第八章电阻烨连接原理
第八章 电阻焊连接原理
Contents 8)概述 82)点焊( Spot Welding 83)凸焊( Projection Welding 8)缝焊( Seam Welding)) 8)对焊(WdmN 86)电阻焊接的质量检验
概述 点焊 ( Spot Welding ) 凸焊 ( Projection Welding ) 缝焊 ( Seam Welding ) 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 Contents 对焊 ( Welding Neck ) 电阻焊接的质量检验
§8.1概述 电阻焊( Resistance Welding)是焊件组合后通 过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及临近区域 产生的电阻热进行焊接的方法。 电阻焊的物理本质,是利用焊接区金属本身的电阻热 和大量塑性变形能量,使两个分离表面的金属原子之间 接近到晶格距离,形成金属键,在结合面上产生足够量的 共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头
§8.1 概述 电阻焊(Resistance Welding）是焊件组合后通 过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及临近区域 产生的电阻热进行焊接的方法。 电阻焊的物理本质，是利用焊接区金属本身的电阻热 和大量塑性变形能量，使两个分 离表面的金属原子之间 接近到晶格距离，形成金属键，在结合面上产生足够量的 共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头
电阻焊与其它连接方法相比,具有接头质量高、辅助工序 少、无须填加焊接材料及文明生产等优点,尤其易于机械 化、自动化,生产效率高,经济效益显著。但电阻焊方法 也存在一些缺点,例如,电阻焊接头质量的无损检验较为 困难;电阻焊设备复杂、维修困难和一次性投资较高。 电阻焊按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两类; 按工艺特点则分为点焊、凸焊、缝焊和对焊;按所使用的 电流波形特征又可分为交流、直流和脉冲三类。目前已有 的电阻焊分类组合如图8-1所示。 电阻焊的热源是电阻热。当电流通过两电极间的金属
➢ 电阻焊与其它连接方法相比，具有接头质量高、辅助工序 少、无须填加焊接材料及文明生产等优点，尤其易于机械 化、自动化，生产效率高，经济效益显著。但电阻焊方法 也存在一些缺点，例如，电阻焊接头质量的无损检验较为 困难;电阻焊设备复杂、维修困难和一次性投资较高。 ➢ 电阻焊按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两类; 按工艺特点则分为点焊、凸焊、缝焊和对焊;按所使用的 电流波形特征又可分为交流、直流和脉冲三类。目前已有 的电阻焊分类组合如图8一1所示。 ➢ 电阻焊的热源是电阻热。当电流通过两电极间的金属
区域(焊接区)时,由于焊接区具有电阻,产生电阻热并在 焊件内部形成热源(内部热源)。根据焦耳定律,焊接区的 总析热量为 Q=I Rt 式中:I焊接电流的有效值(A),其数值范围一般为 几千至几万安培; R焊接区总电阻的平均值(s2),其数值范围一般 为10~100g2; t一通过焊接电流的时间(s),一般为交流电的几至 几十个周波;
区域(焊接区)时，由于焊接区具有电阻，产生电阻热并在 焊件内部形成热源(内部热源)。根据焦耳定律，焊接区的 总析热量为 Q= I 2 Rt 式中：I—焊接电流的有效值(A)，其数值范围一般为 几千至几万安培; R—焊接区总电阻的平均值(Ω)，其数值范围一般 为10～100Ω; t一通过焊接电流的时间〔s)，一般为交流电的几至 几十个周波;
