内容发布更新时间 : 2024/12/28 22:58:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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点焊工艺基础知识

版本：A/0

1 主题内容与适用范围

2 焊点的形成及对其质量的一般要求

焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过分子或原子间的结合和扩散而连成一体的工艺加工过程。

焊接包括：熔化焊、压焊、钎焊。

压焊包括：电阻焊、锻焊、摩擦焊、高频焊、超声波焊等等。 电阻焊包括：点焊、凸焊、对焊、缝焊。 电阻焊就是将工件置于两个电极之间加压，通以电流，利用工件的电阻产生热量并形成局部熔化，或达到塑性状态。断电后，压力继续作用，形成牢固接头。 2.1焊点的形成

点焊过程可分为彼此相联的三个阶段：预加压力、通电加热和锻压。 2.1.1预加压力

预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。若压力不足，则接触电阻过大，导致焊件烧穿或将电极工作面烧损。因此，通电前电极力应达到预定值，以保证电极与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持稳定。 2.1.2通电加热

通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。在预加电极压力下通电，则在两电极接触表面之间的金属圆柱体内有最大的电流密度，靠焊件之间的接触电阻和焊件自身的电阻，产生相当大的热量，温度也很高。尤其是在焊件之间的接触面处，首先熔化，形成熔化核心。电极与焊件之间的接触电阻也产生热量，但大部分被水冷的铜合金电极带走，于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间接触处为低。正常情况下是达不到熔化温度。在圆柱体周围的金属因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下发生焊接，形成一个塑性金属环，紧密地包围着熔化核心，不使熔化金属向外溢出。

在通电加热过程中有两种情况可能引起飞溅：一种是开始时电极预压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环而向外飞溅；另一种是加热结束时，因加热进间过长，熔化核心过大，电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。 2.1.3锻压

锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对焊点起着压实作用。断电后，熔化核心是在封闭的金属“壳”内开始冷却结晶的，收缩不自由。如果此时没有压力作用，焊点易出现缩孔和裂纹，影响焊点强度。如果有电极挤压，产生的挤压变形使熔核收缩自由并变得密实。因此，电极压力必须在断电后继续维持到熔核金属全部凝固之后才能解除。锻压持续时间视焊件厚度而定。对于厚度1-8mm的钢板一般为0.1-2.5秒。

当焊件厚度较大，（铝合金为1.6-2mm,钢板为5-6mm）时,因熔核周围金属壳较厚,常需增加锻压力。加大压力的时间须控制好。过早，会把熔化金属挤出来变成飞溅，过晚，熔化金属已凝固而失去作用。一般断电后在0-0.2秒内加大锻压力。

以上是焊点形成的一般过程。在实际生产中，往往根据不同材料、结构以及对焊接质量的要求，采用一些特殊的工艺措施。例如：对热裂纹倾向较大的材料，可采用附加缓冷脉冲的点焊工艺，以降低熔核的凝固速度；对调质材料的焊接，可在两电极之间作焊后热处理，以改善因快速加热、冷却而产生的脆性淬火组织；在加压方面，可以采用马鞍形、阶梯形或多次阶梯形等电极压力循环。以满足不同质量要求的零件焊接。 2.2对焊点质量的一般要求

