制罐电阻焊基本原

1、 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 制罐电阻焊基本原理及常见焊接问题2012.10.23 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 一 电阻焊原理 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 一 电阻焊原理 电阻焊是扩散焊接（DFW）的一种，或叫锻焊，扩散焊是使两个被焊接的零件表面在高温和加压及保持一定的时间的条件下，引起相互扩散并聚结在一起的固态连接方法，所说的高温一般在0.6-0.8Tm(Tm为金属熔化温度) 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 一 电阻焊原理

2、 在焊接时，可在两个配合表面加辅助填料，适当的异类金属，以使表面接触更加充分，扩散速度增大。所以合适的中间金属可降低焊接温度，降低焊接压力，缩短工艺过程时间，提高扩散能力，清除杂质元素。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 一 电阻焊原理 电流流过带电阻的导体，会产生热量，易达到扩散焊的条件，基于此原理，发明了电阻焊，以及铜材料为良性导体，电阻率较低（1.673cm），电流通过时，发热少，铁材料的电阻率较高（9.71cm）, 电流通过时，发热高，从而使电阻焊设备易用于焊接铁制薄板材料,而铜材料则作为电极。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心

3、 追求卓越追求卓越 一 电阻焊原理 金属材料的电阻率 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 一 电阻焊原理 金属焊接机理 因直流电阻焊受元件的限制，无法产生大电流。为了实现电阻焊接时的要求，大电流小电压，一般都采用交流电。用变压器将交流高电压，中电流变成低电压大电流。如下图 交流电流过负载时，产生热量的瞬时公式： Q=0.24xI RT (卡/秒) Q热量 R接触电阻 、I 电流 、T=焊接时间 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 一 电阻焊原理 电阻焊局部温度示意图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追

4、求卓越追求卓越 一 电阻焊原理 焊接原理简图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 随着金属制罐工业的需要及基础工业的发展，电阻焊在五十年代，经过重大改革，使电阻焊设备开始应用在金属制罐行业，特别是食品金属包装，并逐步代替锡焊罐。主要改进是在滚焊的基础上，在充当电极的上下焊轮上，加了一个中间电极-铜线，并增加了Z形导轨，定径规，及良好的冷却系统，从而使电阻焊可用于金属制罐的大批量连续生产。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓

5、越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 制罐电阻焊示意图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 制罐电阻焊示意图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 中间电极，铜线的主要作用中间电极，铜线的主要作用 起清洁作用，将被焊金属表面的污染物从焊轮带走，如马口铁表面的锡及焊后的一些杂物。使上下焊轮在生产中始终保持清洁及具有良好均匀的导电性。 同时，传递焊接压力和电流，另外可带走一些热量，起到冷却焊轮的作用，提高焊轮的寿命。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二.

6、制罐用电阻焊 电阻焊在用于食品金属包装主要经过几个发电阻焊在用于食品金属包装主要经过几个发展过程展过程 1）早期的蝴蝶焊（butterfly） 2）线挤压焊（Wire Mash, 简称WIMA焊） 3）超线挤压焊（Super Wire Mash, or Super WIMA） 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 1、早期的蝴蝶焊（、早期的蝴蝶焊（butterfly ） 此种焊接的特点是，焊缝搭接量为2-4mm, 为了使金属焊接表面接触面减小，提高单位面积的电流密度，中间电极铜线被压成椭圆形。因焊后焊缝象蝴蝶，所以叫蝴蝶焊。因此种焊接搭接较

7、大，焊缝防腐较难，所以在食品金属包装上目前已很少用，多为手动设备。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 早期的蝴蝶焊（早期的蝴蝶焊（butterfly ） 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 蝴蝶焊焊缝晶相示意图蝴蝶焊焊缝晶相示意图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 2、线挤压焊（、线挤压焊（Wire Mash, 简称简称WIMA焊）焊） 到了六七十年代，电阻焊在金属包装应用上又有了新的进步，为了提高焊缝质量，节省材料，及提高

