對(duì)焊時(shí)的電阻分布如圖14-2所示??傠娮杩捎孟率奖硎荆?/div>
R=2Rω+RC+2Reω
式中Rω--一個(gè)工件導(dǎo)電部分的內(nèi)部電阻(Ω);
Rc--兩工件間的接觸電阻(Ω);
Rω--工件與電極間的接觸電阻(Ω);
工件與電極之間的接觸電阻由于阻值小,且離接合面較遠(yuǎn),通常忽略不計(jì)。
工件的內(nèi)部電阻與被焊金屬的電阻率ρ和工件伸出電極的長(zhǎng)度l0成正比,與工件的斷面積s成反比。
和點(diǎn)焊時(shí)一樣,電阻對(duì)焊時(shí)的接觸電阻取決于接觸面的表面狀態(tài)、溫度及壓力。當(dāng)接觸電阻有明顯的氧化物或其他贓物時(shí),接觸電阻就大。溫度或壓力的增高,都會(huì)因?qū)嶋H接觸面積的增大而使接觸電阻減小。焊接剛開(kāi)始時(shí),接觸點(diǎn)上的電流密度很大;端面溫度迅速升高后,接觸電阻急劇減小。加熱到一定溫度(鋼600度,鋁合金350度)時(shí),接觸電阻完全消失。
和點(diǎn)焊一樣,對(duì)焊時(shí)的熱源也是由焊接區(qū)電阻產(chǎn)生的電阻熱。電阻對(duì)焊時(shí),接觸電阻存在的時(shí)間極短,產(chǎn)生的熱量小于總熱量的10-15%。但因這部分熱量是接觸面附近很窄的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的。所以會(huì)使這一區(qū)域的溫度迅速升高,內(nèi)部電阻迅速增大,即使接觸電阻完全消失,該區(qū)域的產(chǎn)熱強(qiáng)度仍比其他地方高。
所采用的焊接條件越硬(即電流越大和通電時(shí)間越短),工件的壓緊力越小,接觸電阻對(duì)加熱的影響越明顯。
二、電阻對(duì)焊的焊接循環(huán)、工藝參數(shù)和工件準(zhǔn)備
1、焊接循環(huán)
電阻對(duì)焊時(shí),兩工件始終壓緊,當(dāng)端面溫升高到焊接溫度Tω時(shí),兩工件端面的距離小到只有幾個(gè)埃,端面間原子發(fā)生相互作用,在接合上產(chǎn)生共同晶粒,從而形成接頭。電阻對(duì)焊時(shí)的焊接循環(huán)有兩種:等壓的和加大鍛壓力的。前者加壓機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于實(shí)現(xiàn)。后者有利于提高焊接質(zhì)量,主要用于合金鋼,有色金屬及其合金的電阻對(duì)焊,為了獲得足夠的塑性變形和進(jìn)一步改善接頭質(zhì)量,還應(yīng)設(shè)置電流頂鍛程序。
2、工藝參數(shù)
電阻對(duì)焊的主要工藝參數(shù)有:極性、伸出長(zhǎng)度、焊接電流(或焊接電流密度)、焊接通電時(shí)間、焊接壓力和頂鍛壓力。
(1)伸出長(zhǎng)度l0即工件伸出夾鉗電極端面的長(zhǎng)度。選擇伸出長(zhǎng)度時(shí),要考慮兩個(gè)因素:頂鍛時(shí)工件的穩(wěn)定性和向夾鉗的散熱。如果l0過(guò)長(zhǎng),則頂鍛時(shí)工件會(huì)失穩(wěn)旁彎。l0過(guò)短,則由于向鉗口的散熱增強(qiáng),使工件冷卻過(guò)于強(qiáng)烈,會(huì)增加塑性變形的困難。對(duì)于直徑為d的工件,一般低碳鋼:l0=(0.5-1)d,鋁和黃銅:l0=(1-2)d,銅:l0=(1.5-2.5)d。
