点焊电极和电极夹头

1.范围本标准规定了本公司螺母凸焊、板件点焊设备要求、工艺参数设计及焊接质量检验规范等。

2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 19867.5 《电阻焊焊焊接工艺规程》HB/T5420-1989 《电阻焊电极与辅助装置用铜及铜合金》HB 5282-84 《结构钢和不锈钢电阻点焊和缝焊质量检验》QJ 1289-95 《结构钢、不锈钢电阻点、缝焊技术条件》QJ 1290-87 《结构钢、不锈钢电阻点、缝焊工艺》JB/T 3158-1999 《电阻点焊直电极》JB/T 3948-1999 《电阻点焊电极帽》JB/T 6043-92 《金属电阻焊接头缺陷分类》JB/T 7598-2008 《电阻焊电极用铜-铬-锆合金》3.焊接设备电阻点焊、凸焊使用的设备是电阻焊机，电阻焊机(resistance welding machine)是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使焊件形成金属结合的一种机器。

目前我公司电阻焊机为两台唐山松下生产的YR-500S型单项交流电阻焊机（焊机额定规格及结构形式见图3-1、图3-2、图3-3）。

图3-1 焊机各部名称与外形尺寸图3-2 焊机额定规格图3-3 焊机实物图3.1设备选购时应充分考虑以下八点：3.1.1额定电源电压、电网频率、一次电流、焊接电流、短路电流、连续焊接电流和额定功率时焊接变压器的级数； 3.1.2最大、最小及额定电极压力； 3.1.3额定最大、最下臂伸和臂间开度；3.1.4短路时的最大功率及最大允许功率，额定级数下的短路功率因数； 3.1.5适用的焊件材料、厚度和断面尺寸； 3.1.6额定负载持续率；3.1.7焊机重量、焊机生产率、可靠性指标、寿命及噪声； 3.1.8焊机的各种控制功能。

点焊工艺基础知识版本：A/01 主题内容与适用范围2 焊点的形成及对其质量的一般要求焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过分子或原子间的结合和扩散而连成一体的工艺加工过程。

焊接包括：熔化焊、压焊、钎焊。

压焊包括：电阻焊、锻焊、摩擦焊、高频焊、超声波焊等等。

电阻焊包括：点焊、凸焊、对焊、缝焊。

电阻焊就是将工件置于两个电极之间加压，通以电流，利用工件的电阻产生热量并形成局部熔化，或达到塑性状态。

断电后，压力继续作用，形成牢固接头。

2.1焊点的形成点焊过程可分为彼此相联的三个阶段：预加压力、通电加热和锻压。

2.1.1预加压力预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。

若压力不足，则接触电阻过大，导致焊件烧穿或将电极工作面烧损。

因此，通电前电极力应达到预定值，以保证电极与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持稳定。

2.1.2通电加热通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。

在预加电极压力下通电，则在两电极接触表面之间的金属圆柱体内有最大的电流密度，靠焊件之间的接触电阻和焊件自身的电阻，产生相当大的热量，温度也很高。

尤其是在焊件之间的接触面处，首先熔化，形成熔化核心。

电极与焊件之间的接触电阻也产生热量，但大部分被水冷的铜合金电极带走，于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间接触处为低。

正常情况下是达不到熔化温度。

在圆柱体周围的金属因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下发生焊接，形成一个塑性金属环，紧密地包围着熔化核心，不使熔化金属向外溢出。

在通电加热过程中有两种情况可能引起飞溅：一种是开始时电极预压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环而向外飞溅；另一种是加热结束时，因加热进间过长，熔化核心过大，电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。

