点焊机原理
焊件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产、低成本、节省材料、易于自动化等特点,因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门,是重要的焊接工艺之一。
1、焊接热的产出及影响因素
点焊时产生的热量由下式决定:Q=LLRt(J)---(1)
式中:Q---产生的热量(J)、I---焊接电流(A)、R---电极间电阻(欧姆)、t---焊接时间(s)
1、电阻R及影响R的因素
电极间电阻包括工件本身电阻Rw,两工件间接触电阻Rc,电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew---(2)
当工件和电极一定时,工件的电阻取决与它的电阻率.因此,电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差(如不锈钢)电阻率低的金属其导电性好(如铝合金)。因此,点焊不锈钢时产热易而散热难,点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时,前者可用较小电流(几千安培),而后者就用很大电流(几万安培).电阻率不仅取决于与金属种类,还与金属的热处理状态、加工方式及温控有关。
点焊由于焊点间有一定的间距,所以只用于没有密封性要求的薄板搭接结构和金属网、交叉钢筋结构件等的焊接。如果把柱状电极换成圆盘状电极,电极紧压焊件并转动,焊件在圆盘状电极之间连续送进,再配合脉冲脉冲式通电。就能形成一个连续并重叠的焊点,形成焊缝,这就是缝焊机。它主要用于有密封要求或接头强度要求较高的薄板搭接结构件的焊接,如油箱、水箱等。
点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段
1、预压阶段----电极下降到电流接通阶段,确保电极压紧工件,使工件间有适当压力。
2、焊接时间----焊接电流通过工件,产热形成熔核。
3、维持时间----切断焊接电流,电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
4、休止时间----电极开始提起到电极再次开始下降,开始下一个焊接循环。
DN-75\DN-100型气动加压点焊机,是用电极压紧焊件,直接通过电流加热的方法进行点焊,焊工把焊件放在上下电极之间,踏下脚踏开关,控制器程序控制先接通电磁气阀,电磁气阀把压缩空气接入气缸中室内,并使下室与大气接通,活塞杆和滑块下降直到电极压紧焊件时为止。
若只需一个焊点,则可以踏一下脚踏开关。假如一直踏下脚踏开关不放开,则焊接过程将一直自动的进行下去。
焊机上电极的工作行程及上电极辅助行程可均匀调节,下电极可在垂直方向内进行有级调节,电极间压力稳定,不因电极磨损而改变,焊接循环中各程序时间可以在0.02秒到3.98秒范围内任意调节,足够满足用户的各种焊接需要。
影响点焊焊接接头焊接质量的因素主要有焊接电流、电极压力、焊接时间、预压和休止时间、焊接电极直径等。
1、焊接电流
点焊形成的熔核所需的热量来源是利用电流通过焊接区电阻产生的热量。在其他条件给定的情况下,焊接电流的大小决定了熔核的焊透率。在焊接低碳钢时,熔核平均焊透率为钢板厚度的30~70%,熔核的焊透率在45~50%时焊接强度高,当焊接电流超过某一规范值时,继续增大电流只能增大熔核率,而不会提高接头强度,由于多消耗了电能和增大了设备的损耗,因此从制造成本来讲是很不经济的。如果电流过大还会产生压痕过深和焊接烧穿等缺陷。
2、电极压力
点焊时电极压力对熔核尺寸影响也是比较大的。电极压力过高会使压痕过深,同时会加速焊接电极的变形和损耗。压力不足则容易产生缩孔,并会因接触电阻增大使焊接电极烧损而缩短其使用寿命。
3、焊接时间
点焊时主要通过焊接时间控制熔核尺寸,在其他焊接参数不变的情况下,焊接时间越长则熔核尺寸越大。在要求焊接强度比较高的场合,一般应该选择比较大的焊接能量和比较短的焊接时间。需特别注意的是焊接时间加长会加大焊机的能源消耗,同时也会增大电极的磨损和减少设备的使用寿命。
缝焊的过程与点焊相似,只是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极,将焊件装配成搭接或对接接头,并置于两滚轮电极之间,滚轮加压焊件并转动,连续或断续送电,形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构,板厚一般在3mm以下。