(2)焊接電流Iω和焊接時(shí)間tω在電阻對(duì)焊時(shí),焊接電流常以電流密度jω來(lái)表示。jω和tω是決定工件加熱的兩個(gè)主要參數(shù)。二者可以在一定范圍內(nèi)相應(yīng)地調(diào)配??梢圆捎么箅娏髅芏?、短時(shí)間(強(qiáng)條件),也可以采用小電流密度、長(zhǎng)時(shí)間(弱條件)。但條件過(guò)強(qiáng)時(shí),容易產(chǎn)生未焊透缺陷;過(guò)軟時(shí),會(huì)使接口端面嚴(yán)重氧化、接頭區(qū)晶粒粗大、影響接頭強(qiáng)度。
(3)焊接壓力Fω與頂鍛壓力Fu,F(xiàn)ω對(duì)接頭處的產(chǎn)熱和塑性變形都有影響。減小Fω有利于產(chǎn)熱,但不利于塑性變形。因此,易用較小的Fω進(jìn)行加熱,而以大得多的Fu進(jìn)行頂鍛。但是Fω也不能過(guò)低,否則會(huì)引起飛濺、增加端面氧化,并在接口附近造成疏松。
3、工件準(zhǔn)備
電阻對(duì)焊時(shí),兩工件的端面形狀和尺寸應(yīng)該相同,以保證工件的加熱和塑性變形一致。工件的端面,以及與夾鉗接觸的表面必須進(jìn)行嚴(yán)格清理。端面的氧化物和贓物將會(huì)直接影響到接頭的質(zhì)量。與夾鉗接觸的工件表面的氧化物和贓物將會(huì)增大接觸處電阻,使工件表面燒傷、鉗口磨損加劇,并增大功率損耗。
清理工件可以用砂輪、鋼絲刷等機(jī)械手段,也可以用酸洗。
電阻焊接頭中易產(chǎn)生氧化物夾雜。對(duì)于焊接質(zhì)量要求高的稀有金屬、某些合金鋼和有色金屬時(shí),常采用氬、氦等保護(hù)氛來(lái)解決。
電阻對(duì)焊雖有接頭光滑、毛刺小、焊接過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但其接頭的力學(xué)性能較低,對(duì)工件端面的準(zhǔn)備工作要求高,因此僅用于小斷面(小于250mm2)金屬型材的對(duì)接。
閃光對(duì)焊
閃光對(duì)焊可分為連續(xù)閃光對(duì)焊和預(yù)熱閃光對(duì)焊。連續(xù)閃光對(duì)焊由兩個(gè)主要階段組成:閃光階段和頂鍛階段。預(yù)熱閃光對(duì)焊只是在閃光階段前增加了預(yù)熱階段。
一、閃光對(duì)焊的兩個(gè)階段
1、閃光階段
閃光的主要作用是加熱工件。在此階段中,先接通電源,并使兩工件端面輕微接觸,形成許多接觸點(diǎn)。電流通過(guò)時(shí),接觸點(diǎn)熔化,成為連接兩端面的液體金屬過(guò)梁。由于液體過(guò)梁中的電流密度極高,使過(guò)梁中的液體金屬蒸發(fā)、過(guò)梁爆破。隨著動(dòng)夾鉗的緩慢推進(jìn),過(guò)梁也不斷產(chǎn)生與爆破。在蒸氣壓力和電磁力的作用下,液態(tài)金屬微粒不斷從接口間噴射出來(lái)。形成火花急流--閃光。
在閃光過(guò)程中,工件逐漸縮短,端頭溫度也逐漸升高。隨著端頭溫度的升高,過(guò)梁爆破的速度將加快,動(dòng)夾鉗的推進(jìn)速度也必須逐漸加大。在閃光過(guò)程結(jié)束前,必須使工件整個(gè)端面形成一層液體金屬層,并在一定深度上使金屬達(dá)到塑性變形溫度。
