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1、 第 一 篇 電 阻 焊1.概 述 定 義 ： 工 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(jìn)行 的 焊 接 方 法 。 優(yōu) 點(diǎn) ： 焊 接 質(zhì) 量 穩(wěn) 定 ， 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 易 實(shí) 現(xiàn) 機(jī)械 化 、 自 動(dòng) 化 。 缺 點(diǎn) ： 設(shè) 備 復(fù) 雜 ， 耗 電 量 大 。 應(yīng) 用 ： 汽 車 、 航 空 航 天 、 電 子 、 家 電 等 ， 占 整個(gè) 焊 接 工 作 量 的 1/4。 第 一 篇 電 阻 焊2.電 阻 焊 物 理 本 質(zhì) 利 用 焊 接 區(qū) 本 身 的 電 阻 熱 和

2、大 量 塑 性 變形 能 量 ， 使 兩 個(gè) 分 離 表 面 的 金 屬 原 子 之 間 接近 到 晶 格 距 離 形 成 金 屬 鍵 ， 在 結(jié) 合 面 上 產(chǎn) 生足 夠 量 的 共 同 晶 粒 而 得 到 焊 點(diǎn) 、 縫 焊 或 對 接接 頭 。 第 一 篇 電 阻 焊 3.電 阻 焊 分 類 及 方 法 :表 1 電 阻 焊 分 類 （ P7） 第 一 篇 電 阻 焊點(diǎn) 焊 凸 焊 縫 焊 第 一 篇 電 阻 焊圖 1： 電 阻 焊 方 法 示 意 圖電 阻 對 焊 閃 光 對 焊 高 頻 對 接 縫 焊（ 高 頻 感 應(yīng) 焊 ） 第 一 篇 電 阻 焊4.電 阻 焊 的 優(yōu) 缺 點(diǎn)u

3、優(yōu) 點(diǎn) ： 和 鉚 接 或 其 它 焊 接 方 法 相 比 ： 接 頭 質(zhì) 量 高、 輔 助 工 序 少 、 無 須 填 加 焊 接 材 料 及 文 明 生 產(chǎn) 等； 尤 其 易 于 機(jī) 械 化 、 自 動(dòng) 化 ， 生 產(chǎn) 效 率 高 ， 經(jīng) 濟(jì)效 益 顯 著 。u 應(yīng) 用 在 航 空 航 天 、 電 子 、 汽 車 、 家 用 電 器 等 領(lǐng) 域發(fā) 展 ， 占 整 個(gè) 焊 接 量 1/4左 右 。 例 如 ： 用 閃 光 對 焊 代 替 氬 弧 焊 生 產(chǎn) 鋁 合 金 車 圈 ，每 生 產(chǎn) 10萬 輛 自 行 車 ， 僅 此 一 項(xiàng) ， 一 年 可 節(jié) 約 人民 幣 66萬 。 u 缺 點(diǎn)

4、： 電 阻 焊 接 頭 質(zhì) 量 的 無 損 檢 測 較 為 困 難 ， 電阻 焊 設(shè) 備 復(fù) 雜 ， 維 修 困 難 和 一 次 性 投 資 高 。 第 一 篇 電 阻 焊5.電 阻 焊 的 發(fā) 展 方 向1） 向 節(jié) 能 方 向 發(fā) 展2） 采 用 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 控 制 電 阻 焊 過 程 焊 接 車 間 的 集 中 控 制 和 監(jiān) 視 系 統(tǒng) 微 機(jī) 處 理 質(zhì) 量 監(jiān) 控 器 的 應(yīng) 用3） 機(jī) 械 手 在 電 阻 焊 方 面 的 發(fā) 展4） 采 用 聯(lián) 合 工 藝 第 1章 點(diǎn) 焊本 章 主 要 內(nèi) 容 ： 一 .點(diǎn) 焊 基 本 原 理 二 .點(diǎn) 焊 一 般 工 藝 三 .常 用

5、 金 屬 材 料 的 點(diǎn) 焊 四 .特 殊 情 況 下 的 點(diǎn) 焊 工 藝 第 1章 點(diǎn) 焊一 、 點(diǎn) 焊 基 本 原 理 點(diǎn) 焊 （ 電 阻 點(diǎn) 焊 ） 的 定 義 : 應(yīng) 用 條 件 ： 焊 接 裝 配 成 搭 接接 頭 ， 并 壓 緊 在 電 極 之 間 ， 利 用 電 阻 熱 融 化母 材 金 屬 ， 形 成 焊 點(diǎn) 。 接 頭 為 搭接 、 接 頭 不 要 求 氣 密 性 、所 焊 厚 度 小 于 3mm 。 第 1章 點(diǎn) 焊1.點(diǎn) 焊 接 頭 的 形 成1.1點(diǎn) 焊 工 藝 簡 介 工 件 點(diǎn) 焊 加 工 過 程 ：備 料 表 面 清 理 焊 接 （ 點(diǎn) 焊 ） 檢 驗(yàn) 簡 單 點(diǎn)

6、 焊 工 藝 過 程 ： 加 壓 通 電 維 持 休 止 。 4個(gè) 連續(xù) 過 程 組 成 。 第 1章 點(diǎn) 焊 熔 核 形 成 原 因 ： 熔 核 處 距離 電 極 遠(yuǎn) ， 冷 卻 慢 ， 熱 量 散不 出 去 。 圖 2： 點(diǎn) 焊 原 理 圖1.2點(diǎn) 焊 熔 核 的 形 成 過 程（ F:課 件 用 視 頻 點(diǎn) 焊 實(shí) 例 1.MPG）u 接 頭 的 形 成 壓 力 和 電 流 下 ， 形 成真 實(shí) 的 物 理 接 觸 點(diǎn) ， 并 隨著 通 電 加 熱 的 進(jìn) 行 而 不 斷擴(kuò) 大 。 塑 變 能 與 熱 能 使 接觸 點(diǎn) 的 原 子 不 斷 激 活 ， 消失 了 接 觸 面 ， 繼 續(xù) 加