2.1.3锻压锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对焊点起着压实作用。

断电后，熔化核心是在封闭的金属“壳”内开始冷却结晶的，收缩不自由。

电极材料介绍:电极是电阻焊机的易耗零件。

电阻焊中电极的工作条件比较恶劣。

制造电极的材料除了应有较好的导电和导热性能外，还应能承受高温和高压。

目前最常用的电阻焊电极材料是铜及铜合金，在特殊焊接场合，也可采用钨、钼及氧化铝等耐高温的材料作为电极。

在电阻焊中，电极材料和电极形状的不同选择直接会影响到焊接质量、生产成本和劳动生产率。

铬锆铜(CuCrZr) 铬锆铜(CuCrZr)是最常用的电阻焊电极材料，这是由它本身优良的化学物理特性及很好的性价比所决定的。

1) 铬锆铜电极它达到焊接电极四项性能指标很好的平衡：优良的导电性----------保证焊接回路的阻抗最小，获到优良的焊接质量高温机械性能----------较高的软化温度保证焊接高温环境下电极材料的性能及寿命耐 磨----------电极不易磨损，延长寿命，降低成本较高的硬度和强度----保证电极头在一定的压力下工作不易变形压溃，保证焊接质量 2) 电极是一种工业生产的消耗品，用量比较大，因而其价格成本也是一个考虑的重要因素，铬锆铜电极相对其优良的性能来说，价格比较便宜，能满足生产的需要。

3) 铬锆铜电极适用于碳钢板、不锈钢板、镀层板等零件的点焊与凸焊，铬锆铜材料适合于制造电极帽、电极连杆、电极头、电极握杆、凸焊特殊电极、滚焊轮、导电嘴等电极零件。

铍铜(BeCu) 铍铜(BeCu)电极材料与铬锆铜相比，具有更高的硬度（达HRB95~104）、强度(达800Mpa/N/mm2)及软化温度（达650℃），但其导电率要低得多，较差。

铍铜(BeCu)电极材料适用于焊接承受压力较大的板材零件，以及较硬的材料，如焊缝焊接用的滚焊轮；也用于一些强度要求较高的电极配件如曲柄电极连杆，机器人用的转换器；同时它具有良好的弹性和导热性，很适合制造螺柱焊夹头。

铍铜(BeCu)电极造价较高，我们通常将其列为特殊的电极材料.氧化铝铜（CuAl2O3） 氧化铝铜（CuAl2O3）也叫弥散强化铜，它与铬锆铜相比， 具有更高强度(达600Mpa/N/mm2)，出色的高温机械性（软化温度达900℃）及良好的导电性（导电率80~85 IACS%），具有出色的耐磨性，寿命长。

关于电极材料来源: 发布时间:2010-08-10 点击次数:3726关于电极材料点焊电极是保证点焊质量的重要零件，它主要的功能有：1.向工件传导电流；2.向工件传递压力；3.迅速导散焊接区的热量。

基于电极材料的上述功能，就要求制造电极的材料有足够的电导率、热导率和高温硬度，电极的结构必须有足够的强度和刚度，以及充分冷却的条件。

此外，电极与工件间的接触电阻应足够低，以防止工件表面熔化或电极与工件表面之间的合金化。

电极材料按照我国航空航天工业标准HB5420-39的规定分为四类，常用的有三类，见下表：1类——高电导率，中等硬度的铜及铜合金。

这类材料主要通过冷作变形方法达到其硬度要求。

适用于制造焊铝及铝合金的电极，也可应用于镀层钢板的点焊，但性能不如2类合金。

1类合金还常用于制造不受力或低应力的导电部件。

2类——具有较高的电导率、硬度高于1类合金。

这类合金可以通过冷作变形和热处理相结合的方法达到其性能要求。

与1类合金相比，它具有较高的力学性能，适中的电导率，在中等程度的压力下，有较强的抗变形能力，因此是通用的电极材料，广泛地用于点焊低碳钢、低合金钢、不锈钢、高温合金、电导率低的铜合金，以及镀层钢等。

2类合金还适用于制造轴、夹钳、台板、电极夹头、机臂等电阻焊机中各种导电部件。

3类——电导率低于1、2类合金，硬度高于2类合金。

这类合金可以通过热处理或冷作变形和热处理相结合的方法达到其性能要求。

这类合金具有更高的力学性能和耐磨性能，软化温度高，但电导率较低。

因此适用于点焊电阻率高和高温强度高的零件，如不锈钢、高温合金等。

这类合金也适于制造各种受力的导电构件。

附：电极材料的成分和性能1、CuCr（铬铜）与CuCrZr（铬锆铜）有什么区别？共同点：都是铜合金材料，适合作电阻焊电极用，具有较高的硬度、强度；具有高温软化的特性，能抗高温而保持其化学、物理性能温度约为450℃～550℃；具备一定的耐磨性，较长的使用寿命；具有良好的导电性能。