由于過(guò)梁爆破時(shí)所產(chǎn)生的金屬蒸氣和金屬微粒的強(qiáng)烈氧化,接口間隙中氣體介質(zhì)的含氧量減少,其氧化能力可降低,從而提高接頭的質(zhì)量。但閃光必須穩(wěn)定而且強(qiáng)烈。所謂穩(wěn)定是指在閃光過(guò)程中不發(fā)生斷路和短路現(xiàn)象。斷路會(huì)減弱焊接處的自保護(hù)作用,接頭易被氧化。短路會(huì)使工件過(guò)燒,導(dǎo)致工件報(bào)廢。所謂強(qiáng)烈是指在單位時(shí)間內(nèi)有相當(dāng)多的過(guò)梁爆破。閃光越強(qiáng)烈,焊接處的自保護(hù)作用越好,這在閃光后期尤為重要。
2、頂鍛階段
在閃光階段結(jié)束時(shí),立即對(duì)工件施加足夠的頂端壓力,接口間隙迅速減小過(guò)梁停止爆破,即進(jìn)入頂鍛階段。頂鍛的作用是密封工件端面的間隙和液體金屬過(guò)梁爆破后留下的火口,同時(shí)擠出端面的液態(tài)金屬及氧化夾雜物,使?jié)崈舻乃苄越饘倬o密接觸,并使接頭區(qū)產(chǎn)生一定的塑性變形,以促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行、形成共同晶粒、獲得牢固的接頭。閃光對(duì)焊時(shí)在加熱過(guò)程中雖有熔化金屬,但實(shí)質(zhì)上是塑性狀態(tài)焊接。
預(yù)熱閃光對(duì)焊是在閃光階段之前先以斷續(xù)的電流脈沖加熱工件,然后在進(jìn)入閃光和頂鍛階段。預(yù)熱目的如下:
(1)減小需用功率可以在小容量的焊機(jī)上焊接斷面面積較大的工件,因?yàn)楫?dāng)焊機(jī)容量不足時(shí),若不先將工件預(yù)熱到一定溫度,就不可能激發(fā)連續(xù)的閃光過(guò)程。此時(shí),預(yù)熱是不得已而采取的手段。
(2)降低焊后的冷卻速度這將有利于防止淬火鋼接頭在冷卻時(shí)產(chǎn)生淬火組織和裂紋。
(3)縮短閃光時(shí)間可以減少閃光余量,節(jié)約貴重金屬。
預(yù)熱不足之處是:
(1)延長(zhǎng)了焊接周期,降低了生產(chǎn)率;
(2)使過(guò)程的自動(dòng)化更加復(fù)雜;
(3)預(yù)熱控制較困難。預(yù)熱程度若不一致,就會(huì)降低接頭質(zhì)量的穩(wěn)定性。
二、閃光對(duì)焊的電阻和加熱
閃光對(duì)焊時(shí)的接觸電阻Rc即為兩工件端面間液體金屬過(guò)梁的總電阻,其大小取決于同時(shí)存在的過(guò)梁數(shù)及其橫斷面積。后兩項(xiàng)又與工件的橫斷面積、電流密度和兩工件的接近速度有關(guān)。隨著這三者的增大,同時(shí)存在的過(guò)梁數(shù)及其橫截面積增大,Rc將減小。
閃光對(duì)焊的Rc比電阻對(duì)焊大得多,并且存在于整個(gè)閃光階段,雖然其電阻值逐漸減小,但始終大于工件的內(nèi)部電阻,直到頂鍛開(kāi)始瞬間Rc才完全消失。圖14-5是閃光對(duì)焊時(shí)Rc、2Rω和R變化的一般規(guī)律。Rc逐漸減小是由于在閃光過(guò)程中,隨著端面溫度的升高,工件接近速度逐漸增大,過(guò)梁的數(shù)目和尺寸都隨之增大的緣故。
由于Rc大并且存在整個(gè)閃光階段,所以閃光對(duì)焊時(shí)接頭的加熱主要靠Rc。
三、閃光對(duì)焊的焊接循環(huán)、工藝參數(shù)和工件準(zhǔn)備
1、焊接循環(huán)
閃光對(duì)焊的焊接循環(huán)14-7所示,圖中復(fù)位時(shí)間是指動(dòng)夾鉗由松開(kāi)工件至回到原位的時(shí)間。預(yù)熱方法有兩種:電阻預(yù)熱和閃光預(yù)熱,圖中(b)采用的是電阻預(yù)熱。
