第五章电阻焊设备
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电阻焊
电阻焊是工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进行焊接的方法,
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电阻焊的种类很多,按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两种。结合工艺方法,搭接电阻焊又可分为点焊、缝焊和凸焊三种,对接电阻焊一般有电阻对焊和闪光对焊两种
在点焊过程中,影响焊点质量的因素有:焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质及分流等。特别在阻焊设备较多的焊接车间,同时工作的焊机相互感应,对电网产生影响,导致焊接质量的稳定性和一致性较差。因此,电阻点焊控制技术显得尤为重要。目前,控制模式已由单模式控制发展为多模式控制,调节参量已由初始的单变量调节发展为多变量调节,在焊接过程中可同时对焊接电流、焊接时间和焊接压力进行调节。
特点:
(1) 利用电流通过工件焊接处的电阻而产生的热量对工件加热。即热量不是来源于工件之外,而是内部热源。
(2) 整个焊接过程都是在压力作用校完成的,即必须施加压力。
(3) 在焊接处不需加任何填充材料,也不需任何保护剂。
形成电阻焊接头的基本条件只有电极压力和焊接电流。
1. 点焊
点焊是利用在焊件间形成的一个个焊点来联接焊件的。两焊件被压紧于两柱形电极之间并通以强大的电流,利用电阻热将工件焊接区加热到形成应有尺寸的熔化核心为止。然后切断电流,熔核在压力作用下冷却结晶形成焊点。点焊在车身制造中应用最广。点焊的形式很多,但按供电方向来分只有单面点焊和双面点焊两种。在这两种点焊中按同时完成的焊点数又可分为单点、双点和多点焊。
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A. 焊点质量的一般要求
点焊结构靠单个或若干个合格的焊点实现接头的连接,接头质量的好坏完全取决于焊点质量及点距。焊点质量除了取决于焊点尺寸外,还与焊点表面与内部质量有关。
焊点外观上要求表面压坑浅、平滑呈均匀过渡,无明显凸肩或局部挤压的表面鼓起;外表面没有环状或颈项裂纹,也无熔化、烧伤或粘附的铜合金。从内部看,焊点形状应规则、均匀,无超标的裂纹和缩孔等内部缺陷及热影响区金属的组织与力学性能有无发生明显的变化等。不同厚度板和多层板的焊接,点焊和板厚的关系
中频电阻焊原理
1. 概述
中频电阻焊是一种常见的金属焊接方法,它利用电流通过工件产生热量,使接触部分达到熔化温度,并通过压力使其连接在一起。中频电阻焊的基本原理是利用电流在工件中产生的热量来实现焊接。下面将详细介绍中频电阻焊的基本原理。
2. 基本原理
中频电阻焊的基本原理是根据欧姆定律和焦耳定律。根据欧姆定律,当导体两端施加电压时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。而根据焦耳定律,当通过导体时有一定大小的电流时,导体就会产生热量。这种热量是由于导体内部存在自身阻力而产生的。
在中频电阻焊中,首先将需要连接的工件放置在夹具上,并施加一定大小的压力。然后,在工件之间施加一定大小的交流电压。由于工件之间存在一定大小的接触面积和接触阻抗,所以会有相应大小的接触电流通过工件。根据欧姆定律,接触电流与接触阻抗成正比。
当接触电流通过工件时,工件内部会产生一定大小的热量。这种热量会使接触部分的温度升高,直到达到熔化温度。在加热过程中,由于施加了一定大小的压力,使得工件之间产生摩擦力,从而进一步增加了局部温度。当达到熔化温度后,压力作用下的摩擦力会使两个工件紧密地连接在一起。
3. 中频电源
中频电源是中频电阻焊的关键设备之一。它主要由三个部分组成:整流器、逆变器和输出变压器。
整流器用于将交流电转换为直流电,并通过逆变器将直流电转换为中频交流电。逆变器是中频电源的核心部分,它通过控制开关管的导通和截止来实现输出波形的控制。输出变压器则用于提供所需的输出参数(如电压、频率等)。
4. 焊接头设计
在中频电阻焊过程中,焊接头设计对焊接质量有着重要影响。焊接头的设计应考虑以下几个方面:
