各种材料点焊方法和工艺标准讲解

第一章点焊方法和工艺

一、点焊方法:

点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时,电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式如图1所示。图中1a是最常用的方式。这时,工件的两侧均有电极压痕。图中1b表示用大接触面积的导电板做下电极,这样可以消除或减轻下面工作的压痕,常用于装饰性面板的点焊。图1c为,同时焊接两个或多个焊点的双面点焊,使用一个变压器而将各电极并联。这时,所有电流通路的阻抗必须基本相等,而且每一焊接部位的表面状态,材料厚度、电极压力都必须相同,才能保证通过各个焊点的电流基本一致。图中1d为采用多个变压器的双面多点点焊,这样可以避免1c的不足。

单面点焊时,电极由工件的同一侧向焊接处馈电。典型的单面点焊方式如图2所示。图中2a为单面单点点焊,不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。图中2b为无分流的单面双点点焊,此时焊接电流全部流经焊接区。图中2c为有分流的单面双点点焊,流经上面工件的电流不经过焊接区,形成分流。为了给焊接电流提供低电阻的通路,在工件下面垫有铜垫板。图中2d为当两焊点的间距l很大,例如在进行骨架构件和复板的焊接时,为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻,采用了特殊的铜桥A与电极同时压紧在工件上。

图1不同形式的双面点焊

图2 不同形式的单面点焊

采用铜芯棒的点焊是单面点焊的特殊形一个点,也可焊两个点。这种形式特别适于点焊结构空间狭小,电极难于或根本不能接近的工件。图3a中的芯棒实际是一块几毫米厚的铜板。图3b、c是同类工件的两种结构,结构b不如结构c,因为前者通过工件2的分流,不经过两工件的接触面,会减少焊接区的产热,因而需要增大焊接电流,这样就会增加工件2与两电极间接触面的产热,并且可能使工件烧穿。当芯棒断面较大时,为了节约铜料和制作方便,可以在夹布胶木或硬木制成的芯棒上包覆铜板或嵌入铜棒(图3d、e)。

由于芯棒与工件的接触面远大于电极与工件的接触面,熔核将偏向与电极接触的工件一侧。如果两工件的厚度不同,将厚件置于芯棒接触的一侧,则可减轻熔核偏移程度。

图3利用铜制芯棒或填料的单面点焊 1一铜制芯棒2、3一工件4一夹布胶木棒 5一铜色复板6一嵌入的铜棒7一填料

当需要在封闭容器上焊接工件,而芯棒又无法伸入容器时,可以用Zn、Pb、A1或其他较被焊金属熔点低的金属填满整个容器后进行焊接(图3f)。当容器壁厚较大时,也可以用砂子或石蜡等不导电材料作为填料。焊接应采用强条件,以免长时间加热使低熔点金属或石蜡熔化,导致电极压塌工件。

在大量生产中,单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电,各对电极轮流压住工件的形式(图4a),也可采用各对电极均由单独的变压器供电,全部电极同时压住工件的形式(图4b)。后一形式具有较多优点,应用也较广泛。其优点有:各变压器可以安置得离所连电极最近,因而其功率及尺寸能显著减速小;各个焊点的工艺参数可以单独调节;全部焊点可能同时焊接,生产率高;全部电极同时压住工件,可减少变形;多台变压器同时通电,能保证三相负载平衡

二、点焊工艺参数选择

通常是根据工件的材料和厚度,参考该种材料的焊接条件表选取,首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间,然后调节焊接电流,以不同的电流焊接试样,经检查熔核直径符合要求后,再在适当的范围内调节电极压力,焊接时间和电流,进行试样的焊接和检验,直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法,优质焊点的标志是:在撕开试样的一片上有圆孔,另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台,但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时,还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验,以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。

以试样选择工艺参数时,要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响,以及装配间隙方面的差异,并适当加以调整。

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