7、 熱 形成 熔 化 核 心 ， 簡 稱 熔 核 。 熔 核 中 的 液 態(tài) 金 屬 在 電 動(dòng) 力 作 用 下 發(fā) 生 強(qiáng) 烈攪 拌 ， 熔 核 內(nèi) 的 金 屬 成 分 均 勻 化 ， 結(jié) 合 界 面迅 速 消 失 。 第 1章 點(diǎn) 焊u 接 頭 冷 卻 ： 斷 電 -加 熱 停 止 后 ， 液 態(tài) 金 屬 從 熔 核 邊 界 開始 ， 沿 著 與 散 熱 相 反 方 向 不 斷 以 枝 晶 形 式 向 熔 核中 間 結(jié) 晶 。 直 至 生 長 的 枝 晶 相 互 抵 住 ， 接 合 面 消失 了 ， 形 成 柱 狀 晶 形 態(tài) 的 焊 點(diǎn) 組 織 。 也 可 能 因 合 金 過 冷 條 件

8、不 同 ， 形 成 柱 狀 晶 +等 軸 晶 混 合 形 態(tài) 的 焊 點(diǎn) 組 織 。 第 1章 點(diǎn) 焊1.3點(diǎn) 焊 塑 性 環(huán) 的 形 成 和 作 用u 先 于 熔 核 形 成 ， 且 隨 熔 核 的 長 大 而 長 大 。電 極 壓 力 塑 性 變 形電 極 通 電 熱 強(qiáng) 烈 再 結(jié) 晶 塑 性 環(huán)u 作 用 ： 防 止 氣 體 侵 入 熔 核 ； 防 止 液 態(tài) 金 屬 沿 板 縫 向 外 噴 濺u 塑 性 環(huán) ： 熔 核 周 圍 具 有 一 定 厚 度 的 塑 性 金 屬 區(qū)域 。 也 有 助 于 點(diǎn) 焊 接 頭 承 受 載 荷 。 - 點(diǎn) 焊 特 有 第 1章 點(diǎn) 焊1.4點(diǎn) 焊 接

9、 頭 的 組 織 和 結(jié) 晶 過 程 1.4.1柱 狀 組 織 的 形 成 過 程u 金 屬 結(jié) 晶 （ 焊 接 熔 池 ） 的 兩 個(gè) 基 本 過 程 ： 1.晶 核 的 形 成 2.晶 核 的 長 大 。 焊 接 熔 池 溫 度 分 布 不 均 勻 ， 中 心 溫 度 高 ， 邊 緣 處 散 熱好 ， 溫 度 最 低 。 母 材 熔 合 線 處 存 在 有 半 熔 化 的 晶 粒 ， 構(gòu) 成了 液 體 金 屬 結(jié) 晶 的 晶 核 ， 所 以 焊 接 熔 池 的 結(jié) 晶 是 從 熔 池 邊界 處 的 熔 合 線 處 開 始 的 （ 聯(lián) 生 結(jié) 晶 ） 晶 粒 長 大 通 常 情 況 下 是

10、沿 著 與 散 熱 方 向 相 反 的 方 向 以柱 狀 形 態(tài) 向 焊 接 熔 池 中 心 生 長 的 ， 即 由 熔 池 邊 緣 指 向 熔 池中 心 溫 度 最 高 處 ， 直 至 這 種 柱 狀 晶 粒 長 大 、 相 互 接 觸 ， 液體 金 屬 全 部 凝 固 時(shí) ， 結(jié) 晶 過 程 才 結(jié) 束 。 第 1章 點(diǎn) 焊u 熔 核 全 為 柱 狀 晶 的 形 成 過 程 ： （ eg： 65Mn）圖 3： 65Mn點(diǎn) 焊 接 頭 第 1章 點(diǎn) 焊圖 4： 柱 狀 晶 形 成 過 程 模 型 第 1章 點(diǎn) 焊 .圖 4a 在 固 液 相 界 面 處 為 半 熔 化 狀 態(tài) ， 為異 質(zhì)

11、成 核 進(jìn) 行 結(jié) 晶 提 供 有 利 條 件 。 .圖 4b 溫 度 降 低 ， 熔 合 線 處 液 態(tài) 金 屬 處 于 過冷 狀 態(tài) ， 以 半 熔 化 晶 粒 作 底 面 沿 晶 向 長 出枝 晶 。 電 極 急 冷 作 用 下 的 溫 度 梯 度 大 ， 枝 晶 主干 伸 入 液 體 中 較 遠(yuǎn) ， 枝 晶 生 長 速 度 很 快 。 枝 晶 臂 間 距 H與 冷 卻 速 度 V關(guān) 系 如 下 ： 一 次 枝 晶 臂 間 距 H1 V-1/2 二 次 枝 晶 臂 間 距 H 2 V-(1/3 1/2) .圖 4c 枝 晶 繼 續(xù) 生 長 ， 凝 固 層 推 進(jìn) ,液 體 向 枝 晶間

12、充 填 。 枝 晶 間 的 液 體 向 枝 晶 上 凝 固 ， 使 枝 晶 變 長 變 粗 傾 斜 生 長 的 枝 晶 束 被 與 最 大 溫 度 梯 度 一 致 的 枝 晶束 所 阻 礙 而 半 途 停 止 。 .圖 4d 凝 固 結(jié) 束 ： 剩 余 液 體 金 屬 不 足 以 完 全 充 填枝 晶 間 隙 ， 未 被 液 體 充 滿 的 枝 晶 將 暴 露 在 前 沿 ，而 枝 晶 間 將 留 下 空 隙 ， 形 成 縮 松 。圖 4e 具 有 縮 松 缺 陷 的 熔 核 柱 狀 組 織 斷 口 形 貌 示 意 圖圖 4f 優(yōu) 質(zhì) 接 頭 的 熔 核 柱 狀 組 織 斷 口 形 貌 示 意

13、 圖 。 第 1章 點(diǎn) 焊1.4.2（ 柱 狀 +等 軸 ） 晶 組 織 的 形 成 過 程（ eg： 2A12-T4）圖 5： 2A12-T4點(diǎn) 焊 接 頭 （ P11） 第 1章 點(diǎn) 焊圖 6： 柱 狀 晶 +等 軸 晶 形 成 過 程 模 型 區(qū) 別 ：2Al2-T4枝 晶 常 有熔 斷 ， 熔斷 后 游 離到 熔 核 中心 ,成 為 等軸 晶 晶 核 。 第 1章 點(diǎn) 焊 .圖 6a 同 圖 4a原 理 。 .圖 6b 以 半 熔 化 晶 粒 作 底 面 沿 向 （ 金 屬立 方 晶 系 ） 長 出 枝 晶 束 。 某 些 枝 晶 發(fā) 生 二 次 晶 軸的 熔 斷 、 游 離 和 向