2、工藝參數(shù)
閃光對(duì)焊的主要參數(shù)有:伸出長(zhǎng)度、閃光電流、閃光流量、閃光速度、頂鍛流量、頂鍛速度、頂鍛壓力、頂鍛電流、夾鉗夾持力等。圖14-8是連續(xù)閃光對(duì)焊各流量和伸出長(zhǎng)度的示意圖。下面介紹各工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響及選用原則:
(1)伸長(zhǎng)長(zhǎng)度l0和電阻對(duì)焊一樣,l0影響沿工件軸向的溫度分布和接頭的塑性變形。此外,隨著l0的增大,使焊接回路的阻抗增大,需用功率也要增大。一般情況下,棒材和厚臂管材l0=(0.7-1.0)d,d為圓棒料的直徑或方棒料的邊長(zhǎng)。
對(duì)于薄板(δ=1-4mm)為了頂鍛時(shí)不失穩(wěn),一般取l0=(4-5)δ。
不同金屬對(duì)焊時(shí),為了使兩工件上的溫度分布一致,通常是導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性差的金屬l0應(yīng)較小。表1是不同金屬閃光對(duì)焊時(shí)的l0參考值。
(2)閃光電流If和頂鍛電流IuIf取決于工件的斷面積和閃光所需要的電流密度jf。jf的大小又與被焊金屬的物理性能、閃光速度、工件斷面的面積和形狀,以及端面的加熱狀態(tài)有關(guān)。在閃光過(guò)程中,隨著vf的逐漸提高和接觸電阻Rc的逐漸減小,jf將增大。頂鍛時(shí),Rc迅速消失,電流將急劇增大到頂鍛電流Iu。當(dāng)焊接大截面鋼件時(shí),為增加工件的加熱深度,應(yīng)采用較小的閃光速度,所用的平均jf一般不超過(guò)5A/mm2。表2為斷面積200-1000mm2工件閃光對(duì)焊時(shí)jf和ju的參考值。
電流的大小取決于焊接變壓器的空載電壓U20。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中一般是給定次級(jí)空載電壓。選定U20時(shí),除應(yīng)考慮焊機(jī)回路的阻抗,阻抗大時(shí),U20應(yīng)相應(yīng)提高。焊接大斷面工件時(shí),有時(shí)采用分級(jí)調(diào)節(jié)次級(jí)電壓的方法,開(kāi)始時(shí),用較高的U20來(lái)激發(fā)閃光,然后降低到適應(yīng)值。
(3)閃光流量δf選擇閃光流量,應(yīng)滿足在閃光結(jié)束時(shí)整個(gè)工件端面有一熔化金屬層,同時(shí)在一定深度上達(dá)到塑性變形溫度。如果δf過(guò)小,則不能滿足上述要求,會(huì)影響焊接質(zhì)量。δf過(guò)大,又會(huì)浪費(fèi)金屬材料、降低生產(chǎn)率。在選擇δf時(shí)還應(yīng)考慮是否有預(yù)熱,因預(yù)熱閃光對(duì)焊的δf可比連續(xù)閃光對(duì)焊小30-50%。
(4)閃光速度vf足夠大的閃光速度才能保證閃光的強(qiáng)烈和穩(wěn)定。但vf過(guò)大會(huì)使加熱區(qū)過(guò)窄,增加塑性變形的困難,同時(shí),由于需要的焊接電流增加,會(huì)增大過(guò)梁爆破后的火口深度,因此將會(huì)降低接頭質(zhì)量。選擇vf時(shí)還應(yīng)考慮下列因素:
1)被焊材料的成分和性能。含有易氧化元素多的或?qū)щ妼?dǎo)熱性好的材料,vf應(yīng)較大。例如焊奧氏體不銹鋼和鋁合金時(shí)要比焊低碳鋼時(shí)大;
