點(dian)焊(han)是指將焊(han)件裝配成搭接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,并壓緊在兩電(dian)極之間,利用(yong)電(dian)阻熱熔化母材金屬,形成焊(han)點(dian)的電(dian)阻焊(han)方法,見圖6-21。

一(yi)、焊(han)點(dian)形成過程
焊點形成過程是由預壓、通電加熱和(he)冷卻結晶三個連續階段所(suo)組成。
1. 預壓階段
焊件(jian)在(zai)點焊機電(dian)(dian)極間頂(ding)先擠壓(ya),其作用(yong)是(shi)在(zai)焊件(jian)的(de)(de)焊接處(chu)形成緊密的(de)(de)接觸點,為此,電(dian)(dian)極壓(ya)力(li)在(zai)焊接電(dian)(dian)流(liu)接通(tong)前即應達到(dao)滿值。如果在(zai)通(tong)電(dian)(dian)加熱(re)時(shi)的(de)(de)電(dian)(dian)極壓(ya)力(li)不夠大(da),則接觸電(dian)(dian)阻很大(da),接觸點處(chu)的(de)(de)金屬很快熔化,以(yi)火花形式飛濺出來,產生所(suo)謂初期飛濺。這時(shi)工(gong)件(jian)可能(neng)被燒(shao)穿,電(dian)(dian)極可能(neng)被燒(shao)壞。
2. 通電加(jia)熱(re)階段
被擠壓在(zai)電(dian)極之間的(de)(de)焊件(jian),靠電(dian)流通過接(jie)觸電(dian)阻(zu)及工件(jian)本身電(dian)阻(zu)所產生(sheng)的(de)(de)熱量(liang)加(jia)熱。這(zhe)時(shi),在(zai)熱和機械(力)作用下形成(cheng)(cheng)塑(su)性(xing)(xing)環(huan)、熔核(he)(he),并(bing)隨著通電(dian)加(jia)熱的(de)(de)進行而長大,直到獲得需(xu)要(yao)的(de)(de)熔核(he)(he)尺寸。在(zai)焊點核(he)(he)心內的(de)(de)熔化金(jin)屬被塑(su)性(xing)(xing)環(huan)包(bao)圍,如果這(zhe)個環(huan)不夠緊,部分液態金(jin)屬就會溢出,形成(cheng)(cheng)金(jin)屬飛(fei)濺(jian)。
3. 冷卻結晶階段
該階段又(you)稱鍛壓階段。當熔(rong)核(he)(he)達到合格的形狀與(yu)尺(chi)寸后,切(qie)斷焊接電(dian)流(liu),液態熔(rong)核(he)(he)在(zai)(zai)電(dian)極(ji)(ji)壓力作用(yong)下冷卻結晶(jing)。熔(rong)核(he)(he)結晶(jing)是在(zai)(zai)封閉的金屬(shu)模(mo)內進行的,結晶(jing)時(shi)不能(neng)自由收(shou)縮,用(yong)電(dian)極(ji)(ji)擠壓就可(ke)使正在(zai)(zai)結晶(jing)的金屬(shu)變得致密,使之(zhi)不易(yi)產生縮孔或裂縫。因此(ci),電(dian)極(ji)(ji)壓力在(zai)(zai)焊接電(dian)流(liu)斷開(kai)、熔(rong)核(he)(he)金屬(shu)全部結晶(jing)后才能(neng)解除。
由于材質和焊接規范特征的(de)不同,熔(rong)(rong)核(he)的(de)凝固組織可有三種:柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)組織、等(deng)(deng)軸組織、柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)+等(deng)(deng)軸組織。純(chun)金(jin)(jin)屬(如鎳、鉬等(deng)(deng))和結(jie)晶溫度區間窄(zhai)的(de)合(he)金(jin)(jin)(碳鋼(gang)、合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)、鈦合(he)金(jin)(jin)等(deng)(deng)),其熔(rong)(rong)核(he)組織為柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)組織;鋁合(he)金(jin)(jin)等(deng)(deng)其熔(rong)(rong)核(he)為“柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)十等(deng)(deng)軸”組織,熔(rong)(rong)核(he)完全是等(deng)(deng)軸組織的(de)情況極少。
二、點焊工藝(yi)
1. 點焊(han)種類及選用