14、熔 核 中 心 運(yùn) 送 。 .圖 6c 連 續(xù) 凝 固 層 向 前 推 進(jìn) ； 枝 晶 粗 化 ； 傾斜 的 枝 晶 束 生 長 受 阻 ， 枝 晶 間 距 自 動(dòng) 調(diào) 整 。 更 多 的 枝 晶 二 次 晶 軸 發(fā) 生 熔 斷 、 游 離 并 被 排擠 到 熔 核 心 部 ； 枝 晶 前 沿 液 體 金 屬 的 溫 度 梯 度 逐漸 變 緩 和 溶 質(zhì) 濃 度 的 不 斷 提 高 ， 均 使 等 軸 晶 核 在熔 核 心 部 增 殖 ， 個(gè) 別 晶 核 以 樹 枝 晶 形 態(tài) 生 長 。 .圖 6d 液 態(tài) 金 屬 成 分 過 冷 越 來 越 大 ， 大 量 的 等 軸晶 核 以 樹 枝 晶

15、 形 態(tài) 迅 速 長 大 ， 彼 此 相 遇 ， 以 及 與柱 狀 晶 的 枝 晶 束 相 遇 后 呈 現(xiàn) 互 相 阻 礙 。 當(dāng) 剩 余 液 體 金 屬 不 足 以 完 全 充 填 枝 晶 間 隙 時(shí) ，即 將 形 成 縮 松 缺 陷 。圖 6e 具 有 縮 松 缺 陷 的 熔 核 “ 柱 狀 等 軸 ” 組 織圖 6f 優(yōu) 質(zhì) 接 頭 的 熔 核 “ 柱 狀 等 軸 ” 組 織 圖 5 顯 示 鋁 合 金 熔 核 由 粗 大 柱 狀 晶 組 織 和 粗 大 等 軸晶 組 織 共 同 組 成 。 粗 大 柱 狀 晶 的 內(nèi) 部 微 觀 結(jié) 構(gòu) 為一 枝 晶 束 （ 圖 7） ， 粗 大 等

16、軸 晶 的 內(nèi) 部 微 觀 結(jié) 構(gòu)為 若 干 個(gè) 等 軸 樹 枝 狀 晶 緊 密 結(jié) 成 一 團(tuán) （ 圖 8） 。第 1章 點(diǎn) 焊 第 1章 點(diǎn) 焊a)枝 晶 束 內(nèi) 部 形 態(tài) （ 光 鏡 ）b)枝 晶 束 側(cè) 視 形 貌 （ SEM）c)枝 晶 束 頂 端 形 貌 （ SEM） 圖 7： 枝 晶 束 形 貌 第 1章 點(diǎn) 焊圖 8： 等 軸 晶 形 貌a)等 軸 晶 表 面 形 態(tài) （ SEM）b)等 軸 晶 內(nèi) 部 枝 晶 形 態(tài) （ 光 鏡 ）c)等 軸 晶 群 體 形 貌 （ SEM ） 第 1章 點(diǎn) 焊1.4.3點(diǎn) 焊 熔 核 孕 育 處 理 國 內(nèi) 學(xué) 者 趙 熹 華 等 人 ，

17、 在 國 家 自 然 科學(xué) 基 金 和 美 國 GM基 金 資 助 下 對 多 種 難 焊 金屬 材 料 （ 鋁 合 金 、 彈 簧 鋼 等 ） 開 展 了 “ 點(diǎn)焊 熔 核 孕 育 處 理 理 論 與 方 法 ” 的 研 究 ， 現(xiàn)已 取 得 如 下 成 果 ： 1.首 次 獲 得 了 全 部 凝 固 組 織 為 等 軸 晶 的 點(diǎn) 焊熔 核 （ 圖 9b） 。 第 1章 點(diǎn) 焊（ a） 未 孕 育 處 理 （ 柱 狀 晶 +等 軸 晶 ） （ b） 孕 育 處 理 （ 等 軸 晶 ）圖 9： 2A12-T4鋁 合 金 點(diǎn) 焊 熔 核 第 1章 點(diǎn) 焊 2.首 次 使 全 部 為 柱 狀 晶

18、 的 點(diǎn) 焊 熔 核 貼 合 面 處 出 現(xiàn)等 軸 晶 區(qū) （ 圖 10b） 。 a） 未 孕 育 處 理 （ 柱 狀 晶 組 織 及 貼 合 面 ） b） 孕 育 處 理 （ 貼 合 面 處 的 等 軸 晶 組 織 ） 圖 10： 65Mn彈 簧 鋼 點(diǎn) 焊 熔 核 第 1章 點(diǎn) 焊 3.擴(kuò) 大 熔 核 等 軸 晶 區(qū) ,縮 小 熔 核 柱 狀 晶 區(qū) ， 使凝 固 組 織 晶 粒 顯 著 細(xì) 化 。 研 究 結(jié) 果 表 明 ， 孕 育 處 理 可 顯 著 提 高 點(diǎn) 焊接 頭 力 學(xué) 性 能 ， 尤 其 是 疲 勞 強(qiáng) 度 。 這 就 為 點(diǎn)焊 質(zhì) 量 監(jiān) 控 技 術(shù) 開 辟 了 一 條

