对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种

1、对焊分为电阻对焊和闪光对焊 两种对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。1、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，然后迅速施加顶锻压力（或不加顶锻压力只保持焊接时压力）完成焊接 的方法。电阻对焊时的接触电阻取决于接触面的表面 状态、温度及压力。当接触电阻有明显的氧化物 或其他赃物时，接触电阻就大。温度或压力的增 高，都会因实际接触面积的增大而使接触电阻减 小。焊接刚开始时，接触点上的电流密度很大； 端面温度迅速升高后，接触电阻急剧减小。加热 到一定温度（钢600度，铝合金350度）时， 接触电阻完全消失。对焊时的热源也是由焊接区电阻产生的电阻 热。电阻对焊时，接触电阻存在

2、的时间极短，产 生的热量小于总热量的10-15%。2、闪光对焊闪光对焊可分为连续闪声对焊和预热闪光对 焊。连续闪光对焊由两个主要阶段组成： 闪光阶 段和顶锻阶段。预热闪光对焊只是在闪光阶段前 增加了预热阶段。一、闪光对焊的两个阶段1、闪光阶段闪光的主要作用是加热工件。在此阶段中， 先接通电源，并使两工件端面轻微接触，形成许 多接触点。电流通过时，接触点熔化，成为连接 两端面的液体金属过梁。由于液体过梁中的电流 密度极高，达(3000-6000 ) A/mm2。这些液体 过梁在电、热、力共同作用下爆破，高速向外喷 射，即所谓闪光”。随着工件往前送进，新的触 点又形成爆破。随着动夹钳的缓慢推进，过

3、梁也不断产生与 爆破。在蒸气压力和电磁力的作用下， 液态金属 微粒不断从接口间喷射出来。形成火花急流 -闪 光。持续一段时间闪光后，对口端面被一层很薄 (约0.1-0.3mm )液体金属覆盖，端口温度达到 金属的熔点，而且趋于稳定均匀，轴向也有一定 加热深度，。在实际生产中，考虑到工件端面加 热不均匀及尺寸误差，往往闪光留量要比理想状 大 50-100%。在闪光过程中，工件逐渐缩短，端头温度也逐渐升高。随着端头温度的升高，过梁爆破的速 度将加快，动夹钳的推进速度也必须逐渐加 大？。在闪光过程结束前，必须使工件整个端面 形成一层液体金属层，并在一定深度上使金属达 到塑性变形温度。由于过梁爆破时所

4、产生的金属蒸气和金属微 粒的强烈氧化，接口间隙中气体介质的含氧量减 生，其氧化能力可降低，从而提高接头的质量。 但闪光必须稳定而且强烈。所谓稳定是指在闪光 过程中不发生断路和短路现象。断路会减弱焊接 处的自保护作用，接头易被氧化。短路会使工件 过烧，导致工件报废。所谓强烈是指在单位时间 内有相当多的过梁爆破。闪光越强烈，焊接处的 自保护作用越好，这在闪光后期尤为重要。2、顶锻阶段在闪光阶段结束时，立即对工件施加足够的 顶端压力，接口间隙迅速减小过梁停止爆破， 即 进入顶锻阶段。顶锻的作用是密封工件端面的问 隙和液体金属过梁爆破后留下的火口， 同时挤出 端面的液态金属及氧化夹杂物：便洁净的塑件金

5、 属紧密接触，并使接头区产牛一定的塑性变形,_ 以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的接头。闪光对焊时在加热过程中虽有熔化金属，但实质上是塑性状态焊接。预热闪光对焊是在闪光阶段之前先以断续的 电流脉冲加热工件，然后在进入闪光和顶锻阶 段。预热目的如下：(1)减小需用功率可以在小容量的焊机上焊 接断面面积较大的工件，因为当焊机容量不足 时，若不先将工件预热到一定温度， 就不可能激 发连续的闪光过程。此时，预热是不得已而采取 的手段。(2)降低焊后的冷却速度这将有利于防止淬 火钢接头在冷却时产生淬火组织和裂纹。(3)缩短闪光时间可以减少闪光余量，节约 贵重金属。预热不足之处是：(1)延长了焊

6、接周期，降低了生产率；(2)使过程的自动化更加复杂；(3)预热控制较困难。预热程度若不一致， 就会降低接头质量的稳定性。二、闪光对焊的电阻和加热闪光对焊时的接触电阻 Rc即为两工件端面 间液体金属过梁的总电阻，其大小取决于同时存 在的过梁数及其横断面积。与工件的横断面积、 电流密度和两工件的接近速度有关。随着这三者 的增大，同时存在的过梁数及其横截面积增大， Rc将减小。闪光对焊的Rc比电阻对焊大得多，并且存在 于整个闪光阶段，虽然其电阻值逐渐减小，但始 终大于工件的内部电阻，直到顶锻开始瞬间Rc才完全消失。Rc逐渐减小是由于在闪光过程中， 随着端面温度的升高，工件接近速度逐渐增大， 过梁的数