排接 对接 对捍 点 缝\』页 焊 焊|光 对 埠 电阻对焊 直 低频 工频 中频 脉 流 交流 图8-1电阻焊分类与组合
图8-1 电阻焊分类与组合
由于在电阻焊过程中,焊接电流和焊接区电阻并非保持不 变,因此焊接热源总析热量的确切表达示为 Q= ird 式中讠焊接电流的瞬时值,是时间的函数; r一焊接区总电阻的动态电阻值,是时间的函数; t通过焊接电流的时间。 电阻焊的加热特点可以概括为利用焊件本身在压力作 用下流过电流时的电阻热,对焊接区实现迅速和集中 的加热,并在压力作用下形成接头
由于在电阻焊过程中，焊接电流和焊接区电阻并非保持不 变，因此焊接热源总析热量的确切表达示为 式中 i—焊接电流的瞬时值，是时间的函数; r—焊接区总电阻的动态电阻值，是时间的函数; t—通过焊接电流的时间。 电阻焊的加热特点可以概括为利用焊件本身在压力作 用下流过电流时的电阻热，对焊接区实现迅速和集中 的加热，并在压力作用下形成接头
电阻焊对金属的要求 主要从下列各项指标进行评定: 1、材料的导电性和导热性导电性和导热性越高,焊 接性越差。 2、材料的高温强度高温(0.5-0.7Tm)屈服强度越高 ,焊接性越差。 3、材料的塑性温度范围塑性温度范围越窄,对参数 波动越敏感,焊接性越差。 4、材料对热循环的敏感性敏感性越强,焊接性越差 另外,熔点高、线膨胀系数大、易形成致密氧化膜的金 属,其焊接性一般较差。 Contents
➢电阻焊对金属的要求 主要从下列各项指标进行评定： 1、材料的导电性和导热性 导电性和导热性越高，焊 接性越差。 2、材料的高温强度 高温（0.5~0.7Tm）屈服强度越高 ，焊接性越差。 3、材料的塑性温度范围 塑性温度范围越窄，对参数 波动越敏感，焊接性越差。 4、材料对热循环的敏感性 敏感性越强，焊接性越差 。 另外，熔点高、线膨胀系数大、易形成致密氧化膜的金 属，其焊接性一般较差。 Contents
§8.2点焊( Spot Welding) 焊件装配成搭接接头,并在两电极之间压紧,利用电 阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法称为点焊。 点焊广泛地应用在电子、仪表、家用电器的组合件装 配连接上,同时也大量地应用于建筑工程、交通运输及航 空、航天工业中的冲压件、金属构件和钢筋网的焊接。常 用点焊零件的厚度为005~6nm,目前点焊最厚钢件为 30十30mm,铝合金件已达7~8mm
§8 .2 点焊(Spot Welding) 焊件装配成搭接接头，并在两电极之间压紧，利用电 阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法称为点焊。 点焊广泛地应用在电子、仪表、家用电器的组合件装 配连接上，同时也大量地应用于建筑工程、交通运输及航 空、航天工业中的冲压件、金属构件和钢筋网的焊接。常 用点焊零件的厚度为0.05～6nm，目前点焊最厚钢件为 30十30mm，铝合金件已达7～8mm
8.2.1点焊时的电流场分布 点焊时,假定工件是两块无限大平板,采用圆形端面 电极。若以电极中心线作为z轴,则点焊电场对z轴对称, 可以用过z轴的任一平面上的等位线表示电场分布。因为 电流线垂直于等位线,所以可根据等位线作出电流线分布, 以等电流线表示电场中电流场的分布。在圆柱坐标中电场 分布满足以下微分方程 0/10 0/10q).10 0 0zpoz)or、par/pror 式中φ一求解区域内某点的电势;z、r一该点轴向、径向坐 标;p-该点的电阻率
8 .2.1 点焊时的电流场分布 点焊时，假定工件是两块无限大平板，采用圆形端面 电极。若以电极中心线作为z轴，则点焊电场对z轴对称， 可以用过z轴的任一平面上的等位线表示电场分布。因为 电流线垂直于等位线，所以可根据等位线作出电流线分布， 以等电流线表示电场中电流场的分布。在圆柱坐标中电场 分布满足以下微分方程 式中 j —求解区域内某点的电势; z、r —该点轴向、径向坐 标; p—该点的电阻率