19、新 路 ， 從 “ 質(zhì) ”的 方 面 根 本 改 善 了 點(diǎn) 焊 接 頭 質(zhì) 量 。 第 1章 點(diǎn) 焊 2.點(diǎn) 焊 的 熱 源 與 加 熱 特 點(diǎn) 點(diǎn) 焊 的 熱 源 是 電 流 通 過 焊 接 區(qū) 產(chǎn) 生 的 電 阻 熱 .(圖 11)圖 11 點(diǎn) 焊 焊 接 區(qū) 示 意 圖 和 等 效 電 路 圖 第 1章 點(diǎn) 焊根 據(jù) 焦 耳 定 律 ， 總 析 （ 產(chǎn) ） 熱 量 Q為 ：式 中 ： i焊 接 電 流 的 瞬 時(shí) 值 ， 是 時(shí) 間 的 函 數(shù) rc 焊 件 間 接 觸 電 阻 的 動(dòng) 態(tài) 值 ， 是 時(shí) 間 的 函 數(shù) 2r ew電 極 與 焊 件 間 接 觸 電 阻 的 動(dòng) 態(tài) 值

20、 ,時(shí) 間 的 函 數(shù) rw 焊 件 內(nèi) 部 電 阻 的 動(dòng) 態(tài) 值 ， 是 時(shí) 間 的 函 數(shù) t通 電 時(shí) 間 第 1章 點(diǎn) 焊 總 析 熱 量 Q的 影 響 因 素 ： 焊 接 電 流 ； 電 阻 ； 通 電 時(shí) 間 焊 接 電 流 ： 產(chǎn) 生 電 阻 熱 的 外 部 條 件 電 阻 ： 產(chǎn) 生 電 阻 熱 的 內(nèi) 部 條 件 第 1章 點(diǎn) 焊2.2電 流 對 點(diǎn) 焊 加 熱 Q的 影 響電 流 有 效 值 的 大 小 及 電 流 波 形 ; 2 Rw上 電 流 場 分 布 2.2.1電 流 有 效 值 的 大 小 及 電 流 波 形 影 響 調(diào) 節(jié) 焊 接 電 流 有 效 值 大 小

21、會(huì) 使 得 內(nèi) 部 熱 源 的 析熱 量 發(fā) 生 顯 著 變 化 ， 波 形 也 有 影 響 。電 容 式 焊 機(jī) 或 工 頻 交 流 焊 機(jī) 直 流 式 焊 機(jī)I M幅 值 ； I電 流 有 效 值ai 指 數(shù) 值 ， 與 電 路 時(shí) 間 常 數(shù) 有 關(guān) 圖 12： 點(diǎn) 焊 時(shí) 的 電 場 與 電 流 密 度 分 布 （ 計(jì) 算 機(jī) 模 擬 ） a） 電 場 分 布 ； b） 典 型 截 面 電 流 密 度 分 布2.2.2電 流 場 分 布 的 影 響電 流 場 特 征 造 成 加 熱 強(qiáng) 度不 均 勻 ， 影 響 加 熱 過 程電 流 場 特 點(diǎn) ：1.貼 合 面 處 電 流 線 收 縮

22、 ， 產(chǎn) 生 集 中 加 熱 效 果 。2.貼 合 面 邊 緣 ， 電 流 密 度大 ， 首 先 出 現(xiàn) 塑 性 連 接 區(qū) 。3.電 流 場 不 均 勻 ， 產(chǎn) 熱 不均 勻 ， 造 成 不 均 勻 溫 度 場 改 變 電 流 波 形 、 電極 形 狀 和 尺 寸 ， 可 改 變電 流 分 布 ， 控 制 熔 核 形狀 和 尺 寸 。 第 1章 點(diǎn) 焊2.3電 阻 對 Q的 影 響2.3.1接 觸 電 阻 對 Q的 影 響 Rc+2Rew： 接 觸 電 阻 ， 產(chǎn) 熱 量 約 占 內(nèi) 部熱 源 的 5%10% ； 軟 規(guī) 范 時(shí) : Rc+2Rew 5%10% 第 1章 點(diǎn) 焊 焊 件 間

23、接 觸 電 阻 Rc決 定 因 素 :（ 真 實(shí) 接 觸 點(diǎn) 和 面 積 ） 1.焊 件 材 質(zhì) :強(qiáng) 度 、 塑 性 等 2.表 面 狀 態(tài) (清 理 方 法 表 面 粗 糙 度 存 放 時(shí) 間 ) 3.電 極 壓 力 ： 壓 力 增 大 ， 接 觸 電 阻 變 小 。 厚 鋼 板 或 鋁 合 金 采 用 馬 鞍 形 的 加 壓 曲 線 ， 減 少 粘 連 和 初 期 飛 濺 。 4.溫 度 ： 溫 度 升 高 ， 接 觸 電 阻 變 小 。 近 似 計(jì) 算 公 式 (室 溫 ): Rc= rc F-m式 中 :r c 恒 定 系 數(shù) ,F=1N時(shí) 的 接 觸 電 阻 值 ,實(shí) 驗(yàn) 測 定

24、F 電 極 壓 力 或 接 觸 面 承 受 的 壓 力 (N) m 與 材 料 的 性 質(zhì) 有 關(guān) （ . . 范 圍 內(nèi) 取 值 ） 第 1章 點(diǎn) 焊異 種 金 屬 點(diǎn) 焊 時(shí) 候 ， 接 觸 電 阻 Rc取決 于 較 軟 的 材 料 Rc與 Rew之 間 的 關(guān) 系 ： Rew Rc /2;鋼 材 ,表 面 化 學(xué) 清 洗 ,銅 合 金 電 極 Rew Rc/25;鋁 合 金 ,表 面 化 學(xué) 清洗 ,銅 合 金 電 極 第 1章 點(diǎn) 焊2.3.2焊 件 內(nèi) 部 電 阻 2Rw對 Q的 影 響 2Rw： 焊 件 內(nèi) 部 電 阻 ， 產(chǎn) 熱 量 約 占 內(nèi) 部 熱 源 的90%95%； 2R

25、w 90%95%2Rw 3mm） 時(shí) ， 選 用 帶 鍛 壓 力 的 曲 線 ， 帶 預(yù) 熱 電 流 脈 沖 或 斷 續(xù) 通 電 的 多 點(diǎn)脈 沖 的 焊 接 方 式 ， 焊 機(jī) 選 用 三 相 低 頻 焊 機(jī) ； 低 碳 鋼 屬 鐵 磁 性 材 料 ， 焊 件 尺 寸 大 時(shí) 應(yīng) 分段 調(diào) 整 焊 接 參 數(shù) ， 彌 補(bǔ) 焊 件 伸 入 焊 接 回 路 過 多而 引 起 的 電 流 減 弱 ； .焊 接 參 數(shù) 參 考 表 1-6（ P30）第 1章 點(diǎn) 焊 .典 型 低 碳 鋼 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織圖 31： 低 碳 鋼 （ 08F） 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織第 1章 點(diǎn) 焊 2.可 淬

