陶瓷绝缘定位销，它价格低廉，寿命长，防止漏电分流，但是陶瓷定位销却经常出现断裂的情况，这些断裂是什么原因产生的呢？
陶瓷定位销断裂分析：
1.小头处断裂：
小头处断裂一般存在两个原因，第一，电极磨
修的不平整，上电极往下运行的时候，电极的端部是
倾斜的，压住螺母并焊接过程中，
螺母被侧向力往侧边挤压运动，
导致侧向剪切断了定位销。（这也
就是为什么焊接前产品装入的时候很容易放进
定位销，焊接后产品取出会比较困难，原因是
焊接的时候螺母偏移，上下孔不同轴，导致卡
滞住了定位销）
第二，整个电极或握杆没有安装垂直，电极往下运动时，螺母受力不均匀或受到侧向力，螺母内孔便把陶瓷定位销挽断了。总之，焊接前，一定要是机床足够稳定，与下电极同轴，方向一致垂直于水平面。会让你多人会考虑尺寸配合的问题，
要知道在焊接前板件与螺母可以很轻松的
自然放置到定位销中就证明定位销的尺寸与
产品孔的配合间隙足够大。
其三便是在焊接后，产品的取出过程
中，工人往往是撬起产品拿走的，这就很容
易撬断定位销，水平托起产品才是正确的拿
取产品方法。
2.中间处断裂：
中间处断裂一般是产品的板孔焊接后过小导致，产品
本身在放入的时候就配合的较
为紧，在焊接时，机床的焊接
参数过大，板件已经被红软，
由于上下电极夹紧力的作用，
板厚被压薄了，金属被延展，但是孔外圈是
冷硬状态，自然金属只能向孔内延展，这样
实际的产品孔在焊接过程后直径变小不少，
它死死的抱紧了定位销，这时的应力已经把定位销捏到过紧，只要轻松的撬动产品，定位销也就被碰断了。另一种情况是，在焊接时，由于螺母焊接角的融化，螺母和上电极会往下运动。运动的过程中定位销也会随之往下运动，但是下电极盖的孔和定位销之间的间隙被设计的过紧，焊渣塞入孔间隙导致的堵塞或者本身定位销歪斜的卡滞导致了定位销无法往下运动，结果便是被上电极压断。解决办法是把电极盖孔打大，记住电极盖的孔只是定位销的过孔，不具备导向作用。
3.底部断裂：
定位销底部的断裂一般是定位销在向下运动过程中，因为顶托的弹簧卡滞导致，如压紧行程不够，或者弹簧放置歪斜。为了解决此问题，上海禾擎电气设备有限公司（https://www.doczj.com/doc/1d8411487.html,）给您提供的是宝塔式弹簧，此弹簧压缩行程长，且不会歪斜，设计定位销时不必在定位销端部增加弹簧导正柱。
焊接螺母过丝：
很多时候，大家会反映螺母焊接时需要过丝，不然达不到螺纹通止要求，产生此问题的原因不是定位销和焊接电极工装的原因，原因出现在焊接参数上：
1.焊接完成后，观察螺母，本该金属银色的螺母变成了蓝色或者黑色，这是由于焊接时间过长，导致本该只有焊角融化的螺母变成了整个螺母体都烧红了，自然这样经过了“热处理退火”的螺母螺纹强度肯定就难以达到要求，此时需减少焊接时间，使焊接时避免螺母本体过热。
2.焊接时，焊接时间过长会导致螺母温度变高，但焊接时间减小熔深又达不到，于是，焊接时就会加大焊接压力。螺母在焊接时温度变高，材质变软，焊接压力过大实际上把圆柱状的螺母压成了饼状，整个形状的变化自然导致了螺纹内径变大，通得过止不住的情况，同时因为螺母被压扁，牙距离变短，这样也会导致螺纹通规通不过。我们认为在焊接常规产品时，M6及M8的焊接螺母焊接压力在20KG～28KG范围内即可。通过加大焊接电流，减小焊接时间来解决熔深不够的问题。
3.另一种过丝的原因是焊渣在螺纹内，原因可能是使用的已经漏电的定位销产生尖端放电而获得的留渣，另一个原因就是本身焊接时的飞溅较大。为了减小焊渣的飞溅，我们一般会把焊接压力稍稍调大一些，使焊接电流稍降低，减小瞬时短路电流从而减小焊渣飞溅的产生，如果为了保证焊接强度而无法调整到合适的焊接参数时，可以购买焊接防飞溅液，涂抹到焊接点。
4.其他的金属材料焊接如镀锌板或者不锈钢板等甚至有污垢的板材，焊接的飞溅程度或焊接工艺要求会和一般的冷轧板不一样，这时也需要考虑更换其他的电极材料和与之匹配的焊接工艺来满足生产要求。
如有焊接工装方面需求或凸点焊接板体及螺栓螺母的焊接需求均可
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