電阻焊又稱接觸焊,是利用電流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱,把焊件加熱到塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài),再在壓力作用下形成牢固接頭的一種壓力焊接方法。
電阻焊可分為點(diǎn)焊、縫焊和對焊3種,如圖4.3.2所示。
圖4.3.2 電阻焊種類
電阻焊使用低電壓(僅2~10 V)、大電流(幾千至幾萬安),從而使焊接時間極短(百分之幾秒到幾十秒),具有生產(chǎn)率高、焊接變形小、勞動條件好,不需添加填充金屬,易于自動化,乃至采用機(jī)器人操作。但設(shè)備復(fù)雜、耗電量大,對焊件厚度和截面形狀有一定限制。
3.2.1 點(diǎn)焊
點(diǎn)焊是利用柱狀電極通電加壓在搭接的兩焊件間產(chǎn)生電阻熱,使焊件局部熔化,形成熔核(周圍為塑性狀態(tài)),將接觸面焊成一個焊點(diǎn)的焊接方法。焊完一點(diǎn),焊接下一個焊點(diǎn)時,有一部分電流會流經(jīng)已焊好的焊點(diǎn),稱為點(diǎn)焊分流現(xiàn)象。分流將使焊接處電流減小,影響焊接質(zhì)量,因此兩焊點(diǎn)之間應(yīng)有一定距離。工件厚度越大,材料導(dǎo)電性越好,分流現(xiàn)象越嚴(yán)重,點(diǎn)間距越應(yīng)加大。
影響點(diǎn)焊質(zhì)量的因素除了焊接電流、通電時間、電極壓力等工藝參數(shù)外,焊件表面狀態(tài)影響也很大。因此,點(diǎn)焊前必須清理焊件表面氧化物和油污等。
點(diǎn)焊主要用于厚度在4 mm以下薄板沖壓殼體結(jié)構(gòu)及鋼筋的焊接,尤其是汽車和飛機(jī)制造中大量應(yīng)用。目前,點(diǎn)焊厚度可從10μm(精密電子器件)至30 mm(鋼梁框架)。每次焊一個點(diǎn)或一次焊多個點(diǎn)。
3.2.2 縫焊
縫焊過程與點(diǎn)焊相似,都屬于搭接電阻焊。縫焊采用滾盤作電極,利用脈沖電流,邊焊邊滾,相鄰兩個焊點(diǎn)部分重疊,形成一條密封性的焊縫。因此,縫焊分流現(xiàn)象嚴(yán)重,一般只適合于焊接3 mm以下的薄板結(jié)構(gòu),如油箱、煙道焊接等。
3.2.3 對焊
對焊是對接電阻焊。按焊接過程不同,分為電阻對焊和閃光對焊。
(1)電阻對焊
電阻對焊的過程是:先加預(yù)壓,使兩焊件端面壓緊,再通電加熱,使待焊處達(dá)到塑性溫度后,再斷電加壓頂鍛,產(chǎn)生一定塑性變形而焊合。
電阻對焊操作簡便,接頭外形較圓滑,但對焊件端面加工和清理要求較高,否則接觸面容易發(fā)生加熱不均勻,容易發(fā)生氧化物夾雜,焊接質(zhì)量不易保證。因此,電阻對焊一般僅用于截面簡單,直徑小于20 mm和強(qiáng)度要求不高的桿件。
(2)閃光對焊
閃光對焊的過程是:兩焊件先加電壓,再移動焊件使之接觸,由于接觸點(diǎn)少,其電流密度很大,接觸點(diǎn)金屬迅速達(dá)到熔化、蒸發(fā)、爆破,呈高溫顆粒飛射出來,稱為閃光;經(jīng)過多次閃光加熱后,端面均勻達(dá)到半熔化狀態(tài),同時多次閃光把端面的氧化物也清除干凈了,于是斷電加壓頂鍛,形成焊接接頭。
閃光對焊的質(zhì)量較高,對端面加工要求較低,常用于焊接重要零件。閃光對焊可焊相同的金屬材料,也可以焊異種金屬材料,如鋼與銅、鋁與銅等。閃光對焊可焊接直徑0.01 mm的金屬絲,也可以焊接截面積為0.1 m2的鋼坯。