點(dian)焊(han)(han)(han)的(de)種類有(you):工頻、交流點(dian)焊(han)(han)(han),用(yong)(yong)于(yu)(yu)各種鋼材、鋁及其合(he)金(jin)一般件(jian)焊(han)(han)(han)接(jie);電容儲能點(dian)焊(han)(han)(han),用(yong)(yong)于(yu)(yu)異(yi)種金(jin)屬、鋁及其合(he)金(jin)不等厚度及精密(mi)件(jian)和重要件(jian)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie);直流沖擊波點(dian)焊(han)(han)(han),用(yong)(yong)于(yu)(yu)鋁及其合(he)金(jin)焊(han)(han)(han)接(jie);低頻交流點(dian)焊(han)(han)(han),用(yong)(yong)于(yu)(yu)大型磁性(xing)件(jian)焊(han)(han)(han)接(jie)。
2. 點(dian)焊接頭類型
點(dian)焊(han)(han)(han)的(de)(de)接頭(tou)(tou)類型要充分(fen)考慮到點(dian)焊(han)(han)(han)機電極能接近(jin)焊(han)(han)(han)件(jian),做到施(shi)焊(han)(han)(han)方便,加(jia)熱可靠(kao)。如圖6-22(a)~(d)所(suo)示(shi)的(de)(de)是合理的(de)(de)接頭(tou)(tou);(e)、(g)所(suo)示(shi)的(de)(de)接頭(tou)(tou)難(nan)以用一般電極施(shi)焊(han)(han)(han);(f)所(suo)示(shi)的(de)(de)接頭(tou)(tou)必須(xu)將電極伸(shen)人工件(jian)內部,施(shi)焊(han)(han)(han)困難(nan);(h)所(suo)示(shi)的(de)(de)接頭(tou)(tou)的(de)(de)分(fen)流現象嚴重,會影響焊(han)(han)(han)接質量。

3. 焊件(jian)表面清理
焊(han)(han)件(jian)表面(mian)狀態對焊(han)(han)點大小、強度和表面(mian)質量以及電(dian)極(ji)壽命有直接影響。電(dian)極(ji)與焊(han)(han)件(jian)、焊(han)(han)件(jian)與焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)接觸(chu)面(mian)均需清(qing)理。各(ge)種鋼(gang)材可(ke)(ke)用酸洗、噴砂(sha)或機(ji)械法清(qing)理。鋁(lv)合金等(deng)有色金屬經酸洗或機(ji)械清(qing)理后,焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)接觸(chu)面(mian)應(ying)有一定的(de)(de)接觸(chu)電(dian)阻。不銹(xiu)鋼(gang)還可(ke)(ke)用電(dian)拋光清(qing)理待焊(han)(han)表面(mian)。
4. 點焊(han)規范(fan)參數的選擇
點焊(han)(han)(han)規范參數(shu)主要有:焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)流(liu)、通電(dian)(dian)時間(jian)、電(dian)(dian)極(ji)壓力和電(dian)(dian)極(ji)頭(tou)尺寸(cun)(cun)。一般(ban)焊(han)(han)(han)各種鋼用(yong)平頭(tou)電(dian)(dian)極(ji),焊(han)(han)(han)鋁或鈦合金用(yong)球面電(dian)(dian)極(ji)。當(dang)電(dian)(dian)極(ji)材料、端面形(xing)(xing)狀及尺寸(cun)(cun)選(xuan)定以后,焊(han)(han)(han)接規范的選(xuan)擇主要是考(kao)慮(lv)焊(han)(han)(han)接電(dian)(dian)流(liu)、通電(dian)(dian)時間(jian)和電(dian)(dian)極(ji)壓力這三個(ge)參數(shu),它(ta)們(men)是形(xing)(xing)成點焊(han)(han)(han)接頭(tou)的三大要素(su),其相互配合可(ke)有兩種方式。
①. 焊(han)接電流和通(tong)電時間的配(pei)合(he)
這(zhe)種(zhong)配合以(yi)反映焊接區加熱道度快慢為主要特征(zheng)。當采用(yong)大焊接電流、短通(tong)電時間(jian)(jian)參數(shu)時稱(cheng)為項(xiang)規范(fan)(fan);而(er)采用(yong)小焊接電流、長通(tong)電時間(jian)(jian)參數(shu)時稱(cheng)為軟規范(fan)(fan)。
