電阻焊

優(yōu)點(diǎn)

（1）熔核形成時(shí)，始終被塑性環(huán)包圍，熔化金屬與空氣隔絕，冶金過(guò)程簡(jiǎn)單。

（2）加熱時(shí)間短，熱量集中，故熱影響區(qū)小，變形與應(yīng)力也小，通常在焊后不必安排校正和熱處理工序。

（3）不需要焊絲、焊條等填充金屬，以及氧、乙炔、氫等焊接材料，焊接成本低。

（4）操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，改善了勞動(dòng)條件。

（5）生產(chǎn)率高，且無(wú)噪聲及有害氣體，在大批量生產(chǎn)中，可以和其他制造工序一起編到組裝線上。但閃光對(duì)焊因有火花噴濺，需要隔離。

缺點(diǎn)

（1）目前還缺乏可靠的無(wú)損檢測(cè)方法，焊接質(zhì)量只能靠工藝試樣和工件的破壞性試驗(yàn)來(lái)檢查，以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來(lái)保證。

（2）點(diǎn)、縫焊的搭接接頭不僅增加了構(gòu)件的重量，且因在兩板焊接熔核周圍形成夾角，致使接頭的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度均較低。

（3）設(shè)備功率大，機(jī)械化、自動(dòng)化程度較高，使設(shè)備成本較高、維修較困難，并且常用的大功率單相交流焊機(jī)不利于電網(wǎng)的平衡運(yùn)行。

點(diǎn)焊

點(diǎn)焊（Spot Welding）是將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩柱狀電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。點(diǎn)焊主要用于薄板焊接。

點(diǎn)焊的工藝過(guò)程：

（1）預(yù)壓，保證工件接觸良好。

（2）通電，使焊接處形成熔核及塑性環(huán)。

（3）斷電鍛壓，使熔核在壓力繼續(xù)作用下冷卻結(jié)晶，形成組織致密、無(wú)縮孔、裂紋的焊點(diǎn)。

縫焊

縫焊（Seam Welding)的過(guò)程與點(diǎn)焊相似，只是以旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾輪電極代替柱狀電極，將焊件裝配成搭接或?qū)咏宇^，并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)或斷續(xù)送電，形成一條連續(xù)焊縫的電阻焊方法。縫焊主要用于焊接焊縫較為規(guī)則、要求密封的結(jié)構(gòu)，板厚一般在3mm以下。

對(duì)焊

對(duì)焊（Butt Welding)是使焊件沿整個(gè)接觸面焊合的電阻焊方法。

（1）電阻對(duì)焊（Resistance Butt Welding)

電阻對(duì)焊是將焊件裝配成對(duì)接接頭，使其端面緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài)，然后斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法，

電阻對(duì)焊主要用于截面簡(jiǎn)單、直徑或邊長(zhǎng)小于20mm和強(qiáng)度要求不太高的焊件。

（2）閃光對(duì)焊（Flash Butt Welding)

閃光對(duì)焊是將焊件裝配成對(duì)接接頭，接通電源，使其端面逐漸移近達(dá)到局部接觸，利用電阻熱加熱這些接觸點(diǎn)，在大電流作用下，產(chǎn)生閃光，使端面金屬熔化，直至端部在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

閃光焊的接頭質(zhì)量比電阻焊好，焊縫力學(xué)性能與母材相當(dāng)，而且焊前不需要清理接頭的預(yù)焊表面。閃光對(duì)焊常用于重要焊件的焊接?？珊竿N金屬，也可焊異種金屬；可焊0.01mm的金屬絲，也可焊20000mm的金屬棒和型材。

凸焊

凸焊（Projection Welding)是點(diǎn)焊的一種變型形式；在一個(gè)工件上有預(yù)制的凸點(diǎn)，凸焊時(shí)，一次可在接頭處形成一個(gè)或多個(gè)熔核。

電阻焊接的品質(zhì)是由以下4個(gè)要素決定的：

1.電流，2.通電時(shí)間，3.加壓力，4.電阻頂端直徑。

焊接熱的產(chǎn)生及影響產(chǎn)熱的因素點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定：Q =I²Rt

