第一章 点焊 14 特殊情况下的点焊

1、Resistance Welding2013 Spring SAU Page 1Resistance Welding2013 Spring SAU Page 2 焊接性 点焊焊接性点焊焊接性 1,2,3,41,2,3,4 低碳钢的点焊 可淬硬钢的点焊 铝合金的点焊 不锈钢的点焊Resistance Welding2013 Spring SAU Page 3 镀层钢板镀层钢板 镀锌板、镀铝板、镀铅板、镀锡板等。 镀层对点焊的影响镀层对点焊的影响 低熔点镀层金属导致熔核结晶过程中产生裂纹和气孔； 焊接区电流密度降低、电流场分布不稳定； 大电流时，加快电极粘损和镀层破坏。 Resistance We

2、lding2013 Spring SAU Page 4点焊技术要点：点焊技术要点：1）需要更大的焊接电流和电极压力，比碳钢约提高）需要更大的焊接电流和电极压力，比碳钢约提高1/3以上以上2）选用）选用CrZrCu合金或弥散强化铜，或镶钨复合电极（下图），并允许合金或弥散强化铜，或镶钨复合电极（下图），并允许采用内部和外部的强烈水冷却。采用内部和外部的强烈水冷却。3）可用凸焊配以缓升或直流焊接电流波形进一步提高焊接质量。）可用凸焊配以缓升或直流焊接电流波形进一步提高焊接质量。4）加强通风，防止锌、铅等元素的金属蒸汽和氧化物尘埃对人体健康）加强通风，防止锌、铅等元素的金属蒸汽和氧化物尘埃对人体健康

3、的侵害。的侵害。5）选择合适的焊接参数。（见）选择合适的焊接参数。（见P39,1-14，1-15）Resistance Welding2013 Spring SAU Page 5高温合金又称耐热合金，可分铁基高温合金铁基高温合金、镍基高温合金镍基高温合金和钴基高温合金钴基高温合金 由于高温合金比不锈钢具有更大的电阻率。更小的热导率和更大的高温强度，因此可用较较小的焊接电流小的焊接电流但需要更大的电极压力更大的电极压力。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 6点焊技术要点：点焊技术要点：1）电极可选用高温强度好的材质，如）电极可选用高温强度好的材质，如Be

4、CoCu合金。合金。2）焊前去除焊件表面油污、氧化膜，最好是酸洗处理，清理不良）焊前去除焊件表面油污、氧化膜，最好是酸洗处理，清理不良时会产生结合线伸入缺陷。时会产生结合线伸入缺陷。3）采用软规范、大电极压力板厚大于）采用软规范、大电极压力板厚大于2mm时最好施加缓冷脉冲时最好施加缓冷脉冲和锻压力。避免熔核中疏松、缩孔及裂纹等内部缺陷的产生。和锻压力。避免熔核中疏松、缩孔及裂纹等内部缺陷的产生。4）加强冷却和尽量避免重复加热焊接区，否者易产生熔核中的结）加强冷却和尽量避免重复加热焊接区，否者易产生熔核中的结晶偏析等缺陷。晶偏析等缺陷。5）推荐采用球面电极，尤其是在板厚较大时。）推荐采用球面电极

5、，尤其是在板厚较大时。6）选择适当的焊接参数。）选择适当的焊接参数。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 7图图1-34 高温合金（高温合金（GH1140）点焊接头金相照片）点焊接头金相照片Resistance Welding2013 Spring SAU Page 8Resistance Welding2013 Spring SAU Page 91.4.1 不等厚度及不同材料的点焊不等厚度及不同材料的点焊 在通常条件下，不同厚度和不同材料点焊时，熔核不以贴合面为对称，而向厚板厚板或导电、导热性差的焊件中偏导电、导热性差的焊件中偏移移，其结果使其在贴合面

