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全面详细的汽车白车身制造之_点焊工艺解析(161页PPT)
加热终了时的温度分布如图所示。
3-2 热平衡 散热及温度分布(3)
z
最高温度总是处于
F
r F A B
Z
有效热量Q1取决于金属的热物理性质及熔化金属量,而与所用的焊
接条件无关,Q1≈10~30%Q。电阻率低、导热性好的金属(铝、铜 合金等)取低限。电阻率高、导热性差的金属(不锈钢、高温合金等)
取高限。
损失的热量Q2 主要包括通过电极传导的热量(≈30~50%Q)和通过 工件传导的热量(≈20%Q)。辐射到大气中的热量只约占5%,可以
1.焊接方法分类
熔化焊接
电阻焊 点焊 缝焊 凸焊 对焊(闪光对焊)
爆炸焊
压力焊
摩擦焊 冷压焊 超声波焊
钎焊
扩散焊
2 压力焊接
压力焊接: 焊接过程中必须对焊件施加压力,加热或不加热的焊接方法。 1.加热:将被焊金属的接触部位加热至塑性状态或局部熔化状 态,然后施加一定的压力,使金属原子间相互结合形 成焊接接头。如电阻焊摩擦焊等。 2.不加热:仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力,利用 压力引起的塑性变形,使原子相互接近,从而获得牢 固的压挤接头,如冷压焊、超声波焊、爆炸焊等。
3 名词解释(1)
电阻焊是将被焊工件 压紧于两电极之间,并通 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,即点焊、缝焊、凸 焊、对焊。
3 名词解释(2)
点焊时,工件只在有限的 接触面上,即所谓“点” 上被焊接起来,并形成扁 球形的熔核,点焊又可分 为单点焊和多点焊,多点 焊时,使用两对以上的电 极,在同一工序内形成多 个熔核。 F
都大。电网波动,变
压器阻抗变化,电流
密度,接触面积的分
A
B
流
焊接电流 IW
2-3 焊接时间
3.焊接时间的影响 为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊 接时间与焊接电流在一定范围内可以 互为补充,为了获得一定强度的焊点 ,可以采用大电流和短时间(强条件 ,又称强规范),也可以采用小电流 和长时间(弱条件,又称弱规范)。 选用强条件还是弱条件,则取决于金 属的性能、厚度和所用焊机的功率, 但对于不同性能和厚度的金属所需的 电流和时间,都仍有一个上、下限, 超过此限,将无法形成合格的熔核。
2-5-3 电极形状及材料性能的影响
2类 具有较高的电导率、硬度高于1类合金 。这类合金可通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类合金还运用于制造轴、夹钳、台板 、电极夹头、机臂等电阻焊机中各种导电 构件。
6 工件表面状况的影响
工件表面上的氧化物,污垢、 油和其他杂质增大了接触电 阻。过厚的氧化物层甚至会 使电流不能通过。局部的导 通,由于电流密度过大,则 会产生飞溅和表面烧损,氧 化物层的不均匀性还会影响 各个焊点加热的不一致,引 起焊接质量的波动。因此, 彻底清理工件表面是保证获 得优质接头的必要条件。
2-5-4 电极形状及材料性能的影响
3类 电导率低于1类和2类,硬度高 于2类的合金。这类合金可通过热处 理或冷作变形与热处理相结合的方 法达到其胜能要求。这类合主具有 更高的力学性能和耐磨性能好,软 化温度高,但电导率较低.因此运 用于点焊电阻率和高温强度高的材 料,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。
交流
F F
交流
F
电阻对焊
电阻对焊是将两工件端面始终压
紧,利用电阻热加热至塑性状态,
然后迅速加顶锻压力(或不加顶
锻压力只保持焊接时压力)完成 焊接的方法。
3 名词解释(5)
爆炸焊 是以炸药为能源进行 金属间焊接的方法。这种焊 接就是利用炸药的爆轰,使 被焊金属面发生高速倾斜碰 撞,在接触面造成一薄层金 属的塑性变形,在十分短崭 的冶金过程中形成冶金结合。
K:10—60kg; L 20—120kg; G 60—250kg
S型 点焊专用
J型 凸焊专用
C型 点凸焊专用
被焊物
上部采用绝缘式便于
安装周边装置
特殊电极握杆
下电极
根据被焊物形状可伸缩的下电极臂
上下电极形状为圆棒型,还可转动
2 电阻焊的主要规范参数
2 电阻焊的主要规范参数
1 电阻R 2 焊接电流
的氧化膜等杂质,使纯