2)是否有預(yù)熱。有預(yù)熱時(shí)容易激發(fā)閃光,因而可提高vf。
3)頂鍛前應(yīng)有強(qiáng)烈閃光。vf應(yīng)較大,以保證在端面上獲得均勻的金屬層。
(5)頂鍛流量δuδu影響液體金屬的排除和塑性變形的大小。δu過(guò)小時(shí),液態(tài)金屬殘留在接口中,易形成疏松、縮孔、裂紋等缺陷;δu過(guò)大時(shí),也會(huì)因晶紋彎曲嚴(yán)重,降低接頭的沖擊韌度。δu根據(jù)工件斷面積選取,隨著斷面積的增大而增大。
頂鍛時(shí),為防止接口氧化,在端面接口閉合前不立刻切斷電流,因此頂鍛流量應(yīng)包括兩部分----有電流頂鍛留量和無(wú)電流頂鍛留量,前者為后者的0.5-1倍。
(6)頂鍛速度vu為避免接口區(qū)因金屬冷卻而造成液態(tài)金屬排除及塑性金屬變形的困難,以及防止端面金屬氧化,頂鍛速度越快越好。最小的頂鍛速度取決于金屬的性能。焊接奧氏體鋼的最小頂鍛速度均為焊接珠光體鋼的兩倍。導(dǎo)熱性好的金屬(如鋁合金)焊接時(shí)需要很高的頂鍛速度(150-200mm/s)。對(duì)于同一種金屬,接口區(qū)溫度梯度大的,由于接頭的冷卻速度快,也需要提高頂鍛速度。
(7)頂鍛壓力FuFu通常以單位面積的壓力,即頂鍛壓強(qiáng)來(lái)表示。頂鍛壓強(qiáng)的大小應(yīng)保證能擠出接口內(nèi)的液態(tài)金屬,并在接頭處產(chǎn)生一定的塑性變形。頂鍛壓強(qiáng)過(guò)小,則變形不足,接頭強(qiáng)度下降;頂鍛壓強(qiáng)過(guò)大,則變形量過(guò)大,晶紋彎曲嚴(yán)重,又會(huì)降低接頭沖擊韌度。
頂鍛壓強(qiáng)的大小取決于金屬性能、溫度分布特點(diǎn)、頂鍛留量和速度、工件斷面形狀等因素。高溫強(qiáng)度大的金屬要求大的頂鍛壓強(qiáng)。增大溫度梯度就要提高頂鍛壓強(qiáng)。由于高的閃光速度會(huì)導(dǎo)致溫度梯度增大,因此焊接導(dǎo)熱性好的金屬(銅、鋁合金)時(shí),需要大的頂鍛壓強(qiáng)(150-400Mpa)。
(8)預(yù)熱閃光對(duì)焊參數(shù)除上述工藝參數(shù)外,還應(yīng)考慮預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間。
預(yù)熱溫度根據(jù)工件斷面和材料性能選擇,焊接低碳鋼時(shí),一般不超過(guò)700-900度。隨著工件斷面積增大,預(yù)熱溫度應(yīng)相應(yīng)提高。
預(yù)熱時(shí)間與焊機(jī)功率、工件斷面大小及金屬的性能有關(guān),可在較大范圍內(nèi)變化。預(yù)熱時(shí)間取決于所需預(yù)熱溫度。
預(yù)熱過(guò)程中,預(yù)熱造成的縮短量很小,不作為工藝參數(shù)來(lái)規(guī)定。
(9)夾鉗的夾持力Fc必須保證工件在頂鍛時(shí)不打滑F(xiàn)c與頂鍛壓力Fu和工件與夾鉗間的摩擦系數(shù)f有關(guān),他們的關(guān)系是:Fc≥Fu/2f。通常F0=(1.5-4.0)Fu,斷面緊湊的低碳鋼取下限,冷軋不銹鋼板取上限。當(dāng)夾具上帶有頂撐裝置時(shí),加緊力可以大大降低,此時(shí)Fc=0.5Fu就足夠了。
3、工件準(zhǔn)備
閃光對(duì)焊的工件準(zhǔn)備包括:端面幾何形狀、毛坯端頭的加工和表面清理。