8、焊缝防腐及封口效果， 将焊缝搭接量减少到0.6-0.8mm, 以及将电阻焊设备逐步完善，使其成为自动化设备。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 线挤压焊（线挤压焊（Wire Mash, 简称简称WIMA焊）焊） 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 3、超线挤压焊、超线挤压焊（Super Wire Mash, or Super WIMA） 到了七十年代中期，用于食品金属包装的电阻焊设备，又有了新的提高，使焊接的搭接量减少到0.4-0.6mm, 从而使焊缝质量得到提高，补涂效果更好。这

9、也就是现在大部份制罐厂所用的全自动罐身电阻焊焊机。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 超线挤压焊示意图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 超线挤压焊焊缝结构示意图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 超线挤压焊焊缝结构示意图 Ue焊前搭接量 bs焊缝宽度 S马口铁厚度 ds 焊缝厚度。 理论上要求焊前搭接量为0.4-0.6mm, 前端和后端搭接量不同在0.1mm内，焊缝厚度是马口铁厚度的1.4-1.6倍。 团结拼搏团结拼搏

10、真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊4、线挤压焊及超线挤压焊的原理及特、线挤压焊及超线挤压焊的原理及特点点 机械方面由Z-导轨，上下焊轮，中间电极压扁的铜线，定径规，压力装置组成。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 图示，焊接装置 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 图示，焊接装置 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 电器控制由焊接控制系统及变压器构成。电器控制由焊接控制系统及变压器构成。

11、基本原理公式与前相同，根据其特点，现用单位面积热量的概念，既参数焊接搭接量将影响焊缝热量： Q1= 0.24x(2 I R sin(t+).sint)T /L(卡/秒。毫米) 其中L为搭接量 公式中参数及相互关系如下： Q1= 在T时间内焊缝单位面积上焊接的热量。 R=接触电阻，此参数主要由焊接压力的调整，定径规的调整和原材料的特性决定。在电流不变时，接触电阻越大，热量越大。焊接压力越大，接触电阻越小。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 焊接压力与接触电阻的关系 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二

12、. 制罐用电阻焊 由图可知焊接压力越大，接触电阻越小，越稳定。经验值一般压力在40-55Kg。 I =焊接电流，由控制系统的电流恒流源产生，根据焊缝效果调整大下。电流越大，热量越大。 =2f 焊接频率，由焊接控制系统决定。根据焊接速度及焊点要求调整频率大小。频率越高，焊点越密。对食品及喷雾罐，为保证气密性，焊点应在0.8-1.3mm. 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 焊点要求示意图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 =电流电压相位差，由焊接电流回路的电感和电容决定。表示有功功率

13、和无共功率大小。 T=焊接时间，由焊接速度决定，速度越快，热量越小。 另外，根据许多资料表明，如焊接材料为铁制，则焊接温度应控制在922-1228。（既0.6-0.8Tm,Tm为金属熔化温度，铁的熔化温度为1536） L=焊接搭接量，搭接量越大，单位面积上的热量越小。为控制焊接质量，搭接量应控制在0.4-0.6mm，此为重要参数。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 简单的叙述此电阻焊过程，被焊接的马口铁罐身，在交流大电流通过被焊接搭接处的接触电阻，产生热量，使搭接处马口铁变成塑熔状态，在焊接压力的作用下，并保持一定的时间，使搭接处金属紧

14、密接触，相互扩散，聚结为一体。另外，马口铁上的电镀锡层，可促进金属铁的相互扩散。如用镀锌（Zn）铁，镀铬（Cr）铁,或低锡铁（LTS 镀锡量1.4g/m以下，表面易形成锡铁合金以及印铁后，镀锡量不均匀），则影响扩散效果，焊接难度增大。如易飞溅，虚焊等。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊图示镀锡量对接触电阻的影响，镀锡量越大，接触电阻越小，越稳定。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 （A）焊接电流 不同的马口铁镀锡量，焊接时所用电流不同。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专

15、心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 另外，马口铁罐身在焊轮处焊接过程，从进入焊轮到出去，大约要经过3毫米长，约三个焊点，见图。所以，在生产时，罐与罐间距要小于3毫米，一般在1-2毫米，目的是使前一个罐没出去，后一个罐已进入焊轮，以减少罐对焊轮的冲击力及焊缝因碾压造成的拖尾。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 二. 制罐用电阻焊 5、焊缝热量评估、焊缝热量评估 上

