點焊(han)是(shi)指將焊(han)件裝配(pei)成搭接接頭,并壓(ya)緊在兩電極之間,利用(yong)電阻熱熔化母材金屬,形成焊(han)點的電阻焊(han)方(fang)法(fa),見圖6-21。

一、焊點形(xing)成過(guo)程
焊點(dian)形(xing)成過(guo)程(cheng)是由預壓、通電加熱(re)和冷卻結晶三(san)個連(lian)續階(jie)段所組成。
1. 預(yu)壓階段(duan)
焊(han)(han)(han)件在(zai)點(dian)焊(han)(han)(han)機電(dian)極(ji)間(jian)頂先擠壓(ya)(ya),其作用是在(zai)焊(han)(han)(han)件的焊(han)(han)(han)接處(chu)形(xing)成(cheng)緊密的接觸(chu)點(dian),為此,電(dian)極(ji)壓(ya)(ya)力在(zai)焊(han)(han)(han)接電(dian)流接通(tong)前即應(ying)達到滿值(zhi)。如果在(zai)通(tong)電(dian)加(jia)熱時的電(dian)極(ji)壓(ya)(ya)力不夠大,則接觸(chu)電(dian)阻(zu)很大,接觸(chu)點(dian)處(chu)的金屬很快熔(rong)化,以火花(hua)形(xing)式(shi)飛濺出來,產生所謂初期飛濺。這時工(gong)件可(ke)能(neng)被燒穿,電(dian)極(ji)可(ke)能(neng)被燒壞(huai)。
2. 通電加熱階段
被擠(ji)壓在電極之間(jian)的焊(han)件(jian),靠電流通過接(jie)觸電阻及(ji)工件(jian)本身電阻所產生的熱量加(jia)熱。這(zhe)時(shi),在熱和機械(力)作用下形(xing)(xing)成塑(su)性環、熔(rong)核,并(bing)隨著通電加(jia)熱的進行而長(chang)大,直到獲得需要的熔(rong)核尺寸(cun)。在焊(han)點核心內的熔(rong)化金(jin)屬被塑(su)性環包(bao)圍,如果這(zhe)個環不夠緊,部分液態金(jin)屬就會(hui)溢出,形(xing)(xing)成金(jin)屬飛濺。
3. 冷卻結晶(jing)階段
該階段又稱鍛(duan)壓(ya)階段。當熔(rong)核達到合(he)格(ge)的形狀與尺寸后,切(qie)斷焊接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu),液(ye)態熔(rong)核在(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)極壓(ya)力作用下冷卻(que)結(jie)晶(jing)。熔(rong)核結(jie)晶(jing)是在(zai)(zai)封閉(bi)的金(jin)屬(shu)(shu)模內進行的,結(jie)晶(jing)時不能自由收縮,用電(dian)(dian)(dian)(dian)極擠壓(ya)就可使正在(zai)(zai)結(jie)晶(jing)的金(jin)屬(shu)(shu)變得(de)致(zhi)密,使之(zhi)不易產生縮孔(kong)或(huo)裂縫(feng)。因此,電(dian)(dian)(dian)(dian)極壓(ya)力在(zai)(zai)焊接(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)斷開、熔(rong)核金(jin)屬(shu)(shu)全部結(jie)晶(jing)后才能解(jie)除(chu)。
由于材質和(he)焊接規范特征(zheng)的(de)不同(tong),熔核的(de)凝固(gu)組織(zhi)可有三種(zhong):柱狀組織(zhi)、等軸(zhou)(zhou)組織(zhi)、柱狀+等軸(zhou)(zhou)組織(zhi)。純金(jin)(jin)屬(如(ru)鎳、鉬等)和(he)結晶溫度區間(jian)窄的(de)合金(jin)(jin)(碳鋼、合金(jin)(jin)鋼、鈦合金(jin)(jin)等),其熔核組織(zhi)為(wei)(wei)柱狀組織(zhi);鋁合金(jin)(jin)等其熔核為(wei)(wei)“柱狀十等軸(zhou)(zhou)”組織(zhi),熔核完全是(shi)等軸(zhou)(zhou)組織(zhi)的(de)情況極少。
二、點焊工(gong)藝(yi)
1. 點焊種類及選用(yong)