26、硬 鋼 的 點(diǎn) 焊 （ 焊 接 性 差 ） 如 :45、 30CrMnSiA、 1Cr13、 65Mn 可 淬 硬鋼 常 見點(diǎn) 焊 缺陷 縮 松 、 縮 孔 ： 產(chǎn) 生 于 熔 核 凝 固 后 期 ， 分 布 在 貼 合 面 附 近脆 性 組 織 ：過 燒 組 織 ： 產(chǎn) 生 在 熔 核 與 工 件 表 面 之 間裂 紋 ： 常 由 于 縮 孔 、 縮 松 所 引 發(fā)第 1章 點(diǎn) 焊組 織 為 馬 氏 體 ， 產(chǎn) 生 在 熔 核 凝 固 后 繼 續(xù) 冷 卻 過 程 中 ， 易 出 現(xiàn) 熱 影 響 區(qū) 冷 裂 紋 第 1章 點(diǎn) 焊焊 接 設(shè) 備 和 工 藝 選 擇 ： .設(shè) 備 ： 常 用 雙

27、脈 沖 點(diǎn) 焊 或 多 脈 沖 點(diǎn) 焊 工 藝 .點(diǎn) 焊 技 術(shù) 要 點(diǎn) ： 電 極 壓 力 和 焊 接 電 流 的 選 擇 電 極 壓 力 要 求 大 ， 為 相 同 板 厚 低 碳 鋼 點(diǎn) 焊 時(shí) 的 1.51.7倍 ； 在 保 證 熔 核 直 徑 的 條 件 下 ， 焊 接 電 流 脈 沖 值應(yīng) 選 擇 偏 小 ， 使 焊 透 率 為 設(shè) 計(jì) 值 下 限 （ 50%60%為 宜 ） 雙 脈 沖 點(diǎn) 焊 工 藝 焊 接 電 流 脈 沖 + 1個(gè) 回 火 熱 處 理 脈 沖 ； 兩 脈 沖 之 間的 時(shí) 間 間 隔 一 定 要 保 證 使 焊 點(diǎn) 冷 卻 到 馬 氏 體 轉(zhuǎn) 變 點(diǎn) Ms溫度

28、 以 下 ； 回 火 電 流 脈 沖 值 要 適 當(dāng) ， 防 止 加 熱 重 新 超 過 奧氏 體 相 變 點(diǎn) 而 引 起 二 次 淬 火 。 參 數(shù) 選 擇 參 考 表 1-7(P32)。 多 脈 沖 點(diǎn) 焊 工 藝 （ 正 在 試 驗(yàn) 推 廣 中 ） 焊 接 電 流 脈 沖 + 多 個(gè) 回 火 熱 處 理 脈 沖 ； 使 高 應(yīng) 力 區(qū) 充 分 回 火 ， 提 高 性 能 ； 增 加 了回 火 參 數(shù) 的 調(diào) 整 裕 度 ， 降 低 設(shè) 備 精 度 要 求 。第 1章 點(diǎn) 焊 第 1章 點(diǎn) 焊u可 淬 硬 鋼 點(diǎn) 焊 方 法 比 較 （ 單 /雙 /多 脈 沖 點(diǎn) 焊 ）A-單 脈 沖 點(diǎn)

29、 焊B-雙 脈 沖 點(diǎn) 焊C-多 脈 沖 點(diǎn) 焊D-單 脈 沖 點(diǎn) 焊+爐 中 回 火 圖 32： 65Mn點(diǎn) 焊 接 頭 顯 微 硬 度 分 布板 厚 0.9mm 板 厚 0.35mm 圖 33： 65Mn點(diǎn) 焊 接 頭 高 應(yīng) 力 區(qū) 斷 口 形 貌a b a-回 火 不 充 分 ； 脆 性 斷 裂 。（ 雙 脈 沖 出 現(xiàn) ）b-回 火 充 分 ； 韌 性 斷 裂 。（ 多 脈 沖 ）第 1章 點(diǎn) 焊 u典 型 可 淬 硬 鋼 點(diǎn) 焊 優(yōu) 質(zhì) 接 頭 組 織圖 34： 可 淬 硬 鋼 30CrMnSiA點(diǎn) 焊 接 頭 組 織第 1章 點(diǎn) 焊 第 1章 點(diǎn) 焊3.鋁 合 金 的 點(diǎn) 焊 （

30、 焊 接 性 差 ） 鋁 合 金 冷 作 強(qiáng) 化 型 LF21、 LF2、 LF6， 熱 處理 強(qiáng) 化 型 2A12-T4、 7A04-T6等 ， 焊 接 性 差 。u 點(diǎn) 焊 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：（ 1） 焊 前 要 仔 細(xì) 進(jìn) 行 表 面 化 學(xué) 清 洗 ， 并 規(guī) 定焊 前 存 放 時(shí) 間 ；（ 2） 電 極 一 般 選 用 CdCu合 金 ， 端 面 用 球 面 形并 經(jīng) 常 清 理 ， 應(yīng) 冷 卻 良 好 ；（ 3） 采 用 硬 規(guī) 范 ， 電 流 為 相 同 板 厚 低 碳 鋼 的45倍 ； 所 以 需 用 大 功 率 焊 機(jī) 。 （ 4） 波 形 選 擇 ： 除 板 厚 1.2mm

31、的 冷 作 強(qiáng) 化型 鋁 合 金 采 用 工 頻 交 流 點(diǎn) 焊 外 ； 板 厚 較 大 的冷 作 強(qiáng) 化 鋁 合 金 及 所 有 熱 處 理 強(qiáng) 化 鋁 合 金 采用 直 流 沖 擊 波 、 三 相 低 頻 和 直 流 焊 機(jī) 點(diǎn) 焊 。（ 5） 焊 接 循 環(huán) 采 用 緩 升 、 緩 降 的 焊 接 電 流 ，可 起 到 預(yù) 熱 和 緩 冷 作 用 ； 具 有 階 梯 形 或 馬 鞍形 壓 力 變 化 曲 線 可 提 供 較 高 的 鍛 壓 力 ； 高 精確 度 的 控 制 器 保 證 各 程 序 的 精 準(zhǔn) ， 尤 其 是 鍛壓 階 段 的 加 壓 時(shí) 間 。（ 6） 焊 接 參 數(shù) 見

