《对焊方法及工艺》word版

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1、对焊方法及工艺　　   对接电阻焊（以下简称对焊）是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。   对焊的生产率高、易于实现自动化，因而获得广泛应用。其应用范围可归纳如下：   （1）工件的接长  例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊。   （2）环形工件的对焊  例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。   （3）部件的组焊  将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件，以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊，各种连杆、拉

2、杆的对焊，以及特殊零件的对焊等。   （4）异种金属的对焊  可以节约贵重金属，提高产品性能。例如刀具的工作部分（高速钢）与尾部（中碳钢）的对焊，内燃机排气阀的头部（耐热钢）与尾部（结构钢）的对焊，铝铜导电接头的对焊等。    对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。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。一、电阻对焊的电阻和加热   对焊时的电阻分布如图14-2所示。总电阻可用下式表示：R=2Rω+RC+2Reω

3、式中   Rω--一个工件导电部分的内部电阻（Ω）；       Rc--两工件间的接触电阻（Ω）；       Rω--工件与电极间的接触电阻（Ω）；   工件与电极之间的接触电阻由于阻值小，且离接合面较远，通常忽略不计。   工件的内部电阻与被焊金属的电阻率ρ和工件伸出电极的长度l0成正比，与工件的断面积s成反比。   和点焊时一样，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

4、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。   和点焊一样，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，接触电阻存在的时间极短，产生的热量小于总热量的10-15%。但因这部分热量是接触面附近很窄的区域内产生的。所以会使这一区域的温度迅速升高，内部电阻迅速增大，即使接触电阻完全消失，该区域的产热强度仍比其他地方高。   所采用的焊接条件越硬（即电流越大和通电时间越短），工件的压紧力越小，接触电阻对加热的影

5、响越明显。   二、电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备   1、焊接循环   电阻对焊时，两工件始终压紧，当端面温升高到焊接温度Tω时，两工件端面的距离小到只有几个埃，端面间原子发生相互作用，在接合上产生共同晶粒，从而形成接头。电阻对焊时的焊接循环有两种：等压的和加大锻压力的。前者加压机构简单，便于实现。后者有利于提高焊接质量，主要用于合金钢，有色金属及其合金的电阻对焊，为了获得足够的塑性变形和进一步改善接头质量，还应设置电流顶锻程序。   2、工艺参数   电阻对焊的主要工艺参数有：伸出长度、焊接电流

6、（或焊接电流密度）、焊接通电时间、焊接压力和顶锻压力。   （1）伸出长度l0  即工件伸出夹钳电极端面的长度。选择伸出长度时，要考虑两个因素：顶锻时工件的稳定性和向夹钳的散热。如果l0过长，则顶锻时工件会失稳旁弯。l0过短，则由于向钳口的散热增强，使工件冷却过于强烈，会增加塑性变形的困难。对于直径为d的工件，一般低碳钢：l0=(0.5-1)d，铝和黄铜：l0=(1-2)d，铜：l0=（1.5-2.5)d。   （2）焊接电流Iω和焊接时间tω 在电阻对焊时，焊接电流常以电流密度jω来表示。jω和tω是决定

7、工件加热的两个主要参数。二者可以在一定范围内相应地调配。可以采用大电流密度、短时间（强条件），也可以采用小电流密度、长时间（弱条件）。但条件过强时，容易产生未焊透缺陷；过软时，会使接口端面严重氧化、接头区晶粒粗大、影响接头强度。   （3）焊接压力Fω与顶锻压力Fu，Fω对接头处的产热和塑性变形都有影响。减小Fω有利于产热，但不利于塑性变形。因此，易用较小的Fω进行加热，而以大得多的Fu进行顶锻。但是Fω也不能过低，否则会引起飞溅、增加端面氧化，并在接口附近造成疏松。   3、工件准备   电阻对焊时，两工

8、件的端面形状和尺寸应该相同，以保证工件的加热和塑性变形一致。工件的端面，以及与夹钳接触的表面必须进行严格清理。端面的氧化物和赃物将会直接影响到接头的质量。与夹钳接触的工件表面的氧化物和赃物将会增大接触处电阻，使工件表面烧伤、钳口磨损加剧，并增大功率损耗。   清理工件可以用砂轮、钢丝刷等机械手段，也可以用酸洗。   电阻焊接头中易产生氧化物夹杂。对于焊接质量要求高的稀有金属、某些合金钢和有色金属时，常采用氩、氦等