7、目和尺寸都随之增大的缘故。由于Rc大并且存在整个闪光阶段，所以闪光 对焊时接头的加热主要靠Rc。三、闪光对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备1、工艺参数闪光对焊的主要参数有：伸出长度、闪光电 流、闪光流量、闪光速度、顶锻流量、顶锻速度、 顶锻压力、顶锻电流、夹钳夹持力等。下面介绍 各工艺参数对焊接质量的影响及选用原则：(1)伸出长度：对于板材，为了顶锻时不失 稳，一般取 10= (45) S。不同金属对焊时，为了使两工件上的温度分 布一致，通常是导电性和导热性差的金属10应 较小。(2)闪光电流If和顶锻电流IuIf取决于工件 的断面积和闪光所需要的电流密度jf。jf的大小 又与被焊金属的物理性

8、能、闪光速度、工件断面 的面积和形状，以及端面的加热状态有关。在闪 光过程中，随着vf的逐渐提高和接触电阻 Rc 的逐渐减小，jf将增大。顶锻时，Rc迅速消失， 电流将急剧增大到顶锻电流Iu。当焊接大截面钢 件时，为增加工件的加热深度，应采用较小的闪 光速度，所用的平均jf 一般不超过5A/mm2。 焊接大断面工件时，有时采用分级调节次级电压 的方法。(3)闪光流量Sf选择闪光流量，应满足 在闪光结束时整个工件端面有一熔化金属层，同 时在一定深度上达到塑性变形温度。如果S f过小，则不能满足上述要求，会影响焊接质量。Sf过大，又会浪费金属材料、降低生产率。在选择 S时还应考虑是否有预热，因预热

9、闪光对焊的Sf 可比连续闪光对焊小30-50%。(4)闪光速度vf 足够大的闪光速度才能 保证闪光的强烈和稳定。但 vf过大会使加热区 过窄，增加塑性变形的困难，同时，由于需要的焊接电流增加，会增大过梁爆破后的火口深度， 因此将会降低接头质量。选择 vf时还应考虑下 列因素：1)被焊材料的成分和性能。含有易氧化元素 多的或导电导热性好的材料，vf应较大。例如焊 奥氏体不锈钢和铝合金时要比焊低碳钢时大；2)是否有预热。有预热时容易激发闪光，因 而可提高vf。3)顶锻前应有强烈闪光。vf应较大，以保证 在端面上获得均匀的金属层。(5)顶锻流量Su Su影响液体金属的排除 和塑性变形的大小。Su过小

10、时，液态金属残留 在接口中，易形成疏松、缩孔、裂纹等缺陷；Su 过大时，也会因晶纹弯曲严重，降低接头的冲击 韧度。Su根据工件断面积选取，随着断面积的 增大而增大。顶锻时，为防止接口氧化，在端面接口闭合 前不立刻切断电流，因此顶锻流量应包括两部分 -有电流顶锻留量和无电流顶锻留量，前者为 后者的0.5-1倍。(7)顶锻压力Fu Fu通常以单位面积的压 力，即顶锻压强来表示。顶锻压强的大小应保证能挤出接口内的液态金属，并在接头处产生一定 的塑性变形。顶锻压强过小，则变形不足，接头 强度下降；顶锻压强过大，则变形量过大，晶纹 弯曲严重，又会降低接头冲击韧度。顶锻压强的大小取决于金属性能、温度分布

11、特点、顶锻留量和速度、工件断面形状等因素。 高温强度大的金属要求大的顶锻压强。 增大温度 梯度就要提高顶锻压强。由于高的闪光速度会导 致温度梯度增大，因此焊接导热性好的金属(铜、 铝合金)时，需要大的顶锻压强(150-400Mpa ).(8)预热闪光对焊参数除上述工艺参数外， 还应考虑预热温度和预热时间。预热温度根据工件断面和材料性能选择，焊 接低碳钢时，一般不超过700-900度。随着工件 断面积增大，预热温度应相应提高。预热时间与焊机功率、工件断面大小及金属 的性能有关，可在较大范围内变化。预热时间取 决于所需预热温度。预热过程中，预热造成的缩短量很小，不作 为工艺参数来规定。(9)夹钳的