閃光對(duì)焊時(shí),兩工件對(duì)接面的幾何形狀和尺寸應(yīng)基本一致。否則將不能保證兩工件的加熱和塑性變形一致,從而將會(huì)影響接頭質(zhì)量。在生產(chǎn)中,圓形工件直徑的差別不應(yīng)超過(guò)15%,方形工件和管形工件不應(yīng)超過(guò)10%。
在閃光對(duì)焊大斷面工件時(shí),最好將一個(gè)工件的端部倒角,使電流密度增大,以便于激光閃發(fā)。這樣就可以不用預(yù)熱或閃光初期提高次級(jí)電壓。
對(duì)焊毛坯端頭的加工可以在剪床、沖床、車(chē)床上進(jìn)行,也可以用等離子或氣焰切割,然后清除端面。
閃光對(duì)焊時(shí),因端部金屬在閃光時(shí)被燒掉,故對(duì)端面清理要求不甚嚴(yán)格。但對(duì)夾鉗和工件接觸面的清理要求,應(yīng)和電阻對(duì)焊一樣。
閃光對(duì)焊主要是利用工件對(duì)口接觸電阻產(chǎn)生熱量加熱工件,金屬表面熔化,溫度梯度大,熱影響區(qū)比較小。
焊縫是在工件對(duì)口固相金屬產(chǎn)生塑性變性條件下,形成共同晶粒。焊縫組織、成分接近基本金屬(或者經(jīng)過(guò)熱處理),比較容易獲得等強(qiáng)等塑焊接接頭。
閃光過(guò)程具有排出空氣,降低金屬氧化的自保護(hù)功能。頂鍛還能將氧化物隨液體金屬排出焊縫之外。焊縫夾雜、未焊透等缺陷較少。
閃光過(guò)程具有較強(qiáng)的自調(diào)節(jié)功能,對(duì)嚴(yán)格保持規(guī)范一致性要求較低,焊接質(zhì)量穩(wěn)定。單位焊接截面積需要電功率小,焊接低碳鋼只需(0.1-0.3)KVA/mm2電功率。
焊接生產(chǎn)率高,焊接一個(gè)接頭只需幾秒至幾十秒。
焊接適用范圍廣,原則上能鍛造的金屬材料都可以用閃光對(duì)焊焊接。例如低碳鋼、高碳鋼、合金鋼、不銹鋼等有色金屬及合金都可以用閃光對(duì)焊焊接。
焊接截面積范圍大,一般從幾十至幾萬(wàn)mm2截面積都能焊接。
閃光對(duì)焊廣泛應(yīng)用于焊接各種板件、管件、型材、實(shí)心件、刀具等,應(yīng)用十分廣泛,是一種經(jīng)濟(jì)、高效率的焊接方法。
1、閃光對(duì)焊分連續(xù)閃光和預(yù)熱閃光對(duì)焊兩種。連續(xù)閃光對(duì)焊主要由
閃光對(duì)焊機(jī) 閃光和頂鍛兩個(gè)階段組成。閃光過(guò)程始終保持對(duì)口端面點(diǎn)接觸,閃光電流If集中從這些有限接觸點(diǎn)上通過(guò),電流密度非常高,達(dá)(3000-6000)A/mm2,觸點(diǎn)快速熔化,形成連接兩邊金屬的液體“過(guò)梁”。這些液體過(guò)梁在電、熱、力共同作用下爆破,高速向外噴射,即所謂“閃光”。隨著工件往前送進(jìn),新的觸點(diǎn)又形成----爆破。
持續(xù)一段時(shí)間閃光后,對(duì)口端面被一層很?。s0.1-0.3mm)液體金屬覆蓋,端口溫度達(dá)到金屬的熔點(diǎn),而且趨于穩(wěn)定均勻,軸向也有一定加熱深度,。在實(shí)際生產(chǎn)中,考慮到工件端面加熱不均勻及尺寸誤差,往往閃光留量要比理想狀大50-100%。