32、 表 1-8,表 1-9,表 1-10（ P34）第 1章 點(diǎn) 焊 u典 型 鋁 合 金 點(diǎn) 焊 優(yōu) 質(zhì) 接 頭 組 織圖 35： 鋁 合 金 （ 美 國 ， AA5182-0） 點(diǎn) 焊 接 頭 金 相 照 片第 1章 點(diǎn) 焊 4.不 銹 鋼 的 點(diǎn) 焊分 類 ：u馬 氏 體 不 銹 鋼 :(可 淬 硬 、 有 磁 性 ),與 可 淬 硬 鋼 相 似 。該 型 鋼 具 有 較 大 的 晶 粒 張 大 傾 向 ， 焊 接 時(shí) 間 參 數(shù) 應(yīng)選 擇 小 些 。 焊 接 參 數(shù) 見 表 1-11 。u奧 氏 體 不 銹 鋼 、 奧 氏 體 鐵 素 體 不 銹 鋼 ： 焊 接 性良 好 ， 特 別 是

33、 電 阻 率 高 （ 為 低 碳 鋼 的 56倍 ） ， 熱 導(dǎo)率 低 （ 為 低 碳 鋼 的 1/3） 以 及 不 存 在 淬 硬 傾 向 ， 采 用交 流 點(diǎn) 焊 機(jī) ， 簡 單 焊 接 循 環(huán) 。第 1章 點(diǎn) 焊馬 氏 體 型 、 奧 氏 體 型 、 奧 氏 體 鐵 素 體 型不 銹 鋼 等 u不 銹 鋼 點(diǎn) 焊 技 術(shù) 要 點(diǎn) : 表 面 清 理 (酸 洗 ； 砂 布 打 磨 ； 氈 輪 拋 光 ) 硬 規(guī) 范 、 強(qiáng) 烈 內(nèi) 部 和 外 部 水 冷 （ 提 高 生 產(chǎn) 率 和 焊 接 質(zhì)量 ） 較 高 的 電 極 壓 力 防 止 噴 濺 和 縮 孔 、 裂 紋 （ 高 溫 強(qiáng) 度 大

34、 、塑 變 困 難 ） 板 厚 大 于 3mm時(shí) ， 采 用 多 脈 沖 焊 接 ， 脈 沖 和 低 碳 鋼相 比 要 短 且 稀 ， 焊 接 參 數(shù) 見 表 1-12和 1-13（ p37）第 1章 點(diǎn) 焊 u典 型 不 銹 鋼 點(diǎn) 焊 優(yōu) 質(zhì) 接 頭 組 織圖 36： 不 銹 鋼 （ Cr17） 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織第 1章 點(diǎn) 焊 第 1章 點(diǎn) 焊5.鍍 層 鋼 板 點(diǎn) 焊 （ 焊 接 性 差 ）鍍 層 鋼 板 有 ： 鍍 鋅 版 、 鍍 鋁 板 、 鍍 錫 板 、 鍍鉛 板 、 貼 塑 板 等 。 鍍 層 對 點(diǎn) 焊 的 影 響 ： 焊 接 區(qū) 電 流 密 度 降 低 ；電 流 場

35、的 分 布 不 穩(wěn) 定 ； 電 極 與 鍍 層 反 應(yīng) 生 成合 金 ， 縮 短 電 極 的 壽 命 ； 低 熔 點(diǎn) 的 鍍 層 易 使熔 核 在 結(jié) 晶 的 過 程 中 產(chǎn) 生 裂 紋 和 氣 孔 。 鍍 層 鋼 參 數(shù) 范 圍 窄 小 ， 強(qiáng) 度 波 動(dòng) 大 ， 電 極經(jīng) 常 修 整 ， 焊 接 性 差 。 u焊 接 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：1） 需 用 比 普 通 鋼 板 焊 接 更 大 的 電 流 和 電 極 壓 力 ，超 過 1/3以 上 。2） 選 用 CrZrCu（ 鉻 鋯 銅 ） 或 彌 散 強(qiáng) 化 合 金 電極 、 鑲 鎢 復(fù) 合 電 極 ， 采 用 強(qiáng) 烈 內(nèi) 部 和 外 部 水

36、 冷 。電 極 修 磨 后 的 焊 點(diǎn) 數(shù) 只 是 碳 鋼 1/10 1/20。3） 在 結(jié) 構(gòu) 允 許 的 條 件 下 改 用 凸 焊 。4） 焊 接 參 數(shù) 見 表 1-14和 表 1-15（ P39）第 1章 點(diǎn) 焊 6.高 溫 合 金 的 點(diǎn) 焊 （ 焊 接 性 差 ） 高 溫 合 金 又 稱 耐 熱 合 金 ， 主 要 用 于 點(diǎn) 焊 的 是 固 溶 強(qiáng) 化 型 耐熱 合 金 ， 時(shí) 效 沉 淀 強(qiáng) 化 合 金 型 合 金 也 有 應(yīng) 用 ； 時(shí) 效 沉 淀 強(qiáng) 化 合金 型 合 金 比 前 者 焊 接 性 更 差 。 高 的 電 阻 率 、 高 溫 強(qiáng) 度 和 小 的 導(dǎo)熱 率 ，

37、 可 采 用 小 的 焊 接 電 流 ， 配 大 的 電 極 壓 力u 焊 接 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：1） 電 極 用 高 溫 強(qiáng) 度 好 的 材 料 ， 如 BeCoCu（ 鈹 鈷 銅 ）2） 仔 細(xì) 表 面 清 理 ， 最 好 是 酸 洗 處 理3） 采 用 軟 規(guī) 范 和 大 的 電 極 壓 力 （ 減 小 噴 濺 的 傾 向 ） ， 緩 冷 脈 沖 和 鍛 壓 力4） 加 強(qiáng) 冷 卻 和 盡 量 避 免 重 復(fù) 加 熱 焊 接 區(qū) ， 避 免 結(jié) 晶 偏 析 ， 胡 須 等5） 推 薦 采 用 球 面 電 極 ， 特 別 是 在 板 厚 較 大 時(shí) 。6） 焊 接 參 數(shù) 見 表 1-16