• 接触面积:接触面积越大,接触电流越大,产生的热量越多,从而加快焊接速度。
• 接触压力:适当的接触压力可以提高焊接质量,但过大的压力可能会导致工件变形。
• 焊点形状:焊点形状应根据具体需求进行设计,以确保焊点的强度和可靠性。 5. 焊接参数控制
焊接设备
焊接设备实现焊接工艺所需要的装备。焊接设备包括焊机、焊接工艺装备和焊接辅助器具。
焊机
包括焊接能源设备、焊接机头和焊接控制系统。 ① 焊接能源设备:用于提供焊接所需的能量。常用的是各种弧焊电源,也称电焊机。它的空载电压为60~100伏,工作电压为25~45伏特,输出电流为50~1000安。手工电弧焊时,弧长常发生变化,引起焊接电压变化。为使焊接电流稳定,所用弧焊电源的外特性应是陡降的,即随着输出电压的变化,输出电流的变化应很小。熔化极气体保护电弧焊和埋弧焊可采用平特性电源,它的输出电压在电流变化时变化很小。弧焊电源一般有弧焊变压器、直流弧焊发电机和弧焊整流器。弧焊变压器提供的是交流电,应用较广。直流弧焊发电机提供直流电,制造较复杂,消耗材料较多且效率较低,有渐被弧焊整流器取代的趋势。弧焊整流器是20世纪50年代发展起来的直流弧焊电源,采用硅二极管或可控硅作整流器。60年代出现的用大功率晶体管组成的晶体管式弧焊电源,能获得较高的控制精度和优良的性能,但成本较高。电阻焊的焊接能源设备中较简单的是电阻焊变压器,空载电压范围为1~36伏,电流从几千到几万安。配用这种焊接能源设备的焊机称为交流电阻焊机。其他还有低频电阻焊机、直流脉冲电阻焊机、电容储能电阻焊机和次级整流电阻焊机 ② 焊接机头:它的作用是将焊接能源设备输出的能量转换成焊接热,并不断送进焊接材料,同时机头自身向前移动,实现焊接。手工电弧焊用的电焊钳,随电焊条的熔化,须不断手动向下送进电焊条,并向前移动形成焊缝。自动焊机有自动送进焊丝机构,并有机头行走机构使机头向前移动。常用的有小车式和悬挂式机头两种。电阻点焊和凸焊的焊接机头是电极及其加压机构,用以对工件施加压力和通电。缝焊另有传动机构,以带动工件移动。对焊时需要有静、动夹具和夹具夹紧机构,以及移动夹具和顶锻机构。 ③ 焊接控制系统:它的作用是控制整个焊接过程,包括控制焊接程序和焊接规范参数。一般的交流弧焊机没有控制系统。高效或精密焊机用电子电路、数字电路和微处理机控制。
书籍信息
版 次:1
页 数:1098
字 数:1754000
印刷时间:2004年03月01日
开 本:
纸 张:胶版纸
包 装:平装
是否套装:否
国际标准书号ISBN:9787502531973内容简介
本手册从实用性角度对焊接材料、焊接工艺和焊接设备的技术现状作了系统的阐述,为
生产厂家选择和正确使用焊接与焊接设备提供了依据。全手册共分为三篇:第一篇介绍
当前广泛使用的各种焊接材料(如焊条、焊丝、焊剂、保护气体以及钎焊材料等)的分
类、性能特点和应用范围,重点突出各类焊接材料的选用方法;第二篇介绍各种材料(
钢铁材料、有色金属、异种材料、陶瓷等)常用的焊接接方法及工艺,给出了具体的工
艺参数和技术数据,提出了焊接工艺的要点,可以指导焊接生产;第三篇介绍焊接、切
割以及焊接检验设备,包括手工电弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、压力焊、电子束焊
、激光焊及切割设备等。本手册的内容是科研和生产一线的焊接工作者需要掌握和经常
查阅的资料,反映了当前焊接材料与焊接设备的生产和使用现状,具有新颖性、先进性
和实用性。
本手册主要供从事设计、制造的工程技术人员、焊接技术工人及焊接材料和设备的管
理人员使用,也可供企业、大专院校、科研单位的有关教学和科研人员参考。
目 录
第一篇 焊接材料
第一章 焊接材料概述
1.1 焊接材料的作用
1.2 焊接熔渣
1.3 焊接材料对焊缝成分与性能的影响
第二章 焊接材料的发展现状
2.1 世界各国焊接材料的发展
2.2 我国焊接材料的发展现状
2.3 我国焊接材料发展前景
第三章 电焊条
3.1 电焊条的分类
3.2 电焊地条的组成
3.3 电焊条的型号和牌号
3.4 焊条药皮配方设计
3.5 电焊条的选用
3.6 电焊条检验技术
第四章 焊丝
4.1 焊丝的分类
4.2 焊丝的型号和牌号
4.3 焊丝的成分、性能和用途
4.4 焊丝的选用
4.5 国外焊丝的性能、成分和用途 第五章 焊剂
5.1 焊剂的分类
5.2 焊剂的牌号和型号