式中Q——產(chǎn)生的熱量（J)

I²——焊接電流（A）的平方

R——電極間電阻（Ω）

t——焊接時(shí)間（s）

電阻R及影響R的因素，上式中的電極間電阻包括工件本身電阻R、兩工件間接觸電阻R、電極與工作間接觸電阻R。

當(dāng)工件和電極已定時(shí)，工件的電阻取決于它的電阻率。因此，電阻率是被焊材料的重要性能。電阻率高的金屬其導(dǎo)熱性差（如不銹鋼），電阻率低的金屬其導(dǎo)熱性好（如鋁合金）。因此，點(diǎn)焊不銹鋼時(shí)產(chǎn)熱易而散熱難，點(diǎn)焊鋁合金時(shí)產(chǎn)熱難而散熱易。點(diǎn)焊時(shí)，前者可以用較小電流（幾千安培），后者就必須用很大電流（幾萬(wàn)安培） 。

隨著航空航天、電子、汽車、家用電器等工業(yè)的發(fā)展，電阻焊越加受到廣泛的重視。 同時(shí)，對(duì)電阻焊的質(zhì)量也提出了更高的要求?？上驳氖?，中國(guó)微電子技術(shù)的發(fā)展和大功率可控硅、整流器的開發(fā)，給電阻焊技術(shù)的提高提供了條件。中國(guó)已生產(chǎn)了性能優(yōu)良的次級(jí)整流焊機(jī)。由集成電路和微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制箱已用于新焊機(jī)的配套和老焊機(jī)的改造。恒流、動(dòng)態(tài)電阻，熱膨脹等先進(jìn)的閉環(huán)監(jiān)控技術(shù)已開始在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。這一切都將有利于提高電阻焊質(zhì)量，并擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。

電阻焊是以電阻熱為能源的一類焊接方法，包括以熔渣電阻熱為能源的電渣焊和以固體電阻熱為能源的電阻焊。

電阻焊一般是使工件處在一定電極壓力作用下并利用電流通過(guò)工件時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱將兩工件之間的接觸表面熔化而實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。通常使用較大的電流。為了防止在接觸面上發(fā)生電弧并且為了鍛壓焊縫金屬，焊接過(guò) 程中始終要施加壓力。進(jìn)行這一類電阻焊時(shí)，被焊工件的表面善對(duì)于獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量是頭等重要的。因此，焊前必須將電極與工件以及工件與工件間的接觸表面進(jìn)行清理。

焊接電流的影響

從公式可見(jiàn)，電流對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間兩者都大。因此，在點(diǎn)焊過(guò)程中，它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。阻抗變化是因回路的幾何形狀變化或因在次級(jí)回路中引入了不同量的磁性金屬。對(duì)于直流焊機(jī)，次級(jí)回路阻抗變化，對(duì)電流無(wú)明顯影響。

除焊接電流總量外，電流密度也對(duì)加熱有顯著影響。通過(guò)已焊成焊點(diǎn)的分流，以及增大電極接觸面積或凸焊時(shí)的凸點(diǎn)尺寸，都會(huì)降低電流密度和焊熱接熱，從而使接頭強(qiáng)度顯著下降。

焊接時(shí)間的影響

為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度，焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以互為補(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn)，可以采用大電流和短時(shí)間（強(qiáng)條件，又稱強(qiáng)規(guī)范），也可以采用小電流和長(zhǎng)時(shí)間（弱條件，又稱弱規(guī)范）。選用強(qiáng)條件還是弱條件，則取決于金屬的性能、厚度和所用焊機(jī)的功率。但對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時(shí)間，都仍有一個(gè)上、下限，超過(guò)此限，將無(wú)法形成合格的熔核。

電極壓力的影響

電極壓力對(duì)兩電極間總電阻R有顯著影響，隨著電極壓力的增大，R顯著減小。此時(shí)焊接電流雖略有增大，但不能影響因R減小而引起的產(chǎn)熱的減少。因此，焊點(diǎn)強(qiáng)度總是隨著電極壓力的增大而降低。在增大電極壓力的同時(shí)，增大焊接電流或延長(zhǎng)焊接時(shí)間，以彌補(bǔ)電阻減小的影響，可以保持焊點(diǎn)強(qiáng)度不變。采用這種焊接條件有利于提高焊點(diǎn)強(qiáng)度的穩(wěn)定性。電極壓力過(guò)小，將引起飛濺，也會(huì)使焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。

