电阻焊作为焊接工艺的一个分支,是各工业部门广泛应用的加工、装配方法。特别是在不锈钢使用日益增多的情况下,电阻焊在不锈钢日用小五金、不锈钢炊具、不锈钢厨具和不锈钢车辆加工制造中得到广泛应用,但介绍电阻焊的相关书籍却较少,在此将作较为详细的介绍。
1. 电阻焊的特点
电阻焊是指焊件组合后通过电极施加压力,利用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,所以又称接触焊。电阻焊过程的物理本质是利用焊接区金属本身的电阻热和大量塑性变形能量,使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离,形成金属键,在结合面上产生足够量的共同晶粒而得到焊点、焊缝或对接接头。因此,适当的热-机械力作用是获得电阻焊优质接头的基本条件。
电阻焊与其他焊接方法相比,具有机械化、自动化程度高,生产率高,无需填加焊接材料,辅助工序少,劳动条件好,接头质量高,焊接变形小等优点。但是,电阻焊同时还具有接头质量无损检验较为困难,电阻焊设备较复杂、耗电量大、一次性设备投资大等特点。
2. 电阻焊的基本方法
电阻焊的种类很多,在工业上广泛采用的基本方法有点焊[见图6-19(a)]、缝焊[见图6-19(b)]、对焊[见图6-19(c)]三种,其他还有凸焊、对接缝焊等。
3. 电阻焊的热源及特点
①. 电阻焊的热源
电阻焊的热源是电阻热。当焊接电流通过两电板间的金属区城--焊接区时,由于焊接区具有电阻(见图6-20)。所以会析热,并在焊件内部形成热源--内部热源。
实际上,焊接电流和焊接区电阻在焊接过程中是不断变化的,它们都是时间的函数。
由于焊接区电阻很小,同时为了提高生产率,减少热量损失,通电时间也很短(一般为0.01s至几秒),所以欲获得足够的热量,必须使用几千至几万安培的焊接电流(电压仅2~10V)。
图6-20是焊接区示意图和等效电路图。
②. 电阻焊热源的特点
电阻焊热源产生于焊件内部,与熔化焊的外部热源(电弧、气体火焰等)相比,对焊接区的加热更为迅速、集中。
内部热使整个焊接区发热,为获得合理的温度分布(例如,点焊时应使焊件贴合面处温度高,而表面温度低),散热作用在电阻焊的加热中具有重要意义。在点焊、对焊中,主要依靠内部水冷的铜合金电极对焊接区的急冷作用来实现;在缝焊时,为进一步提高散热效果,还需用冷却水直接冲刷焊接区。
电阻焊的加热过程与金属材料的热物理性质(导电性、导热性)关系密切。一般来说,导电性、导热性良好的金属材料(铝、铜合金等),由于析热少而散热快,其焊接性较差;而导电性、导热性较差的金属材料(低碳钢等)则易于焊接,所以不锈钢,特别是奥氏体不锈钢更易于电阻焊。