38、（ P40）第 1章 點(diǎn) 焊 u典 型 高 溫 合 金 的 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織圖 37： 高 溫 合 金 （ GH140） 點(diǎn) 焊 接 頭 金 相 照 片第 1章 點(diǎn) 焊 7.鈦 合 金 的 點(diǎn) 焊 （ 焊 接 性 良 好 ）鈦 合 金 的 物 理 性 質(zhì) 和 奧 氏 體 不 銹 鋼 相 近 似 ， 焊 接 性 良 好 。u焊 接 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：1） 一 般 不 用 表 面 清 理 ， 當(dāng) 氧 化 膜 較 厚 時(shí) 用 化 學(xué) 清 洗2） 電 極 用 熱 硬 性 良 好 的 CrZrCu（ 鉻 鋯 銅 ） BeCoCu（ 鈹鈷 銅 ） ， 球 面 形 工 作 端 面 ， 內(nèi) 外 水 冷

39、。3） 硬 規(guī) 范 ， 低 電 極 壓 力 （ 防 產(chǎn) 生 深 壓 痕 ）4） 點(diǎn) 焊 冷 卻 速 度 大 ， 容 易 產(chǎn) 生 針 狀 馬 氏 體 ， 采 用 焊 后 退火 處 理 ； 帶 回 火 的 雙 脈 沖 點(diǎn) 焊5） 焊 接 參 數(shù) 見 表 1-17（ P41）第 1章 點(diǎn) 焊 u典 型 鈦 合 金 的 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織圖 38： 鈦 合 金 （ TA7） 的 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織第 1章 點(diǎn) 焊 8.銅 合 金 的 點(diǎn) 焊 純 銅 、 無 氧 銅 、 磷 脫 銅 點(diǎn) 焊 焊 接 性 差 ， 建 議 不 使 用點(diǎn) 焊 ， 黃 銅 一 般 ， 青 銅 較 好 ， 白 銅 較 優(yōu)

40、良 。u點(diǎn) 焊 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：1） 鎢 、 鉬 鑲 嵌 型 或 銅 鎢 燒 結(jié) 型 電 極 （ 防 止 電 極 大 量散 熱 ） ， 也 可 加 工 藝 墊 片2） 采 用 直 流 沖 擊 波 和 電 容 放 電 型 點(diǎn) 焊 電 源 進(jìn) 行 焊 接3） 注 意 減 小 分 流 (加 大 點(diǎn) 距 ） 、 噴 濺 和 電 極 表 面 粘 結(jié)4） 焊 接 參 數(shù) 見 表 1-18和 1-19（ P42）第 1章 點(diǎn) 焊 u典 型 銅 合 金 的 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織圖 39： 銅 合 金 （ H62） 的 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織第 1章 點(diǎn) 焊 9.鎂 合 金 的 點(diǎn) 焊 鎂 合 金 密 度

41、低 ， 比 強(qiáng) 度 ， 比 剛 度 高 ， 導(dǎo) 熱 性 和 電 磁 屏 蔽 性好 ， 阻 尼 性 能 優(yōu) 秀 ， 可 以 回 收 ， 被 成 為 21世 紀(jì) 最 有 應(yīng) 用 潛 力 的“ 綠 色 材 料 ” 。 圖 40 ： 鎂 合 金 （ 日 本 ， AZ31B） 點(diǎn) 焊 接 頭 組 織焊 接 技 術(shù) 要 點(diǎn) ： 同 鋁 合 金焊 接 參 數(shù) 見 表 1-20（ P43）第 1章 點(diǎn) 焊 第 1章 點(diǎn) 焊四 .特 殊 情 況 下 的 點(diǎn) 焊 工 藝 1.不 同 厚 度 和 不 同 材 料 的 點(diǎn) 焊 熔 核 不 以 貼 合 面 為 對 稱 ， 向 厚 板 或 導(dǎo) 電 、 導(dǎo) 熱 性差 的 材

42、 料 中 偏 移 ， 使 焊 點(diǎn) 承 載 能 力 下 降 。 1.1產(chǎn) 生 偏 移 的 原 因 （ 圖 1-38） 根 本 原 因 是 焊 接 區(qū) 在 加 熱 時(shí) 兩 焊 件 析 熱 和 散 熱 不 相等 所 致 ， 偏 移 方 向 向 著 析 熱 多 、 散 熱 緩 慢 的 一 方 移 動(dòng) 。 （ 1） 不 同 厚 度 時(shí) ， 厚 板 電 阻 大 、 析 熱 多 。 析 熱 中心 遠(yuǎn) 離 電 極 ， 散 熱 少 ， 熔 核 偏 向 厚 板 。 （ 2） 不 同 材 料 時(shí) ， 導(dǎo) 電 性 差 的 電 阻 大 -析 熱 大 ， 但導(dǎo) 熱 性 差 -散 熱 少 。 1.2克 服 偏 移 的 措

43、施 （ 4個(gè) 方 面 ）(1） 采 用 硬 規(guī) 范 ： 邊 緣 效 應(yīng) 更 顯 著 ， 加 熱 時(shí) 間 短 ， 減小 散 熱 的 影 響 , 如 電 容 貯 能 焊 機(jī) 焊 厚 薄 比 例 很 大 件(2） 采 用 不 同 的 電 極 電 極 直 徑 不 同 ： 直 徑 小 ， 電 流 密 度 大 ， 散 熱 小 ； 小直 徑 電 極 用 在 薄 板 或 導(dǎo) 電 導(dǎo) 熱 好 的 焊 件 電 極 材 料 不 同 ： 導(dǎo) 熱 性 好 的 材 料 放 厚 板 側(cè) 或 導(dǎo) 電 導(dǎo)熱 差 的 使 用 特 殊 電 極 ： 電 極 上 加 不 銹 鋼 環(huán) 或 黃 銅 套 或 采 用尖 錐 形 ， 使 焊 接