6、上的尺寸小于该熔核直径。同时，也使其在薄件或导电、导热性好的焊件中焊透率小于规定数值，这均使焊点承载能力降低。1.偏移产生的原因偏移产生的原因 焊接区在加热过程中两焊件析热析热和散热散热均不相等造成。 偏移的方向向着析热多析热多、散热慢散热慢的一方移动。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 10不同厚度点焊时，厚件电阻大析热多，而其析热中心由于不同厚度点焊时，厚件电阻大析热多，而其析热中心由于远离电极而散热缓慢；薄件情况正相反。造成焊接温度场远离电极而散热缓慢；薄件情况正相反。造成焊接温度场及熔核如图及熔核如图a向厚板偏移。向厚板偏移。Resistanc

7、e Welding2013 Spring SAU Page 11不同材料点焊时，导电性差的工件电阻大析热多，且散不同材料点焊时，导电性差的工件电阻大析热多，且散热缓慢；导电性好的材料情况相反。造成焊接温度场如图热缓慢；导电性好的材料情况相反。造成焊接温度场如图b向导电性差的工件偏移。向导电性差的工件偏移。a）不同厚度（）不同厚度（12） b）不同材料（电阻率）不同材料（电阻率12）Resistance Welding2013 Spring SAU Page 122.克服熔核偏移的措施克服熔核偏移的措施1）采用硬规范）采用硬规范硬规范点焊时，电流场的分布能更好的反映边缘效应对贴硬规范点焊时，电流

8、场的分布能更好的反映边缘效应对贴合面集中加热的效果，且由于焊接时间短热损失下降，散合面集中加热的效果，且由于焊接时间短热损失下降，散热的影响相对较小，均对纠正熔核偏移现象有利。热的影响相对较小，均对纠正熔核偏移现象有利。2)采用不同的电极采用不同的电极a）采用不同直径的电极。）采用不同直径的电极。薄件（或导电、导热性好的焊件）面采用小直径电极，以薄件（或导电、导热性好的焊件）面采用小直径电极，以增大电流密度，减小热损失；而厚件（或导电、导热性差增大电流密度，减小热损失；而厚件（或导电、导热性差的焊件）面则选用大直径电极。的焊件）面则选用大直径电极。Resistance Welding2013

9、Spring SAU Page 13b）采用不同材料的电极。）采用不同材料的电极。导热性好的材料放于厚件（或导电、导热性差的焊件）面使其热损失导热性好的材料放于厚件（或导电、导热性差的焊件）面使其热损失增大，可温度场分布，减小熔核偏移。增大，可温度场分布，减小熔核偏移。c）使用特殊电极。）使用特殊电极。在电极头部加不锈钢环、黄铜套（图在电极头部加不锈钢环、黄铜套（图1-39）或采用尖锥状电极头，可）或采用尖锥状电极头，可使焊接电流向中间集中。使焊接电流向中间集中。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 143）附加工艺垫片）附加工艺垫片在薄件（或导电、导热

10、性好的焊件）上附加工艺垫片在薄件（或导电、导热性好的焊件）上附加工艺垫片（图（图1-40）。工）。工艺垫片由导热性差的材料制作，厚度为艺垫片由导热性差的材料制作，厚度为0.2mm0.3mm，能够降低散，能够降低散热、增加电流密度的作用。热、增加电流密度的作用。 (a）点焊前）点焊前 b）规范适当）规范适当 c）规范过大）规范过大)Resistance Welding2013 Spring SAU Page 154）焊前在薄件或厚件上预先加工出凸点或凸缘）焊前在薄件或厚件上预先加工出凸点或凸缘3.利用帕尔贴效应利用帕尔贴效应帕尔贴效应帕尔贴效应是热电势现象的逆向现象，即当直流电按某特是热电势现象

11、的逆向现象，即当直流电按某特定方向通过异种材料接触面时，将产生附加的吸热或析热定方向通过异种材料接触面时，将产生附加的吸热或析热现象，所以该效应只在单向通电时有效，而且目前仅用于现象，所以该效应只在单向通电时有效，而且目前仅用于铝与铜合金电极间才较明显和具有实用价值，如图铝与铜合金电极间才较明显和具有实用价值，如图1-41所示所示。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 16图图1-41 1-41 帕尔贴效应的应用帕尔贴效应的应用a a）交流电）交流电 b b）直流电）直流电Resistance Welding2013 Spring SAU Page 17