電極形狀及材料性能的影響

由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失，因而電極的形狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變形和磨損，接觸面積將增大，焊點(diǎn)強(qiáng)度將降低。

工件表面狀況的影響

工件表面上的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電阻。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò)。局部的導(dǎo)通，由于電流密度過(guò)大，則會(huì)產(chǎn)生飛濺和表面燒損。氧化物層的不均勻性還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不一致，引起焊接質(zhì)量的波動(dòng)。因此，徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì)接頭的必要條件。

電阻焊常用設(shè)備

點(diǎn)焊機(jī)

點(diǎn)焊機(jī)是由機(jī)座，加壓機(jī)構(gòu)，焊接回路，電極，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和開關(guān)及調(diào)節(jié)裝置組成，其中主要部分是加壓機(jī)構(gòu)，焊接回路和控制裝置。

加壓機(jī)構(gòu) 是電阻焊在焊接是負(fù)責(zé)加壓的機(jī)構(gòu)。

焊接回路 焊接回路是指除焊接之外參與焊接電流導(dǎo)通的全部零件所組成的導(dǎo)電通路。

控制裝置 控制裝置是由開關(guān)和同步控制兩部分組成，在點(diǎn)焊中開關(guān)的作用是控制電流的通斷，同步控制的作用是調(diào)節(jié)焊接電流的大小，精確控制焊接程序，當(dāng)網(wǎng)路電壓有波動(dòng)時(shí)，能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

對(duì)焊機(jī)

對(duì)焊機(jī)是由機(jī)架，導(dǎo)軌，固定座板和動(dòng)板，送進(jìn)機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)，支點(diǎn)（頂座），變壓器，控制系統(tǒng)幾部分組成。

其主要部分是，機(jī)架和導(dǎo)軌，送進(jìn)機(jī)構(gòu)，夾緊機(jī)構(gòu)。

機(jī)架和導(dǎo)軌 機(jī)架上固定著對(duì)焊機(jī)的全部基本部件。導(dǎo)軌用來(lái)保證動(dòng)板可靠的移動(dòng)，以便送進(jìn)焊件。

送進(jìn)機(jī)構(gòu) 送進(jìn)機(jī)構(gòu)的作用是使焊件同動(dòng)板一起移動(dòng)，并保證有所需的頂鍛力。

夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)由兩個(gè)夾具構(gòu)成，一個(gè)是固定的，稱為固定夾具，另一個(gè)是可移動(dòng)的，稱為動(dòng)夾具。固定夾具直接安裝在機(jī)架上，動(dòng)夾具安裝在動(dòng)板上，可隨動(dòng)板左右移動(dòng)。

電阻焊電源

電阻焊常采用工頻變壓器作為電源，電阻焊變壓器的外特性采用下降的外特性，與常用變壓器及弧焊變壓器相比，電阻焊變壓器有以下特點(diǎn)。

（1）電流大 電壓低

常用的電流是2~40KA，在鋁合金點(diǎn)焊或鋼軌對(duì)焊時(shí)甚至可以達(dá)到150~200KA，由于焊件焊接回路電阻通常只有若干微歐，所以電源電壓低，固定式焊機(jī)通常在10V以內(nèi)，懸掛式點(diǎn)焊機(jī)才可達(dá)到24V。

（2）功率大

由于焊接電流很大，雖然電壓不高，焊機(jī)仍可達(dá)到比較大的功率，大功率電源甚至高達(dá)1000KW以上，為了適應(yīng)各種不同焊件的需要，還要求焊機(jī)的功率應(yīng)能方便調(diào)節(jié)。

（3）斷續(xù)工作狀態(tài) 無(wú)空載運(yùn)行

電阻焊通常在焊件裝配好之后才接通電源的，電源一旦接通，變壓器就在負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行，一般無(wú)空載運(yùn)行的情況發(fā)生，其他工序，如裝載，夾緊等，一般不需要接通電源，因此變壓器處于斷續(xù)工作狀態(tài)。