12、夹持力Fc 必须保证工件在顶 锻时不打滑Fc与顶锻压力Fu和工件与夹钳间的摩擦系数f有关，他们的关系是：FO Fu/2f。3、工件准备闪光对焊的工件准备包括：端面几何形状、毛坯端头的加工和表面清理。闪光对焊时，两工件对接面的几何形状和尺 寸应一致。否则将不能保证两工件的加热和塑性 变形一致，从而将会影响接头质量。在生产中， 圆形工件直径的差别不应超过 15%,方形工件 和管形工件不应超过10%。在闪光对焊大断面工件时，最好将一个工件 的端部倒角，使电流密度增大，以便于激光闪发。 这样就可以不用预热或闪光初期提高次级电压。闪光对焊时，因端部金属在闪光时被烧掉， 故对端面清理要求不甚严格。但对夹钳

13、和工件接 触面的清理要求，应和电阻对焊一样。2特点介绍闪光对焊主要是利用工件对口接触电阻产生 热量加热工件，金属表面熔化，温度梯度大，热 影响区比较小。焊缝是在工件对口固相金属产生塑性变性条 件下，形成共同晶粒。焊缝组织、成分接近基本 金属（或者经过热处理），比较容易获得等强等塑焊接接头。闪光过程具有排出空气，降低金属氧化的自 保护功能。顶锻还能将氧化物随液体金属排出焊 缝之外。焊缝夹杂、未焊透等缺陷较少。闪光过程具有较强的自调节功能，对严格保 持规范一致性要求较低，焊接质量稳定。单位焊 接截面积需要电功率小，焊接低碳钢只需(0.1-0.3) KVA/mm2 电功率。焊接生产率高，焊接一个接头

14、只需几秒至几 十秒。焊接适用范围广，原则上能锻造的金属材料 都可以用闪光对焊焊接。例如低碳钢、高碳钢、 合金钢、不锈钢等有色金属及合金都可以用闪光 对焊焊接。焊接截面积范围大，一般从几十至上万 mm2 截面积都能焊接。闪光对焊广泛应用于焊接各种板件、管件、 型材、实心件、刀具等，应用十分广泛，是一种 经济、高效率的焊接方法。3形成过程1、闪光对焊分连续闪光和预热闪光对焊两 种。连续闪光对焊主要由闪光和顶锻两个阶段组成。闪光过程始终保 持对口端面点接触，闪光电流If集中从这些有限 接触点上通过，电流密度非常高，达 (3000-6000 ) A/mm2 ,触点快速熔化，形成连接两边金属的液体 过梁

15、”。这些液体过梁在电、 热、力共同作用下爆破，高速向外喷射，即所谓闪光”。随着工件往前送进，新的触点又形成- 爆破。持续一段时间闪光后，对口端面被一层很薄(约0.1-0.3mm )液体金属覆盖，端口温度达到 金属的熔点，而且趋于稳定均匀，轴向也有一定 加热深度，。在实际生产中，考虑到工件端面加 热不均匀及尺寸误差，往往闪光留量要比理想状 大 50-100%。闪光加热达到焊接温度后，迅速提高送进力 (顶锻力)，快速送进，将液体金属及氧化、夹 杂物全部挤出对口之外，使对口端面固态金属紧 密接触，并且有一定塑性变形，两边金属交互结 晶，形成共同晶粒，获得牢固对接接头。结晶过 程非常快，一般在0.02

16、-0.06秒内完成。是否能 在液体金属凝固之前，将液体金属及氧化物全部 排出对口之外，是 获得优质焊接接头的重要条件之一。2、对控制要求通用闪光对焊机，一般采用简单的同步控制器，能保证焊接质量。不宜采用恒电流控制器， 否则会破坏闪光过程的自调节功能。也不必要采 用电压补偿控制器（可控硅已全导通，自动移相 已失去作用）闪光对焊主要是利用对口接触电阻产生热量 加热金属，固相交互结晶形成焊接接头。闪光过程具有较强自调节功能，比较容易获得稳定，连续闪光过程。次级回路短路阻抗及短路功率因数对闪光过程稳定性有重大影响，应严格控制。闪光对焊机应采用缓降外特性电源，次级空载电压应能分级调节，次级空载电压不宜太高。焊接时可控硅应接近全导通运行不能采用恒电流控制器，否则会破坏闪光过程自调节作用。设备状况1、设备结构：压紧系统： 压臂 钳口 上下电极（T型板） 闪光系统：固定台活动台顶锻油缸焊接系统：焊接变压器及导电排 液压系统 电控部分（电子尺、晶闸管） 冷却 系统配电系统2、特殊结构：活动钳口 下电极 固定台绝缘 设置 油缸绝缘接头 液压比例 阀冷却系统动作控制1、放置工件-压紧-闪光-顶锻2、与之对应的电控部分调试1、对焊接工件的要求-一贴合度及工件与上下 电机的贴合度一用泥2、开机要求 冷却水（电极温度高