點(dian)焊(han)(han)的種類有:工頻(pin)、交流(liu)點(dian)焊(han)(han),用(yong)于(yu)各(ge)種鋼(gang)材、鋁(lv)及(ji)(ji)其合金(jin)一般(ban)件焊(han)(han)接;電容儲(chu)能點(dian)焊(han)(han),用(yong)于(yu)異種金(jin)屬(shu)、鋁(lv)及(ji)(ji)其合金(jin)不等厚(hou)度及(ji)(ji)精密件和(he)重要件的焊(han)(han)接;直(zhi)流(liu)沖(chong)擊波點(dian)焊(han)(han),用(yong)于(yu)鋁(lv)及(ji)(ji)其合金(jin)焊(han)(han)接;低(di)頻(pin)交流(liu)點(dian)焊(han)(han),用(yong)于(yu)大(da)型磁(ci)性件焊(han)(han)接。
2. 點焊接頭(tou)類(lei)型(xing)
點焊(han)(han)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)類(lei)型要充分考慮到(dao)點焊(han)(han)機(ji)電(dian)極能接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)近焊(han)(han)件,做到(dao)施(shi)(shi)焊(han)(han)方便,加熱可靠。如圖6-22(a)~(d)所示(shi)的(de)是合(he)理(li)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou);(e)、(g)所示(shi)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)難以用一(yi)般(ban)電(dian)極施(shi)(shi)焊(han)(han);(f)所示(shi)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)必須將電(dian)極伸人工(gong)件內(nei)部,施(shi)(shi)焊(han)(han)困難;(h)所示(shi)的(de)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)分流現象嚴(yan)重,會影響焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)質量。

3. 焊件表面清理
焊件表面狀態對焊點大(da)小、強(qiang)度和表面質(zhi)量以及電極(ji)壽命有直接(jie)影(ying)響(xiang)。電極(ji)與焊件、焊件與焊件的接(jie)觸(chu)面均需清理(li)。各種鋼材可(ke)用酸(suan)洗、噴砂或機械法清理(li)。鋁合金(jin)等有色金(jin)屬經酸(suan)洗或機械清理(li)后,焊件的接(jie)觸(chu)面應有一定的接(jie)觸(chu)電阻(zu)。不銹鋼還可(ke)用電拋光(guang)清理(li)待焊表面。
4. 點(dian)焊規范(fan)參(can)數的(de)選擇
點焊(han)規范(fan)參數主(zhu)要有:焊(han)接電(dian)流、通電(dian)時間(jian)、電(dian)極壓力和電(dian)極頭(tou)尺寸。一般焊(han)各種鋼用平(ping)頭(tou)電(dian)極,焊(han)鋁或鈦合(he)金用球面(mian)(mian)電(dian)極。當(dang)電(dian)極材料、端面(mian)(mian)形狀及尺寸選(xuan)定(ding)以后,焊(han)接規范(fan)的(de)選(xuan)擇主(zhu)要是(shi)考慮焊(han)接電(dian)流、通電(dian)時間(jian)和電(dian)極壓力這(zhe)三個(ge)參數,它們(men)是(shi)形成點焊(han)接頭(tou)的(de)三大要素,其相互配合(he)可有兩種方式(shi)。
①. 焊接電流和通(tong)電時間的配合
這種配合以反映焊(han)接(jie)區(qu)加(jia)熱道度快慢為主要特征。當采用(yong)大(da)焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)、短通電(dian)時間(jian)參數時稱為項規范;而采用(yong)小(xiao)焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)、長通電(dian)時間(jian)參數時稱為軟規范。