閃光加熱達(dá)到焊接溫度后,迅速提高送進(jìn)力(頂鍛力), 快速送進(jìn),將液體金屬及氧化、夾雜物全部擠出對(duì)口之外,使對(duì)口端面固態(tài)金屬緊密接觸,并且有一定塑性變形,兩邊金屬交互結(jié)晶,形成共同晶粒,獲得牢固對(duì)接接頭。結(jié)晶過(guò)程非常快,一般在0.02-0.06秒內(nèi)完成。是否能在液體金屬凝固之前,將液體金屬及氧化物全部排出對(duì)口之外,是 獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的重要條件之一。
2、對(duì)控制要求
通用閃光對(duì)焊機(jī),一般采用簡(jiǎn)單的同步控制器 , 能保證焊接質(zhì)量。不宜采用恒電流控制器,否則會(huì)破壞閃光過(guò)程的自調(diào)節(jié)功能。也不必要采用電壓補(bǔ)償控制器(可控硅已全導(dǎo)通,自動(dòng)移相已失去作用)
閃光對(duì)焊主要是利用對(duì)口接觸電阻產(chǎn)生熱量加熱金屬,固相交互結(jié)晶形成焊接接頭。
閃光過(guò)程具有較強(qiáng)自調(diào)節(jié)功能,比較容易獲得穩(wěn)定,連續(xù)閃光過(guò)程。
次級(jí)回路短路阻抗及短路功率因數(shù)對(duì)閃光過(guò)程穩(wěn)定性有重大影響,應(yīng)嚴(yán)格控制。
閃光對(duì)焊機(jī)應(yīng)采用緩降外特性電源,次級(jí)空載電壓應(yīng)能分級(jí)調(diào)節(jié),次級(jí)空載電壓不宜太高。
焊接時(shí)可控硅應(yīng)接近全導(dǎo)通運(yùn)行
不能采用恒電流控制器,否則會(huì)破壞閃光過(guò)程自調(diào)節(jié)作用。
1)程控降低電壓閃光對(duì)焊這種焊接方法的特點(diǎn)是,閃光開(kāi)始階段采用較高的次級(jí)空載電壓,以利于激起閃光,當(dāng)端面溫度升高后,再采用低電壓閃光,并保持閃光速度不變,以提高熱效率。接近頂鍛時(shí),再提高次級(jí)電壓,使閃光強(qiáng)烈,以增加自保護(hù)作用。
程控降低電壓閃光對(duì)焊與預(yù)熱閃光對(duì)焊相比較,具有焊接時(shí)間短、需用功率低、加熱均勻等優(yōu)點(diǎn)。
2)脈沖閃光對(duì)焊這種焊法的特點(diǎn)是,在動(dòng)夾鉗送進(jìn)的行程中,通過(guò)液壓振動(dòng)裝置,再疊加一個(gè)往復(fù)振動(dòng)行程,振幅為0.25-1.2mm,頻率為3-35Hz均勻可調(diào)。由于振動(dòng)使焊件端面交替的短路和拉開(kāi),從而產(chǎn)生脈沖閃光。
脈沖閃光對(duì)焊與普通閃光對(duì)焊相比較,由于沒(méi)有過(guò)梁的自發(fā)爆破,噴濺的微粒小、火口淺,因而熱效率可提高一倍多,頂鍛留量可縮小到2/3-1/2。
以上兩種方法主要是為了滿足大斷面工件閃光對(duì)焊的需要。
3)矩形波閃光對(duì)焊這種焊法與工頻交流正弦波閃光對(duì)焊相比較,能顯著提高閃光的穩(wěn)定性。因?yàn)檎也娫串?dāng)電壓接近零位時(shí),將使閃光瞬間中斷,而矩形波可在全周期內(nèi)均勻產(chǎn)生閃光。與電壓相位無(wú)關(guān)。
矩形波電源單位時(shí)間內(nèi)的閃光次數(shù)比工頻交流提高30%,噴濺的金屬微粒細(xì),火口淺、熱效率高。矩形波頻率可在30-180Hz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。這種方法多用于薄板和鋁合金輪圈的連續(xù)閃光對(duì)焊。
- 參考資料