电阻焊—凸焊

1、Chapter 3 凸焊压 力 焊共二十三页对于板厚差异大的材料(cilio)，若用一般的点焊方法，很难焊接。但是，在厚板上压出凸点使其与薄板具有同样的热容量，则很容易焊接，这种焊接方法称为凸焊。a) 点焊(din hn) b) 凸焊共二十三页 可用于厚度比达到1：6的零件焊接 因为是凸点接触，提高了单位面积上的电极(dinj)压力与焊接电流，有利于板件表面氧化膜破裂与热量集中，减小了分流电流。提高生产率和降低接头变形 可采用多点凸焊。在使用平板电极凸焊时，零件表面平整无压坑。 电极寿命长 凸焊既可在通用点焊机上进行，也可在专用凸焊机上进行。凸焊的特点(tdin)共二十三页凸焊接头的形成(xn

2、gchng)过程 凸焊时焊核生成随时间(shjin)的变化(低碳钢板厚2.3毫米)共二十三页凸焊过程(guchng)电极压力、电极位移及电流随时间的变化共二十三页1. 预压(y y)阶段凸焊时如果施加电极压力时带冲击，凸点会被压溃，因此必须较缓慢地加压，随着电极压力的增大，凸点进一步被压溃，电极下移。当达到给定(i dn)电极压力时，凸点的压强差不多停止，可以认为通电之前凸点高度的一半多(S1)已被压塌，凸点高度变低。共二十三页2. 凸点压溃阶段(jidun)在通电的瞬间，电流集中流过凸点的端头，在一般的焊接规范下，剩下凸点的高度大致为S2，在约10毫秒间几乎全部被压溃。如果此时的电极压力(y

3、l)不足，就会产生凸点位移现象。由图中看出，流过预热电流时，凸点是较为缓慢地被压溃；仅是预热电流，凸点还不能完全被压溃，只有在随后通焊接电流时，凸点才开始急剧地被压塌。共二十三页3. 焊核生长(shngzhng)阶段凸点被完全压溃的同时，便开始了焊核的生长期。焊接接头受热熔化而生成焊核，因其体积膨胀要把电极向上(xingshng)推，但由于焊机加压结构中有摩擦力阻止焊核的膨胀，而使电极压力反而增大。此现象与点焊相同。断电后，因焊核冷凝收缩电极又再次下移。共二十三页上图是用同样的规范焊接(hnji)而无预热电流的情况。因凸点在12周便被压溃，所以在通电瞬间，电极压力便降低。当焊核急剧生长而产生飞

4、溅时，则电极压力再次降低，随着焊核的生长，电极的运动先是上移，然后瞬间下移。共二十三页凸焊工艺(gngy)规范凸焊规范参数有焊接电流、焊接时间、电极力等。凸焊时，由于电极工作面尺寸远大于熔核直径，电极尺寸对电流场分布和焊接过程的进行无明显影响，因此(ync)电极尺寸不作为凸焊的工艺参数。共二十三页凸焊工艺(gngy)规范1. 焊接(hnji)时间 焊接时间对熔核尺寸与接头强度的影响规律与点焊基本相同。 在焊机容量足够的条件下，随着焊接时间的增长，熔核尺寸与接头强度增大。 但这种增大是有限的，因为熔核尺寸的增大将形成后期喷溅，使接头质量下降。共二十三页2. 焊接(hnji)电流 焊接电流与焊接时

5、间的影响类似。 随着(su zhe)电流的增大，熔核尺寸与接头强度的变化如图所示。 凸焊时，无熔核的固相焊有一定的接头强度，故因焊接电流变化引起接头强度的变化比点焊时小。共二十三页3. 电极(dinj)压力 电极力的大小，同时影响析热与散热。 在其它参数不变时，电极力增大，焊接熔核尺寸与接头强度减小。 为了保持一定的熔核尺寸与接头强度，在提高电极力的同时，需要(xyo)相应增大焊接电流或通电时间。 熔核上的电极压强应在允许调节的范围内，一般比点焊窄得多。电极压强小于允许值，产生喷溅；压强过大，不但能破坏焊接过程的稳定性，也能使凸点瞬时压溃，破坏了正常的焊接过程。为此，电极压强与压下的速度应大小

