压焊方法及设备第一章ppt课件.ppt

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1、第一章点焊一、定义焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电流通过焊件时产生的电阻热，熔化母材金属，冷却后形成焊点，这种电阻焊方法称为点焊。1.1点焊基本原理1.1.1点焊接头的形成接头组织（柱状晶）a）凝固前，在熔合线上有许多晶粒处在半熔化状态。b）液态熔核的温度降低，以半熔化晶粒作底面长出枝状晶c）枝晶继续生长、凝固层向前推进，液体向枝晶间充填。d）凝固即将结束，剩余液体金属不足填充枝晶间隙，未被填充枝晶留下间隙，形成缩松。e）具有缩松缺陷的熔核柱状组织断口形貌示意图。f）优质接头的熔核柱状

2、组织断口形貌示意图。接头组织（柱状晶+等轴晶）a）凝固前，液态金属能很好的润湿熔合线上半熔化晶粒b）以半熔化晶粒作底面长出枝晶束，枝晶束发生二次晶轴熔断，游离和向熔核中心运输。c）断裂的枝状晶转换成等轴晶，并在等轴晶在熔核芯部增值。d）液态金属过冷越来越大，大量等轴晶以枝状晶形态迅速长大。e）具有缩松缺陷的熔核“柱状+等轴”组织断口形貌f）优质接头的熔核“柱状+等轴”组织断口形貌1.1.2点焊的热源及加热特点一、点焊时的热源1、接触电阻1）形成原因：焊件表面的微观凸凹不平及不良导体层。2)影响因素：

3、（1)表面状态a)清理方法b)存放时间c)表面粗糙度(2)压力“滞后”效应(3)温度电极压力接触电阻2.焊件内部电阻1)几何特点:导电区域远远大于以电极与焊件接触面为底，焊件厚度为高的圆柱体体积等于与并联值2）边缘效应与绕流现象边缘效应：在点焊过程中，当电流流过焊件时，电流将从板的中部向边缘扩展，使整个焊件的电流场呈双鼓形。原因：焊件的横截面积远大于焊件与电极间的横截面积。绕流效应：由于焊接区温度不均匀，促使电流线从中间向四周扩散的现象。电流场与电流密度分布a)导线中b)单块板中c)点焊时i一电流线

4、j一电流密度jc一平均电流密度3）影响因素：影响内部电阻因素可归纳为；（1）金属材料的热物理性质（2）机械性能（3）点焊规范参数及特征（4）焊件厚度等。3、焊接区总电阻点焊过程中，焊件—焊件和电极—工件的接触状态、焊接温度场及电场都在不断地变化。因此，引起焊接区的电阻也不断变化。描述焊接过程中电阻变化的曲线叫做动态电阻曲线。需要强调的是，由于材料性能的不同，不同金属材料在加热过程中焊接区动态总电阻变化相差很大。1.2点焊一般工艺1.2.1点焊方法（根据电极向焊接区馈电方式）1.2.2点焊接头设计1、

5、点焊接头主要尺寸的确定点焊通常采用搭接接头或折边接头。接头可以由两个或两个以上等厚度或不等厚度、相同材料或不同材料的零件组成。焊点数量可为单点或多点。点焊接头尺寸的大致确定接头的最小搭接量焊点的最小点距2、焊点的合理分布1）焊点排数不能多于3排，因为多于3排并不能再增加承载能力。2）只有采用多排(3排)布置焊点，才能使焊点强度接近与母材。3）采用变错的排法，能更好改善焊点强度。理论上说，可以得到与基本金属等强度的点焊接头。3、点焊结构的影响根据电极可达性将点焊结构分为敞开式(上、下均方便可达)、半敞

6、开式(仅上或下可方便到达)、封闭式(上、下均受到阻碍)。1.2.3焊前工件表面清理点焊、凸焊和缝焊前，均需对焊件表面进行清理，以除掉表面脏物与氧化膜，获得小而均匀一致的接触电阻，避免电极粘结、喷溅、保证点焊质量和高生产率。清理方法可有二类：机械法清理，主要有喷砂、刷光、抛光及磨光等；化学清理用溶液参见表1-5。1.2.4点焊焊接参数及其相互关系1、点焊焊接循环定义：在电阻焊接过程中，完成一个焊点或焊缝所需要的全部过程或全部阶段。F,I加压通电焊接维持休止加压点焊接头的形成过程点焊接头形成的三个阶段a

7、)预压b)、c)通电加热d)冷却结晶预压阶段1）机电特点：Ｆ＞０，Ｉ=０2）作用：减少接触电阻，增大导电截面，增加物理接触点，为以后焊接电流顺利通过创造条件；此外，在压力作用下，金属挤向间隙所引起的塑性变形，有助于在熔核四周形成密封熔核的环带(密封环)。通电加热阶段1)机电特点：Ｆ＞０，Ｉ＞０2)作用：在热和机械力联合作用下，形成塑性环和熔核，直到熔核长到所要求尺寸.焊核生长过程说明(a)表示开始导通电流的焊接初期，由于电极与母材之间及母材彼此之间并不完全接触，电流的边缘效应也较强，因此接触面外侧的

8、电流密度很高，这部分的温度首先上升。焊核生长过程说明(b)表示又经过一段时间的状态，在外侧温度上升的地方，因电阻增加而温度继续上升，并开始产生一部份热影响区，而与电极相接触的表面则受到冷却。由于电流的边缘效应，处于母材接合面和电极接触面中间的区域，温度不能升高，因此形成象两个腰鼓对合起来的形状。焊核生长过程说明(c)表示再经过一段短时间，开始形成焊核的状况。焊核中心区因热量很难散走而温度上升，而与电极接触的区域进一步被冷却，所以焊核成为四角形。焊核生长过程说明(d)表