洁金属紧密接触,达到
晶间结合。
3 名词解释(8)
超声波 焊是利用超声波频率
F
发生器
(16kHz以上)的机械振动能
量,连接同种或异种金属,半 导体,塑料及金属陶瓷等的特
殊焊接方法。金属超声波焊时,
即不向工件输送电流,也不向 工件引入高温热源,只是在静
换能器
聚能器
振动方向
压力下将弹性振动能量转变为
5 电阻焊产品介绍(1) C型 点凸焊机 YR-350CM2
C型 点凸焊机
YR-500CM2 C型 点凸焊机
YR-700CM2
5 电阻焊产品介绍(2) S型 点焊机 YR-350SA2
S型 点焊机
YR-500SA2 S型 点焊机
YR-700SA2
5 电阻焊产品介绍(2)
台式S点焊机YR-350SA2(K,L,G)
电极压力 F
2-5-1 电极形状及材料性能的影响
点焊电极是保证点悍质量的重要零件,它的主要 功能有: 1)向工件传导电流。 2)向工件传递压力; 3)迅速导散焊按区的热量。 一、电极材料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。
2-5-2 电极形状及材料性能的影响
电极材料按我国航空航天工业部航空工业标准HB5420一89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。 从表2—1可见,三类合金中,铬铌铜、铬锆铌铜和钴铬硅铜的 性能较优,已被广泛使用,其商业牌号分别称为DJ70.DJ85和 DJ100。 此外,还有一种钨一铜混合烧结材料,这种材料适用于热量高 、焊接时间长、冷却不足或压力高的场合。如用于铜板点焊的 复式电极、凸焊用镶嵌电极或线材交叉焊电极等,随着含钨量 的增加,材料的强度和硬度提高,但导电性和导热性均降低。
电阻率是被焊材料的重要性能
不锈钢 铝
工件表面有氧化
层和赃物层R越
焊接(几千安
培)
流焊接(几万,抗
2 -2 焊接电流 由热量公式Q = I2Rt
可见电流对产热的影
剪强度增加缓慢,越过C后,由 于飞溅或工件表面压痕过深,抗 剪强度会明显降低
抗剪强度
Ft C
响比电阻和时间两者
三 电阻焊焊接施工知识
3-1 焊接热的产生及影响产热的因素
Q=
2Rt I
Q-产生的热量 I-焊接电流
-电极间的电阻
T-焊接时间
3-2 热平衡 散热及温度分布
点焊时,产生的数量Q只有较小部分用于形成熔核,较大部分将因 向邻近物质的传导和辐射而损失掉。其热平衡方程式如下。 Q=Q1+Q2 式中 Q1—形成熔核的热量; Q2—损失的热量。
引进先进的焊接技术, 架起科学生产的桥梁.
为焊接新技术 的普及和发展做贡献.
电阻焊焊接技能培训内容
一.焊接基本知识 二.电阻焊主要规范参数 三.焊接操作基础
四.焊机的正确使用与维护保养
五.常见故障与焊接缺陷
一 焊接基本知识
1.焊接方法分类 2.压力焊接 3.名词解释 4.压力焊接的特点 5. 唐山松下YR系列焊机简介
3 名词解释(6)
摩擦焊 是利用工件接触 面的相对旋转运动中相互 摩擦所产生的热,使端部 达到塑性状态,然后迅速 顶锻,完成焊接的一种压 焊方法
转动
快进
转动
慢进 F1
转动
慢进
F1 顶锻
F2
3 名词解释(7)
冷压焊 是在室温下,借 助压力使待焊接金属产 生塑性变形实现固态焊 接的方法。通过塑性变 形挤出连接部位界面上
忽略不计。
3-2 热平衡 散热及温度分布(1)
通过电极传导的热量是主要的散热损失,它与电极
的材料、形状、冷却条件,以及所采用的焊接条件
有关。例如采用硬条件的热损失,就要比采用软条 件小得多。由于损失的热量随焊接时间的延长和金 属温度的升高而增加,因此,当焊接电流不足时, 只延长焊按时间,会在某一时刻达到热量的产生与
2-5-5 电极形状及材料性能的影响
材料性能
硬度 材料 名称 品种 HV30Kgr 导电率 软化 HRB MS/m 温度 ℃
不小于
CuZrNb CuCrZrNb 铬铌铜 铬锆铌铜 冷拔棒 锻件 冷拔棒 锻件 冷拔棒 锻件 85 50 90 183 53 53 90 56 45 26 150 250 600
3 焊接时间
4 电极压力 5 电极和
电极加头 6 工件
2-1 电阻R
150
不锈钢
100 电 阻 率 50
低碳钢 镍 铝 黄铜
Rew Rw Rc
铜 Rw
500 温度 1000 1500 Rew
2-1-1 电阻R和压力的关系
压力越大R越小 工件表面越粗糙 R越大
电阻率大 产热易而散热 难可以小电流 电阻率小 产热难而散热 易必须用大电 工件的电阻取决于电阻率,因此