单面点焊文章来源：钢铁E站通单面点焊时，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。

为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。

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。

1、点焊电极点焊电极是保证点焊质量的重要零件，它的主要功能有：(1)向工件传导电流；(2)向工件传递压力；(3)迅速导散焊接区的热量。

基于电极的上述功能，就要求制造电极的材料应具有足够高的电导率、热导率和高温硬度，电极的结构必须有足够的强度和刚度，以及充分冷却的条件。

此外，电极与工件间的接触电阻应足够低，以防止工件表面熔化或电极与工件表面之间的合金化。

电极材料按我国航空航天工业部航空工业标准HB5420-89的规定，分为4类，但常用的是前三类。

1类高电导率、中等硬度的铜及铜合金。

这类材料主要通过冷作变形方法达到其硬度要求。

适用于制造焊铝及铝合金的电极，也可用于镀层钢板的点焊，但性能不如2类合金。

1类合金还常用于制造不受力或低应力的导电部件。

2类具有较高的电导率、硬度高于1类合金。

这类合金可通?236?过冷作变形与热处理相结合的方法达到其性能要求。

与1类合金相比，它具有较高的力学性能，适中的电导率，在中等程度的压力下，有较强的抗变形能力，因此是最通用的电极材料，广泛地用于点焊低碳钢、低合金钢、不锈钢、高温合金、电导率低的铜合金，以及镀层钢等。

2类合金还适用于制造轴、夹钳、台板、电极夹头、机猜等电阻焊机中各种导电构件。

：、3类电导率低于1类和2类，硬度高于2类的合金。

这类合淦可通过热处理或冷作变形与热处理相结合的方法达到其性能要黔。

电极材料在电阻焊接的过程中，电极担负着三个重要功能：向工件传导电流、向工件传递压力、迅速导散焊接区的热量。

基于电极材料的上述功能，就要求制造电极的材料有足够的电导率、热导率和高温硬度，电极的结构必须有足够的强度和刚度，以及充分冷却的条件。

此外，电极与工件间的接触电阻应足够低，以防止工件表面熔化或电极与工件表面之间的合金化。

自从电阻焊在汽车行业应用以来，市场上先后出现了众多的电极材料，归纳起来主要有以下三类：1类——高电导率，中等硬度的铜及铜合金。

这类材料主要通过冷作变形方法达到其硬度要求。

适用于制造焊铝及铝合金的电极，也可应用于镀层钢板的点焊，但性能不如2类合金。

1类合金还常用于制造不受力或低应力的导电部件。

主要代表有紫铜、镉铜、锆铌铜。

2类——具有较高的电导率、硬度高于1类合金。

这类合金可以通过冷作变形和热处理相结合的方法达到其性能要求。

与1类合金相比，它具有较高的力学性能，适中的电导率，在中等程度的压力下，有较强的抗变形能力，因此是通用的电极材料，广泛地用于点焊低碳钢、低合金钢、不锈钢、高温合金、电导率低的铜合金，以及镀层钢等。

2类合金还适用于制造轴、夹钳、台板、电极夹头、机臂等电阻焊机中各种导电部件。

主要代表有铬铜、铬锆铜、铬铝镁铜、铬锆铌铜。

3类——电导率低于1、2类合金，硬度高于2类合金。

这类合金可以通过热处理或冷作变形和热处理相结合的方法达到其性能要求。

这类合金具有更高的力学性能和耐磨性能，软化温度高，但电导率较低。

因此适用于点焊电阻率高和高温强度高的零件，如不锈钢、高温合金等。

这类合金也适于制造各种受力的导电构件。

主要代表有铍钴铜、硅镍铜、钴铬硅铜。

由于铌、铍、钴是放射性原素，随着人们对环保与健康的日益关注，这类铜合金逐渐退出了历史舞台，另有一些铜合金，由于制造过程中的环境污染问题，或者成本的因素而被市场淘汰。

自从镀锌钢板被应用于汽车行业后，对电极材料又提出了新的挑战，因为铬锆铜和锆铜电极在高温高压作用下，极易同熔融的锌形成脆硬的合金层，由于与钢板粘结而被剥离，导致电极端部面积迅速扩大（电流密度下降），加速了电极的失效。

