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    點焊機原理

    2018-04-17 點擊數:346

    點焊機原理

     

     

     

     

     

     

    焊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域產生的電阻熱

    進行焊接的方法稱為電阻焊。

    電阻焊具有生產效率高、

    低成本、

    節省材料、

    易于自動化等特

    點,因此廣泛應用于航空、航天、能源、電子、汽車、輕工等各工業部門,是重要的焊接工

    藝之一。

     

    一、焊接熱的產出及影響因素

     

     

     

     

     

    點焊時產生的熱量由下式決定:

    Q=IIRt

    J

    )————(

    1

     

     

     

     

     

    式中:

    Q

    ——產生的熱量

    J

    、

    I

    ——焊接電流

    A

    、

    R

    ——電極間電阻

    (歐姆)

    、

    t

    ——

    焊接時間(

    s

     

     

     

     

     

    1.

    電阻

    R

    及影響

    R

    的因素

     

     

     

     

     

    電極間電阻包括工件本身電阻

    Rw

    ,

    兩工件間接觸電阻

    Rc

    ,

    電極與工件間接觸電阻

    Rew.

    R=2Rw+Rc+2Rew

    ——(

    2

    )如圖

     

     

     

     

    當工件和電極一定時,工件的電阻取決與它的電阻率

    .

    因此,電阻率是被焊材料的重要

    性能

    .

    電阻率高的金屬其導電性差(如不銹鋼)電阻率低的金屬其導電性好(如鋁合金)。

    因此,點焊不銹鋼時產熱易而散熱難,點焊鋁合金時產熱難而散熱易

    .

    點焊時,前者可用較

    小電流

    (幾千安培)

    ,

    而后者就必須用很大電流

    (幾萬安培)

    。

    電阻率不僅取決與金屬種類,

    還與金屬的熱處理狀態、加工方式及溫度有關。

     

     

     

     

     

    接觸電阻存在的時間是短暫,一般存在于焊接初期,由兩方面原因形成:

     

     

     

     

     

    1

    )工件和電極表面有高電阻系數的氧化物或臟物質層,會使電流遭到較大阻礙。過厚

    的氧化物和臟物質層甚至會使電流不能導通。

     

     

     

     

     

    2

    )在表面十分潔凈的條件下,由于表面的微觀不平度,使工件只能在粗糙表面的局部

    形成接觸點。在接觸點處形成電流線的收攏。由于電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。

     

     

     

     

     

    電極與工件間的電阻

    Rew

    Rc

    Rw

    相比,由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件

    低,因此很小,對熔核形成的影響更小,我們較少考慮它的影響。

     

     

     

     

     

    2.

    焊接電流的影響

     

     

     

     

     

    從公式(

    1

    )可見,電流對產熱的影響比電阻和時間兩者都大。因此,在焊接過程中,

    它是一個必須嚴格控制的參數。

    引起電流變化的主要原因是電網電壓波動和交流焊機次級回

    路阻抗

    (在具有電阻、

    電感和電容的電路里,

    對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。

    阻抗常用

    Z

    表示

    ,

    是一個復數

    ,

    實部稱為電阻

    ,

    虛部稱為電抗

    ,

    其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作

    用稱為容抗

     

    ,

    電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗

    ,

    電容和電感在電路中對交流

    電引起的阻礙作用總稱為電抗。

     

    阻抗的單位是歐。)變化。阻抗變化是因為回路的幾何形

    狀變化或因在次級回路中引入不同量的磁性金屬。

    對于直流焊機,

    次級回路阻抗變化,

    對電

    流無明顯影響。

     

     

     

     

     

    3.

    焊接時間的影響

     

    為了保證熔核尺寸和焊點強度,焊接時間與焊接電流在一定范圍內可以相互補充。為

    了獲得一定強度的焊點,可以采用大電流和短時間(強條件,又稱硬規范),也可采用小電

    流和長時間(弱條件,也稱軟規范)。選用硬規范還是軟規范,取決于金屬的性能、厚度和

    所用焊機的功率。

    對于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間,

    都有一個上下限,

    使用時

    以此為準。

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