6、合适，又平稳而无冲击。共二十三页I区为过硬的焊接规范区，II区为正常焊接规范区，III区为过软的焊接规范区。由于凸焊时，产生早期飞溅的倾向大，通常不允许采用过硬的规范。过软的规范即曲线近水平部分，对电流的被动比较敏感，易出现软化(runhu)区过宽、组织过热现象因此焊接规范应在II区选取为宜。凸焊规范的特点同样由焊接(hnji)电流与通电时间的不同匹配决定。在熔核尺寸稳定即等于常数的条件下，焊接(hnji)电流与通电时间关系见图。共二十三页凸点的选择(xunz)与制备共二十三页 目前以半球形及圆锥形凸点应用最为广泛。 圆锥形凸点可以(ky)提高凸点的刚度，预防凸点过早压溃，还可以(ky)减小因

7、焊接电流线过于密集而发生的喷溅。 为防止压蹋的凸点金属挤在加热不良的周围间隙内引起电流密度的降低，也可以采用带溢出环形槽的凸点。 共二十三页凸点按凸焊结构的差异(chy)有球形（或圆锥形）、条形、环形和交叉丝等。共二十三页 对于凸点尺寸，不同资料上推荐的数据差别很大。 研究结果表明，凸点尺寸与焊接接头尺寸和强度之间没有单一(dny)的内在联系。当正确选用规范参数时， d、h的变化对焊接结果影响不大。因此，凸点尺寸的选用没有必要严格规定，通常可按具体情况选取。共二十三页凸焊设备的机械性能与接头(ji tu)质量的关系1. 多点同时焊接的情况下，需要使用(shyng)专门的凸焊机焊点数目增多，需要

8、高的电极压力及大得多的焊接电流，所以要求焊机能承受高电极压力，并能提供大的焊接电流。凸焊机的臂伸较短，机身的刚性比点焊机大，功率也较大。共二十三页凸焊设备的机械性能与接头质量(zhling)的关系2. 凸焊机压力机构的随动性要好 点焊时，由于焊件受热膨胀向上顶推电极，电极压力实际上增大了。此时(c sh)电极只有微小的位移，故对电极的随动性要求不高。但凸焊时，若电极不能随着凸点的压溃而跟随活动，则会由于电极压力的不足而产生飞溅。所采取的措施是在其可动部分采用滚珠结构，以减小摩擦。共二十三页3. 焊机压力传动机构的动态特性要好如果焊机压力传动机构的动态特性差，会引起凸点过早压平甚至熔化。焊头运动

9、(yndng)时摩擦力大、焊头本身质量大因而惯性大，都会在焊点压平过程中使实际压紧力减小。因此，要尽量减小摩擦力、减轻可动部分质量、增大外力，还要使加热更加平稳。但是，凸点过于缓慢被压平也不好，因为它阻碍了零件间间隙的缩小。 凸焊设备的机械性能与接头质量(zhling)的关系共二十三页4. 多点凸焊时，凸点的一致性要好凸点的一致性、在各凸点上保持一样的电流密度和压力，具有特别的意义。各个(gg)凸点高度不一致、电极的倾斜、电极工作表面的磨耗以及焊机机臂刚度不足，都会造成接头强度的严重波动。作为电极用的平台，不平行度不得超过0.25毫米(两个边缘凸点之间)；最好使用调幅使电流幅值平稳上升、也可以用附加脉冲进行预热或者对凸点施加轻微的预压，使各凸点取得比较一致的接触状况，然后通以焊接的大电流。凸焊设备的机械性能与接头(ji tu)质量的关系共二十三页内容摘要Chapter 3 凸焊。凸焊既可在通用点焊机上进行，也可在专用凸焊机上进行。凸焊时，由于电极工作面尺寸远大于熔核直径，电极尺寸对电流场分布和焊接过程的进行无明显影响，因此电极尺寸不作为凸焊的工艺参数。焊接时间对熔核尺寸与接头强度(qingd)的影响规律与点焊基本相同。但这种增大是有限的，因为熔核尺寸的增大将形成后期喷溅，使接头质量下降。焊接电流与焊接时间的影响