点焊接头的强度决定于焊点的几何尺寸及其内外质量。焊点的几何尺寸如图1所示，一般要求熔核直径随板厚增加而增大。

通常用下式表示：

武汉兴园金属有限责任公司 dn?5? 式中 dn——熔核直径（mm）； δ——焊件最薄板厚。 hn =（0.2-0.8）（δ-Δ） hn——熔核高度（mm）； Δ——焊件表面压痕深度，一般 Δ=（0.1-0.15）δ(mm) 图1 焊点的几何尺寸 δ-焊件厚度 d－电极直径 dn－熔核直径 dr－塑性环外径 hn－熔核高度 Δ－压痕深度 熔核在单板上的熔化高度hn对板厚度δ的百分比称焊透率A，即 通常规定A在20%-80%范围内。试验表明，焊点熔核直径符合要求时，取A≥20%便可保证焊点的强度。A过大，熔核接近焊件表面，使表面金属过热，晶粒粗大，易出现飞溅或熔核内产生缩孔、裂纹等缺陷，接头承载能力下降。一般不许A＞80%。 电极在焊件表面上留下压痕的深度，是熔核获得锻压的标志，但不能过深，否则影响焊件表面美观和光滑，减小该处断面尺寸，造成过大的应力集中，使焊点强度下降。当电极压力越大，焊接时间越长，或焊接电流越大时，压痕就越深。为了减少压痕深度，可采用较硬的规范及较大的电极端面尺寸。 3 点焊方法的种类 点焊方法很多，按供电方向和在一个焊接循环中所能形成焊点数可归纳为表1所列的种类。

表1 点焊方法的种类及其特点与应用

种类 双面单点焊 双面供电 双面双点焊 双面多点焊 示意图 特点与应用 hnA?单板上的熔化高度?100%板厚? 两电极从两面向焊件馈电，焊接电流集中通过焊接区，可减少焊件受热体积和提高焊接质量，应优先选用。缺点是焊件两面有印痕。右图用大面积导电板作下电板 两台变压器分别对焊件两侧成对电极供电，在一个循环中同时形成两个焊点。电源在同一瞬间的极性相反，相当于双面单点焊。较单面双点焊分流小，焊接质量高，但需专用焊机，适于大型工件的大量生产 用一台焊接变压器从两侧供电，同时焊接两个或多个焊点，各电极并联。要求所有电流通路的阻抗必须基本相等 ，才能使每个焊点上电流分配均匀，且每个焊点所处的表面状态、厚度、电极压力要相同

武汉兴园金属有限责任公司 双面供电 双面多点焊 用多个变压器分别从两侧供电，同时进行多点焊。若三点为一组，可以做到电网负荷均衡，没有每个电流通路阻抗必须相等的要求，需专用焊机，生产率高，用于大型工件、大批量生产 单面供电 单面双点焊 单面单点焊 两个电极安放在焊件同一侧，同时焊接两个点，生产率高，适用于大型、移动有困难的焊件。为了减少流经上面焊件的分流，在焊件下面放导电铜垫板，此法背面无电极压痕 两电极放在焊件同一侧，其中一个电极工作面较大，以减小其电流密度，不形成焊点。通常使用移动式点焊机（配用焊枪）。主要用于不能双面点焊的结构 单面多点焊 所有电极均在焊件一侧，用一个焊接变压器供电，每一对电极轮流压住焊件完成两个焊点的焊接。各焊点的工艺参数不能分别调节，故要求所有焊接处厚度、表面状态、电极压力和回路阻抗基本相同，焊件易变形。结构较简单，省变压器 所有电极均在焊件一侧，多个变压器分别同时供电，一个焊接循环同时完成多点焊。优点是每个变压器可安置距所联电极最近处，可减小功率和尺寸；各焊点可分别调节工艺参数；全部焊点可同时焊接，生产率高，全部电极压住焊件，可减少变形；多台变压器同时通电可使三相负荷均衡。故此类型应用最广 4 点焊接头的设计 点焊接头必须采用搭接形式，由两个或两个以上等厚度或不等厚度的工件组成，见图2。 图2 点焊接头的基本形式 b—边距 e—点距 c—搭接量 设计点焊接头时应考虑下列因素： 4.1 接头的可达性 是指点焊电极必须能方便地抵达构件的焊接部位。为此，须熟悉点焊设备的各种类型、注意电极和电极夹头的形状和尺寸，要使装到焊机上的电极都能达到每个待焊点。 4.2 边距与搭接量

边距是指从熔核中心到板边的距离。该距离上的母材金属应能承受焊接循环中熔核内部产生的压力。若焊点太靠近板边，则边缘处母材过热并向外挤压，减弱对熔核的拘束，还可能导致飞溅，最小