硬(ying)(ying)規(gui)(gui)范的(de)特點:生(sheng)產率高,電(dian)極磨損少,焊(han)(han)件表面壓坑(keng)淺,熱影響區小,焊(han)(han)接(jie)(jie)變形小。但是由于焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流大,對通(tong)(tong)電(dian)時(shi)間(jian)必(bi)須精(jing)確(que)控制。如果(guo)通(tong)(tong)電(dian)時(shi)間(jian)稍發生(sheng)變化,就有可能引(yin)起加熱不足(zu)或(huo)過(guo)燒,嚴(yan)重影響焊(han)(han)點強(qiang)度。當焊(han)(han)機功率不足(zu)和焊(han)(han)接(jie)(jie)淬硬(ying)(ying)傾向較大的(de)材(cai)料(如低合(he)金高強(qiang)度鋼)時(shi),均不宜用硬(ying)(ying)規(gui)(gui)范。
軟(ruan)規(gui)(gui)范(fan)的(de)特點(dian):加熱平穩,焊(han)接(jie)質量(liang)對規(gui)(gui)范(fan)參數(shu)波(bo)動的(de)敏感性低(di),焊(han)點(dian)強度(du)穩定;溫度(du)場分布(bu)平緩(huan)、塑性區(qu)寬(kuan),在(zai)壓(ya)力作(zuo)用下易(yi)變形,可(ke)(ke)減少(shao)熔核(he)內噴濺、縮孔和裂(lie)紋傾向;對有淬硬傾向的(de)材料,軟(ruan)規(gui)(gui)范(fan)可(ke)(ke)減少(shao)接(jie)頭(tou)冷裂(lie)紋傾向;所用設備容量(liang)小(xiao),控制(zhi)精度(du)不高(gao),因而(er)較便宜。但是,軟(ruan)規(gui)(gui)范(fan)易(yi)造成焊(han)點(dian)壓(ya)痕深(shen)、接(jie)頭(tou)變形大,表面質量(liang)差;電極磨損快、生產效率低(di)。
一般硬規范適(shi)(shi)用于(yu)鋁合金(jin)(jin)、奧氏體不(bu)銹鋼、低碳鋼及不(bu)等厚度板(ban)材的焊接,而(er)軟規范適(shi)(shi)用于(yu)低合金(jin)(jin)鋼、可淬(cui)硬鋼+耐熱(re)合金(jin)(jin)及鈦合金(jin)(jin)等。
②. 焊接電流和電極壓力(Fo)的配合
這種(zhong)配合以(yi)焊(han)(han)接(jie)過程中不產(chan)生噴(pen)(pen)(pen)濺為主要特征。根據這一原則制定的焊(han)(han)接(jie)電流(liu)(I)、電極壓(ya)力(Fw)關系曲(qu)(qu)線(xian)稱為噴(pen)(pen)(pen)濺臨界(jie)曲(qu)(qu)線(xian)(見圖6-23).曲(qu)(qu)線(xian)左半(ban)區(qu)(qu)為無噴(pen)(pen)(pen)濺區(qu)(qu),這里Fw大(da)而I小,但焊(han)(han)接(jie)壓(ya)力選擇過大(da)會造成(cheng)固相(xiang)焊(han)(han)接(jie)(塑性環)范圍(wei)過寬,導致焊(han)(han)接(jie)質量不穩定。曲(qu)(qu)線(xian)右半(ban)區(qu)(qu)為噴(pen)(pen)(pen)濺區(qu)(qu),因為電極壓(ya)力不足,加熱(re)過快(kuai)而引起噴(pen)(pen)(pen)濺。當規范選在(zai)噴(pen)(pen)(pen)濺臨界(jie)曲(qu)(qu)線(xian)附近(無噴(pen)(pen)(pen)濺區(qu)(qu)內)時(shi),可獲得最(zui)大(da)熔(rong)核和最(zui)高(gao)拉伸載(zai)荷。同時(shi),由于(yu)降低(di)了焊(han)(han)機機械功率,也(ye)提高(gao)了經濟效果。

焊接規范的最后確定主要是用實驗法,即先借用經驗數據→試焊→檢驗→確定。
③. 應用(yong)范圍
點(dian)焊廣泛應用(yong)(yong)在(zai)電子、儀表、家用(yong)(yong)電器的(de)(de)組合件連接(jie)(jie)上,同時(shi)也大量應用(yong)(yong)于建(jian)筑工程、交通(tong)運(yun)輸及航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)工業中的(de)(de)沖(chong)壓件、金(jin)屬構(gou)件和(he)鋼筋網(wang)的(de)(de)焊接(jie)(jie)。目(mu)前,從以微米計的(de)(de)微型電子電路到厚達(3.0+0.0)mm的(de)(de)巨型房框架(jia)都可采用(yong)(yong)點(dian)焊連接(jie)(jie)。