电阻点焊、凸焊工艺设计规范2014-12-30发布 2015-1-1实施xxxxxxxxxxxx公司发布前言1.范围本标准规定了本公司螺母凸焊、板件点焊设备要求、工艺参数设计及焊接质量检验规范等。

2.规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 19867.5 《电阻焊焊焊接工艺规程》HB/T5420-1989 《电阻焊电极与辅助装置用铜及铜合金》HB 5282-84 《结构钢和不锈钢电阻点焊和缝焊质量检验》QJ 1289-95 《结构钢、不锈钢电阻点、缝焊技术条件》QJ 1290-87 《结构钢、不锈钢电阻点、缝焊工艺》JB/T 3158-1999 《电阻点焊直电极》JB/T 3948-1999 《电阻点焊电极帽》JB/T 6043-92 《金属电阻焊接头缺陷分类》JB/T 7598-2008 《电阻焊电极用铜-铬-锆合金》3.焊接设备电阻点焊、凸焊使用的设备是电阻焊机，电阻焊机(resistance welding machine)是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使焊件形成金属结合的一种机器。

目前我公司电阻焊机为两台唐山松下生产的YR-500S型单项交流电阻焊机（焊机额定规格及结构形式见图3-1、图3-2、图3-3）。

图3-1 焊机各部名称与外形尺寸图3-2 焊机额定规格图3-3 焊机实物图3.1设备选购时应充分考虑以下八点：3.1.1额定电源电压、电网频率、一次电流、焊接电流、短路电流、连续焊接电流和额定功率时焊接变压器的级数；3.1.2最大、最小及额定电极压力；3.1.3额定最大、最下臂伸和臂间开度；3.1.4短路时的最大功率及最大允许功率，额定级数下的短路功率因数；3.1.5适用的焊件材料、厚度和断面尺寸；3.1.6额定负载持续率；3.1.7焊机重量、焊机生产率、可靠性指标、寿命及噪声；3.1.8焊机的各种控制功能。

点焊电极知识点总结一、点焊电极的基本概念点焊电极是点焊设备中的重要组成部分，通常由铜制成。

它通过与工件接触，通过加热电流产生高温，从而将工件焊接在一起。

点焊电极的选择对焊接质量起着至关重要的作用。

通常情况下，点焊电极可以分为焊接电极和压接电极两种，焊接电极用来提供电流，实现焊接过程中的加热，而压接电极则用来施加压力，确保工件完全接触，从而提高焊接质量。

二、点焊电极的分类1. 捶击式点焊电极捶击式点焊电极中，电极笔直插入焊接机构的顶部，通过气缸的动作来施加压力，通过电能传输部件施加高压高电流，从而实现焊接过程。

捶击式点焊电极主要通过机械力来实现焊接，焊接速度较慢，焊接质量相对较差，但适用于一些较为简单的焊接工件。

2. 非捶击式点焊电极非捶击式点焊电极通过电机来施加压力，通过电阻来产生接触电阻，实现高温焊接，因为没有捶击，所以焊接质量较好，焊接速度较快，适用于一些复杂的焊接工件。

3. 液压点焊电极液压点焊电极通过液压系统来施加压力，通过电能传输部件施加高压高电流，特点是压力大，维护方便，适用于大批量焊接。

三、点焊电极的性能要求1. 耐热性点焊电极在工作过程中需要长时间承受高温，因此需要具有很好的耐热性能，避免因为高温导致电极变形、烧损等情况。

2. 导电性电极需要导电性能好，以确保在焊接过程中电流能够完全传导到焊接部位，从而实现快速加热。

3. 导热性点焊电极需要具有很好的导热性能，能够迅速将加热能量传导到工件上，从而实现快速、高效的焊接。

4. 耐磨性点焊电极在工作过程中需要长时间与工件接触，耐磨性是其重要的性能指标，以确保其长时间使用不受磨损影响。

5. 耐腐蚀性点焊电极在工作环境中经常接触到一些腐蚀性物质，需要具有良好的耐腐蚀性能，以确保其长时间使用不受腐蚀影响。

四、点焊电极的选用原则1. 根据工件材质选择电极类型根据不同的工件材质，选择相应的点焊电极，以确保焊接效果。

2. 根据焊接要求选择电极形状根据不同的焊接要求，选择不同形状的点焊电极，以确保焊接质量。