電阻焊焊接性

下列各項(xiàng)是評(píng)定電阻焊焊接性的主要指標(biāo)：

（1）材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性 電阻率小而熱導(dǎo)率大的金屬需用大功率焊機(jī)，其焊接性較差。

（2）材料的高溫強(qiáng)度 高溫（0.5-0.7Tm）屈服強(qiáng)度大的金屬，點(diǎn)焊時(shí)容易產(chǎn)生飛濺，縮孔，裂紋等缺陷，需要使用大的電極壓力。必要時(shí)還需要斷電后施加大的鍛壓力，焊接性較差。

（3）材料的塑性溫度范圍 塑性溫度范圍較窄的金屬（如鋁合金），對(duì)焊接工藝參數(shù)的波動(dòng)非常敏感，要求使用能精確控制工藝參數(shù)的焊機(jī)，并要求電極的隨動(dòng)性好。焊接性差。

（4）材料對(duì)熱循環(huán)的敏感性 在焊接熱循環(huán)的影響下，有淬火傾向的金屬，易產(chǎn)生淬硬組織，冷裂紋；與易熔雜質(zhì)易于形成低熔點(diǎn)的合金易產(chǎn)生熱裂紋；經(jīng)冷卻作強(qiáng)化的金屬易產(chǎn)生軟化區(qū)。防止這些缺陷應(yīng)該采取相應(yīng)的工藝措施。因此，熱循環(huán)敏感性大的金屬焊接性也較差。

銅鋁管電阻焊的電壓補(bǔ)償控制系統(tǒng)

使銅鋁管焊接質(zhì)量穩(wěn)定，即焊接電流穩(wěn)定，分析了銅鋁管焊接過(guò)程，設(shè)計(jì)了可進(jìn)行電壓補(bǔ)償?shù)腜LC控制系統(tǒng)。在每次焊接前，通過(guò)測(cè)量電源電壓，經(jīng)控制系統(tǒng)分析和計(jì)算，可以得到與電源電壓對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通角，并將其傳給觸發(fā)板，從而保證焊接電流不受電源電壓波動(dòng)影響。導(dǎo)通角的計(jì)算采用了試驗(yàn)與數(shù)學(xué)插值相結(jié)合的方法，對(duì)特定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用三次樣條插值法得到了導(dǎo)通角與電源電壓的關(guān)系式。用銅鋁管串8n髓×1舢進(jìn)行焊接試驗(yàn)并對(duì)電流數(shù)據(jù)進(jìn)行T檢驗(yàn)。結(jié)果表明，電源電壓在380 V-I-15%波動(dòng)范圍內(nèi)，焊接電流較穩(wěn)定，可保證銅鋁管焊接質(zhì)量。 2100433B

電阻焊變壓器使用范圍

電阻焊變壓器適用于額定頻率為50-60赫茲，電壓1000V以下的交流電源。主要用于點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)和對(duì)焊機(jī)設(shè)備中。

電阻焊變壓器使用環(huán)境

1、海拔高度在2000m以下；

2、環(huán)境溫度不超過(guò)40℃；

3、相對(duì)濕度不超過(guò)90%；

4、無(wú)劇烈震蕩和沖擊振動(dòng)的場(chǎng)所；

5、環(huán)境空氣中，不得含有腐蝕金屬和破壞絕緣的有害氣體及可燃?xì)怏w或塵埃，使用時(shí)，不得使變壓器受到水、雨、雪的侵蝕；

6、電源電壓不應(yīng)超過(guò)標(biāo)稱電壓的10% 。

電阻焊設(shè)備先進(jìn)各行各業(yè)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，大到汽車制造、鋼桶行業(yè)、微波爐腔體、空調(diào)等，小到電子元件、表帶、餐具把手、鋼圈等等，人們生活中大部分涉及到金屬用具的都能夠看到電阻焊接設(shè)備的影子。隨著國(guó)內(nèi)電阻焊設(shè)備技術(shù)不斷的發(fā)展，我國(guó)的電阻焊設(shè)備將會(huì)大舉進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。