44、 電 流 向 中 間 集 中 ， 增 加 薄 板 的 析 熱強(qiáng) 度 第 1章 點(diǎn) 焊 第 1章 點(diǎn) 焊(3） 在 薄 件 （ 導(dǎo) 電 、 導(dǎo) 熱 性 好 的 焊 件 ） 上 附加 工 藝 墊 片 。 工 藝 墊 片 由 導(dǎo) 熱 差 的 材 料 制成 ， 厚 度 0.2-0.3 附 加 工 藝 墊 片 時(shí) ， 工 藝規(guī) 范 不 能 大 ， 防 止 墊 片 與 零 件 表 面 產(chǎn) 生 粘結(jié)(4） 焊 前 在 工 件 上 預(yù) 先 加 工 凸 點(diǎn) 或 凸 緣 ， 進(jìn)行 凸 焊 或 環(huán) 焊 。 2.膠 接 點(diǎn) 焊 與 減 振 鋼 板 點(diǎn) 焊2.1膠 接 點(diǎn) 焊 （ 簡 稱 膠 焊 ）定 義 ： 將 點(diǎn)

45、焊 與 膠 接 兩 種 工 藝 結(jié) 合 起 來 的 連 接 方 法 ； 點(diǎn) 焊 時(shí) 采 用 結(jié) 構(gòu) 膠 粘 劑 ； 所 得 的 膠 焊 結(jié) 構(gòu) 具 有 強(qiáng)度 高 、 質(zhì) 量 輕 、 減 振 和 聲 學(xué) 性 能 好 等 優(yōu) 點(diǎn) ；膠 接 點(diǎn) 焊 方 法 ： （ 1） 先 涂 膠 后 點(diǎn) 焊 ； （ 2） 先 點(diǎn) 焊后 灌 膠 （ 多 余 膠 液 容 易 清 除 ， 質(zhì) 量 容 易 保 證 ， 常用 ） ； （ 3） 預(yù) 置 帶 孔 膠 帶 （ 膜 ） 。第 1章 點(diǎn) 焊 u膠 接 點(diǎn) 焊 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：（ 1） 點(diǎn) 焊 時(shí) 應(yīng) 防 止 產(chǎn) 生 噴 濺 和 接 頭 變 形 （ 合 理 選 擇

46、電 流 波形 和 焊 接 參 數(shù) ）（ 2） 點(diǎn) 焊 后 搭 接 面 應(yīng) 保 證 平 整 ， 便 于 膠 滲 入 均 勻 ， 不 產(chǎn) 生 缺 膠（ 3） 選 用 流 動(dòng) 性 良 好 的 膠 粘 劑 （ 灌 膠 角 度 15 45 ）（ 4） 先 焊 后 灌 膠 的 膠 粘 劑 主 要 為 改 性 的 環(huán) 氧 膠 ， 如 425-2， 表 1-24（ P49）2.2減 振 鋼 板 點(diǎn) 焊 定 義 ： 兩 層 金 屬 板 材 之 間 夾 一 層 減 振 膠 的 鋼 板 。 環(huán) 保 、 舒 適 性 要 求 的 提 高 ， 對 汽 車 噪 聲 的 限 制 。 第 1章 點(diǎn) 焊 減 振 鋼 板 點(diǎn) 焊

47、原 理 ： 用 導(dǎo) 電 板 構(gòu) 成 副 導(dǎo) 電 回 路 ， I2的 產(chǎn) 生 的 電 阻 熱 使 導(dǎo) 電區(qū) 域 的 減 振 膠 熔 化 ， 在 電 極 壓 力 下 被 擠 出 ， 使 主 回 路 I1導(dǎo)通 ， 焊 接 區(qū) 熔 合 ， 形 成 第 1個(gè) 焊 點(diǎn) ， 焊 接 第 2個(gè) 焊 點(diǎn) 時(shí) ， 第一 個(gè) 焊 點(diǎn) 構(gòu) 成 副 導(dǎo) 電 回 路 ， 依 此 類 推 。圖 41： 非 導(dǎo) 電 性 減 振 鋼 板 點(diǎn) 焊 原 理第 1章 點(diǎn) 焊 u減 振 鋼 板 焊 接 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：（ 1） 導(dǎo) 電 板 尺 寸 和 位 置 ： 副 導(dǎo) 電 回 路 的 導(dǎo) 電狀 況 影 響 到 點(diǎn) 焊 過 程 是

48、否 穩(wěn) 定 ， 主 要 因 素 有回 路 長 度 和 導(dǎo) 電 截 面 大 小 。（ 2） 使 用 球 面 電 極 ： 球 面 電 極 有 利 于 膠 的 擠出 。（ 3） 焊 接 電 流 比 普 通 鋼 板 大 15%30%， 且 恒流 控 制 ， 精 度 不 低 于 3%第 1章 點(diǎn) 焊 第 1章 點(diǎn) 焊3.微 型 件 的 焊 接 微 型 件 指 幾 何 尺 寸 甚 小 的 儀 表 構(gòu) 件 、 元 器 件 等 ， 厚度 0.1 。 點(diǎn) 焊 位 置 空 間 窄 小 、 材 質(zhì) 特 殊 、 或 有 鍍 層 。焊 接 技 術(shù) 要 點(diǎn) ：1） 電 流 脈 沖 幅 值 大 、 通 電 時(shí) 間 極 小 。 （ 焊 件 熱 慣 性小 、 點(diǎn) 焊 時(shí) 析 熱 少 、 散 熱 強(qiáng) 烈 ） ， 焊 機(jī) 控 制 精 度 很 高 。2） 接 頭 有 時(shí) 為 固 相 連 接 ， 有 時(shí) 只 能 為 固 相 焊 接 。 如 ：熱 脆 材 料 、 熔 點(diǎn) 相 差 懸 殊 材 料 、 熱 導(dǎo) 率 極 高 材 料3） 采 用 平 行 間 隙 焊 （ 又 稱 平 行 微 隙 焊 ， 多 用 于 電 子元 器 件 引 線 和 底 盤 組 裝 技 術(shù) ）