12、1胶接点焊胶接点焊在点焊工艺中采用结构在点焊工艺中采用结构胶粘剂胶粘剂，可使接头性能显著提高，可使接头性能显著提高，这种将点焊与胶接两种工艺结合起来的方法称为胶接点焊这种将点焊与胶接两种工艺结合起来的方法称为胶接点焊，简称，简称胶焊胶焊。胶焊结构具有强度高、质量轻、减振和声学。胶焊结构具有强度高、质量轻、减振和声学性能好等优点。性能好等优点。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 18原因：原因：1）胶焊可大幅降低点焊结构中焊点部位的高应力值，消除）胶焊可大幅降低点焊结构中焊点部位的高应力值，消除了焊点边缘的高应力集中，改善了接头的应力分布；了焊点边缘的高

13、应力集中，改善了接头的应力分布；2）胶接接头中应力分布均匀，外载由焊点部位共同承担。）胶接接头中应力分布均匀，外载由焊点部位共同承担。胶接点焊有胶接点焊有3种方法：种方法：1）先涂胶后点焊；）先涂胶后点焊；2）先点焊后灌胶；）先点焊后灌胶；3）预置带孔胶带（膜）。）预置带孔胶带（膜）。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 19胶接点焊技术特点：胶接点焊技术特点：1）点焊时应选用不宜产生喷溅和接头变形的电流波形和焊接参数）点焊时应选用不宜产生喷溅和接头变形的电流波形和焊接参数2）点焊后搭接面应保证平整，便于胶液渗透到整个搭接面而不产生却）点焊后搭接面应保证

14、平整，便于胶液渗透到整个搭接面而不产生却胶现象。胶现象。 3）选用流动性良好的胶接剂，注胶时宜将工件倾斜）选用流动性良好的胶接剂，注胶时宜将工件倾斜1545。2减振钢板点焊减振钢板点焊 所谓减振钢板，就是在两层金属板材之间夹一层减振胶的钢板，例所谓减振钢板，就是在两层金属板材之间夹一层减振胶的钢板，例如厚度如厚度1.45mm的日本的日本NKK钢厂和宝钢生产的减震钢板，其组成为钢板钢厂和宝钢生产的减震钢板，其组成为钢板（0.7mm）/热可塑非导电型减震胶层（热可塑非导电型减震胶层（0.05mm）/钢板（钢板（0.7mm）。）。Resistance Welding2013 Spring SAU P

15、age 20点焊原理：点焊原理：Resistance Welding2013 Spring SAU Page 21焊接技术要点：焊接技术要点：1）副导电回路的导电状况影响到点焊过程是否稳定，其中）副导电回路的导电状况影响到点焊过程是否稳定，其中主要因素有回路长度和导电截面大小，必要时可用主要因素有回路长度和导电截面大小，必要时可用2个副导个副导电回路。电回路。2）使用球面电极能更好的挤出焊接区的减震胶，有利于保）使用球面电极能更好的挤出焊接区的减震胶，有利于保证点焊质量稳定。证点焊质量稳定。3）减震钢板点焊电流比相同厚度普通低碳钢大）减震钢板点焊电流比相同厚度普通低碳钢大15%30%，且其恒流

16、控制精度应不低于，且其恒流控制精度应不低于3%。Resistance Welding2013 Spring SAU Page 22微型件是指几何尺寸较小的微型件是指几何尺寸较小的仪表构件仪表构件、元器件元器件等，其接头组等，其接头组成中至少有一个为厚度或直径成中至少有一个为厚度或直径0.1mm的箔材或丝材，点焊位置的箔材或丝材，点焊位置空间窄小且材质往往特殊或有镀层（空间窄小且材质往往特殊或有镀层（Au、Ag、Ni等），如等），如AgMgNi合金等。合金等。焊接技术要点：焊接技术要点：1）要求焊接电流波形应脉冲幅值大而通电时间极小，控制精）要求焊接电流波形应脉冲幅值大而通电时间极小，控制精度高，如采用半波点焊、中频逆变式（度高，如采用半波点焊、中频逆变式（IGBT）点焊、电容放电）点焊、电容放电点焊等。点焊等。2）接头的连接形式除熔化连接（熔核）外，有时允许）接头的连接形式除熔化连接（熔核）外，有时允许固相连固相连