硬規范(fan)的特(te)點(dian):生(sheng)產率(lv)(lv)高,電極(ji)磨(mo)損少,焊(han)件(jian)表面壓坑淺,熱影(ying)響區小(xiao),焊(han)接(jie)變(bian)形(xing)小(xiao)。但是(shi)由于(yu)焊(han)接(jie)電流大,對通電時間必(bi)須精確控制。如(ru)果通電時間稍發生(sheng)變(bian)化,就有可能引起加熱不(bu)(bu)足(zu)或過(guo)燒,嚴重影(ying)響焊(han)點(dian)強度。當焊(han)機功率(lv)(lv)不(bu)(bu)足(zu)和焊(han)接(jie)淬硬傾向較大的材(cai)料(liao)(如(ru)低合(he)金高強度鋼)時,均不(bu)(bu)宜用硬規范(fan)。
軟規(gui)范的(de)特點(dian):加熱(re)平(ping)穩,焊(han)接質量(liang)對(dui)規(gui)范參數波動的(de)敏感(gan)性低,焊(han)點(dian)強(qiang)度穩定(ding);溫度場分布(bu)平(ping)緩、塑性區寬,在壓力作用(yong)下易變形(xing),可減少熔(rong)核內噴(pen)濺、縮孔(kong)和(he)裂紋(wen)傾向(xiang);對(dui)有(you)淬硬傾向(xiang)的(de)材(cai)料,軟規(gui)范可減少接頭冷裂紋(wen)傾向(xiang);所用(yong)設備容(rong)量(liang)小,控制精度不高,因而(er)較便宜。但是,軟規(gui)范易造成焊(han)點(dian)壓痕深、接頭變形(xing)大,表面質量(liang)差;電極磨損(sun)快(kuai)、生產效(xiao)率低。
一(yi)般硬(ying)規(gui)范(fan)(fan)適(shi)用于鋁合(he)金、奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)、低碳鋼(gang)及(ji)不等厚度板(ban)材的焊接,而軟規(gui)范(fan)(fan)適(shi)用于低合(he)金鋼(gang)、可(ke)淬(cui)硬(ying)鋼(gang)+耐熱(re)合(he)金及(ji)鈦合(he)金等。
②. 焊接電流和電極壓力(Fo)的配合
這(zhe)種配合以(yi)焊(han)(han)(han)接過(guo)(guo)程中不產生(sheng)噴(pen)濺為(wei)(wei)(wei)主(zhu)要特征。根據這(zhe)一(yi)原則制定的焊(han)(han)(han)接電(dian)流(I)、電(dian)極(ji)壓(ya)力(Fw)關系曲線(xian)稱為(wei)(wei)(wei)噴(pen)濺臨(lin)界曲線(xian)(見圖6-23).曲線(xian)左半區(qu)為(wei)(wei)(wei)無噴(pen)濺區(qu),這(zhe)里Fw大而I小,但焊(han)(han)(han)接壓(ya)力選擇過(guo)(guo)大會(hui)造成固相焊(han)(han)(han)接(塑性環)范圍過(guo)(guo)寬(kuan),導致焊(han)(han)(han)接質量不穩定。曲線(xian)右半區(qu)為(wei)(wei)(wei)噴(pen)濺區(qu),因為(wei)(wei)(wei)電(dian)極(ji)壓(ya)力不足,加(jia)熱過(guo)(guo)快而引(yin)起噴(pen)濺。當規范選在噴(pen)濺臨(lin)界曲線(xian)附近(無噴(pen)濺區(qu)內)時,可獲得最大熔(rong)核和最高拉(la)伸載荷。同時,由于降(jiang)低了焊(han)(han)(han)機機械功率,也提高了經濟效(xiao)果。

焊接規(gui)范(fan)的最(zui)后確定(ding)主要是(shi)用實驗法(fa),即先借用經驗數(shu)據→試焊→檢驗→確定(ding)。
③. 應用范圍
點焊廣泛應用(yong)在(zai)電子、儀表、家用(yong)電器的(de)組合件(jian)連接上,同時也大(da)量應用(yong)于建筑工程、交通運輸及航空航天工業中的(de)沖壓件(jian)、金屬構件(jian)和鋼筋(jin)網的(de)焊接。目前(qian),從以微米(mi)計(ji)的(de)微型電子電路到(dao)厚(hou)達(da)(3.0+0.0)mm的(de)巨型房框(kuang)架都可采用(yong)點焊連接。

