電阻焊是利用電阻熱將接頭加熱到塑性或熔化狀態(tài),并由電極對工件施加壓力,形成原子間結合的焊接方法。
電阻焊的優(yōu)點是:金屬在壓力下從內(nèi)部加熱完成焊接,冶金過程簡單;熱量集中,加熱時間短,變形和應力小,焊后不必校正或熱處理;焊接時無需焊劑或氣體保護,不用焊絲、焊條,焊接成本低;操作簡單,易于實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn),生產(chǎn)率高;無噪聲及煙塵,勞動條件好。但對于電阻焊,目前尚缺可靠的無損檢測方法,焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和破壞性試驗來檢查;搭接接頭的拉伸強度和疲勞強度均較低;設備功率大,設備投資大,維修較困難。
電阻焊主要適用于鋼板、鍍層鋼板、不銹鋼板的焊接,根據(jù)焊機的類型可以進行橫向、縱向焊接。電阻焊根據(jù)施焊方式的不同,通常分為點焊、縫焊和對焊三種基本類型。
一、點焊
點焊是將焊件裝配成搭接接頭,并壓緊在兩電極之間,利用電阻熱熔化母材金屬,形成焊點的電阻焊方法。點焊主要用于薄板焊接。
1.點焊設備
點焊機主要由變壓器、機身、電極和控制部分組成。
(1)變壓器目前我國生產(chǎn)的點焊機用變壓器有兩種類型:一種電流密度和磁通密度較低,機身較粗大,但經(jīng)久耐用;另一種電流密度和磁通密度較高,因而較輕巧,且控制線路先進,但使用時不能超負荷,否則變壓器容易燒壞。
(2)電極材料電極具有傳導電流、壓力和散熱作用,主要是由銅和銅合金,或鎢、鉬等粉末燒結而成。電極應具有高電導率和高熱導率、良好的抗變形和抗磨損能力、在高溫下的強度和硬度要高,高溫下與焊件金屬形成合金的傾向小,物理性能穩(wěn)定,不易黏附。同時電極的加工要方便、便于更換,且成本要低。
2.點焊工藝
(1)接頭形式和結構形式
①接頭形式板與板點焊時可采用搭接和卷邊接的形式。棒與棒可采用交叉和平行棒間點焊形式。棒與板點焊時可采用直棒與板點焊或彎棒與板點焊。
②結構形式被焊工件應盡量減小伸人焊機回路內(nèi)的鐵磁體工件或夾具的斷面積;盡量采用具有強烈水冷的通用電極進行點焊;采用任意順序來進行點焊各焊點,易于防止變形;焊點離焊件邊緣的距離不應太小;焊點布置在易于發(fā)生形變的位置。
(2)點焊方法
①雙面單點焊兩個電極從焊件上、下兩側(cè)接近焊件并壓緊,進行單點焊接。此種焊接方法能對焊件施加足夠大的壓力,焊接電流集中通過焊接區(qū),減少焊件的受熱體積,有利于提高點焊質(zhì)量。
②單面雙點焊兩個電極放在焊件同一面,一次可以焊成兩個焊點。其優(yōu)點是能提高生產(chǎn)率,方便地焊接尺寸大、形狀復雜和難以用雙面單點焊的焊件,同時還能保證焊件一個表面光滑、平整,甚至無電極壓痕。缺點是焊接時部分電流直接經(jīng)上面的焊件形成分流,使焊接區(qū)的電流密度下降。減少分流的措施是在焊件下面加銅墊板,使大部分電流經(jīng)導電性好的銅墊板流過。
③單面單點焊兩個電極放在焊件的同一面,其中一個電極與焊件接觸的工作面很大,僅起導電塊的作用,對該電極也不施加壓力。這種方法與單面雙點焊相似,主要用于不能采用雙面單點焊的場合。
④雙面雙點焊兩臺焊接變壓器分別對焊件上、下兩面的成對電極供電。兩臺變壓器的接線方向應保證上、下對準電極,并在焊接時間內(nèi)極性相反,在一次點焊過程中可形成兩個焊點。其優(yōu)點是分流小,主要用于厚度較大,質(zhì)量要求較高的大型部件的點焊。
⑤多點焊多點焊的優(yōu)點是生產(chǎn)率高,一次點焊過程中形成多個焊點。多點焊既可采用數(shù)組單面雙點焊,又可采用數(shù)組單點焊或雙面雙點焊來進行點焊。
(3)焊前表面清理焊件表面的油污、氧化物等將直接影響點焊時的熱量析出、核心的形成及電極的使用壽命,并導致缺陷的產(chǎn)生,使接頭強度與生產(chǎn)率降低。因此,焊前表面清理是一項非常重要的工序,焊前表面清理可采取下列方法。
①機械清理采用旋轉(zhuǎn)鋼絲刷、砂布、銼刀、刮刀、金剛砂氈輪(拋光)等工具進行清理,小型焊件可用噴丸處理。
②化學清理化學清理包括去油、酸洗、鈍化等。