點焊機原理

 

 

 

 

 

 

焊件組合后通過電極施加壓力，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

進行焊接的方法稱為電阻焊。

電阻焊具有生產(chǎn)效率高、

低成本、

節(jié)省材料、

易于自動化等特

點，因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、電子、汽車、輕工等各工業(yè)部門，是重要的焊接工

藝之一。

 

一、焊接熱的產(chǎn)出及影響因素

 

 

 

 

 

點焊時產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定：

Q=IIRt

（

J

）————（

1

）

 

 

 

 

 

式中：

Q

——產(chǎn)生的熱量

（

J

）

、

I

——焊接電流

（

A

）

、

R

——電極間電阻

（歐姆）

、

t

——

焊接時間（

s

）

 

 

 

 

 

1.

電阻

R

及影響

R

的因素

 

 

 

 

 

電極間電阻包括工件本身電阻

Rw

，

兩工件間接觸電阻

Rc

，

電極與工件間接觸電阻

Rew.

即

R=2Rw+Rc+2Rew

——（

2

）如圖

. 

 

 

 

 

當(dāng)工件和電極一定時，工件的電阻取決與它的電阻率

.

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)電性差（如不銹鋼）電阻率低的金屬其導(dǎo)電性好（如鋁合金）。

因此，點焊不銹鋼時產(chǎn)熱易而散熱難，點焊鋁合金時產(chǎn)熱難而散熱易

.

點焊時，前者可用較

小電流

（幾千安培）

，

而后者就必須用很大電流

（幾萬安培）

。

電阻率不僅取決與金屬種類，

還與金屬的熱處理狀態(tài)、加工方式及溫度有關(guān)。

 

 

 

 

 

接觸電阻存在的時間是短暫，一般存在于焊接初期，由兩方面原因形成：

 

 

 

 

 

1

）工件和電極表面有高電阻系數(shù)的氧化物或臟物質(zhì)層，會使電流遭到較大阻礙。過厚

的氧化物和臟物質(zhì)層甚至?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)通。

 

 

 

 

 

2

）在表面十分潔凈的條件下，由于表面的微觀不平度，使工件只能在粗糙表面的局部

形成接觸點。在接觸點處形成電流線的收攏。由于電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。

 

 

 

 

 

電極與工件間的電阻

Rew

與

Rc

和

Rw

相比，由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件

低，因此很小，對熔核形成的影響更小，我們較少考慮它的影響。

 

 

 

 

 

2.

焊接電流的影響

 

 

 

 

 

從公式（

1

）可見，電流對產(chǎn)熱的影響比電阻和時間兩者都大。因此，在焊接過程中，

它是一個必須嚴格控制的參數(shù)。

引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動和交流焊機次級回

路阻抗

（在具有電阻、

電感和電容的電路里，

對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。

阻抗常用

Z

表示

,

是一個復(fù)數(shù)

,

實部稱為電阻

,

虛部稱為電抗

,

其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作

用稱為容抗

 

,

電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗

,

電容和電感在電路中對交流

電引起的阻礙作用總稱為電抗。

 

阻抗的單位是歐。）變化。阻抗變化是因為回路的幾何形

狀變化或因在次級回路中引入不同量的磁性金屬。

對于直流焊機，

次級回路阻抗變化，

對電

流無明顯影響。

 

 

 

 

 

3.

焊接時間的影響

 

為了保證熔核尺寸和焊點強度，焊接時間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補充。為

了獲得一定強度的焊點，可以采用大電流和短時間（強條件，又稱硬規(guī)范），也可采用小電

流和長時間（弱條件，也稱軟規(guī)范）。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范，取決于金屬的性能、厚度和

所用焊機的功率。

對于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間，

都有一個上下限，

使用時

以此為準(zhǔn)。