16、图显示，焊后的焊缝晶相图，焊缝搭接处两边有挤出（extrusion），且焊缝大于搭接量。热量越高，挤出越大。一个优良的焊缝，内外焊缝的挤出（extrusion）用放大镜观察，应在0.1mm-0.15mm左右。此时焊接热量为最佳。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 1焊缝冷焊 现象： 用撕拉焊缝的方法检验，焊缝断掉，并有焊缝分层现象。图 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 可能的原因如下： 1）焊接电流小,应提高焊接电流。 2）焊接搭接量大，搭接量控制在应0.4-

17、0.6mm 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 用放大镜检查搭接量 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 前后移动定径规，使搭接量前后一致，误差在+/-0.1mm之间。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 3）焊接压力太大。减少焊接压力。（镀锡马口铁，焊接压力在45-50daN, kg）（如果是52的焊臂,压力可以适当地小一些) 4）被焊马口铁表面镀层有问题，如低锡铁，镀铬铁，镀锌铁。 5）上下焊轮状

18、态或调整不好。如图：铜线出槽，铜线宽，焊轮严重磨损，焊轮调整不平行，等。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 6）成圆站调整有问题 成圆传送轴间隙太小，或弹簧压力太大，当马口铁通过时，被碾压展长一点，造成搭接量大，从而使焊缝冷焊。调整成圆轴间隙在0.1-0.15mm. 7）马口铁尺寸不精确。 控制马口铁裁剪精度，使马口铁板料长度误差在0-0.1mm. 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常

19、见焊接问题及处理方法： 2整个焊缝合格，但前端裂口 检测方法，如图， 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 2整个焊缝合格，但前端裂口 1）冷焊，用上面的方法检测，焊缝第一点 冷 焊（分层），翻边后裂口。 原因：焊接压力太大，及罐与罐之间的间距太大或太小（连罐），当罐进入焊轮时，强力冲击上下焊轮，造成第一点冷焊。所以高速机，焊缝前端要用电流增加(加强电流)。 超越行程E太大，既被焊罐身被推爪快速及过多的推入焊轮，其速度远大于焊接速度。造成加热时间太短或接触电阻太小，形成冷焊。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心

20、追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 2整个焊缝合格，但前端裂口 2）热焊，用上面的方法检测，焊缝前端从侧边裂开，观察焊缝头部较粗大，翻边后裂口。 原因:焊接压力太小，及罐与罐之间的间距大，或超越行程太小，被焊接的罐身进入焊轮时，速度变慢或停顿，焊接时间长，从而造成焊缝过热，马口铁材料变脆变软，翻边后产生裂口。 或焊轮磨损严重，造成热焊。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 2整个焊缝合格，但前端裂口 3）前端搭接量小，用上面的方法检测，焊缝从中间裂开。 原因：焊缝强度不够。需增加焊缝搭接量。 4）前端破损或撞角，用上

21、面的方法检测及观察，发现焊缝处有破损。 原因：罐身进入焊接前，前端撞在某处破损，如撞在Z导轨，成圆导板上等。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 2整个焊缝合格，但前端裂口 5）马口铁材料问题，当用DR铁时，因此材料较硬，及通常应用较薄的铁，如厚度在0.16-0.19mm。当罐身插入焊轮并加热时，马口铁变脆，如冲击焊轮的力量太强，特别是高速焊机，焊缝前端易裂口。所以通常焊接压力应小些，在35-45daN。及保持铜线间距在1-2mm之间。机器不要开的太快。 6）焊接控制系统，电流增加或衰减功能有问题。 观察焊缝，前后端电流过大或过

22、小。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 3整个焊缝飞溅或热焊 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 3整个焊缝飞溅或热焊 原因 1）焊接压力小，通常在45-50daN. 2）焊接电流过大，频率太低。通常焊点在0.8-1.3mm 3）成圆柔铁后,罐身前部有死弯。 团结拼搏团结拼搏 真抓实干真抓实干 专业专心专业专心 追求卓越追求卓越 三 常见焊接问题及处理方法： 3整个焊缝飞溅或热焊 成圆站柔铁导板调的太低，当马口铁通过时，造成头部约1-2mm处有死弯，从而影响焊缝搭接，造成焊缝热焊或飞溅。或成圆轴间隙太小，当马口铁通过时，片料前部撞