焊接工艺培训 - 图文

第二节 点焊工艺

（一）焊点的形成

点焊过程可分为彼此相联的四个阶段：预加压力、通电加热、煅压和休止。 （1）预加压力（预压）

预加电极压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。若压力不足，则接触电阻过大，导致焊件烧穿或将电极工作面烧损。因此，通电前电极力应达到预定值，以保证电极与焊件、焊件与焊件之间的接触电阻保持稳定。 （2）通电加热（焊接）

通电加热是为了供焊件之间形成所需的熔化核心。在预加压力下通电，则在两电极接触面之间的金属圆柱体内有最大的电流密度,靠焊件之间的接触电阻和焊件自身的电阻产生相当大的热量,温度也很高.尤其是在焊件之间的接触面处,首先熔化,形成熔化核心.电极与焊件之间的接触电阻也产生热量,但大部分被水冷的铜合金电极带走，于是电极与焊件之间接触之间接触处的温度远比焊件之间接触处为低。正常情况下是达不到熔化温度。在圆柱体周围的金属因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下发生焊接，形成一个塑性金属环，紧密地包围着熔化核心，不使熔化金属向外溢出。

在通电加热过程中有两种情况可能引起飞溅：一种是开始时电极预压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环而向外飞溅；另一种是加热结束时，因加热时间过长，熔化核心过大，在电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。 （3）锻压（维持）

锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对焊点起着压实作用。断电后，熔化核心是在封闭的金属“壳”内开始冷却结晶的，收缩不自由。如果此时没有压力作用，焊点易出现缩孔和裂纹，影响焊点强度。如果没有电极挤压，产生的挤压变形使熔核收缩自由并变得密实。因此，电极压力必须在断电后继续维持到熔核金属全部凝固之后才能解除。锻压持续时间视焊件厚度而定。对于厚度1—8mm的钢板一般为0.1—2.5S。

当焊件厚度较大，（铝合金为1.6—2mm，钢板为5—6mm）时，因熔核周围金属壳较厚，常需增加锻压力。加大压力的时间须控制好。过早，会把熔化金属挤出来变成飞溅，过晚，熔化金属已凝固而失去作用。一般断电后在0—0.2s内加大锻压力。 （4）休止 （二）点焊的接头

点焊接头必须采用搭接形式或折边式，由两个或两个以上等厚度或不等厚度的工件组成。设

计点焊接头时应考虑以下因素： 接头的可达性

是指焊点电极必须能方便地抵达构件的焊接部位。为此，须熟悉点焊设备的各种类型、注意市售电极和电极夹头的形状和尺寸，要使装到焊机上的电极都能达到每个待焊点。单个的焊点抗剪强度取决于熔核直径。但为保证接头强度，除熔核直径外，焊透率和压痕深度也要符合要求。焊透率η=h/(δ-c)*100%,其中h为熔深，δ为工件厚度,c为压痕深度。η应为20%-80%之间.多个焊点形成的接头强度还取决于点距和焊点分布。点距过小导致分流。

（1）边距与搭接量

边距是指从熔核中心到板边的距离。该距离上的母材金属应能承受焊接循环中熔核内部产生的压力。若焊点太靠近板边，则边缘处母材过热并向上挤压，减弱对熔核的拘束，还可能导致飞溅。最小边距取决于补焊金属的种类、厚度、电极面形状和焊接条件。对于屈服点高白金属、薄件或用强条件焊时，可取较小值。搭接量是指接头重叠部分的尺寸。最小搭接量通常是最小边距的两倍，若搭接量太小，则边距必然不足，就会出现不良现象。

（三）点焊的注意事顶

（1）检查水、电、气是否正常，气压是否在0.45~0.6Mpa之间; （2）检查电极有无磨损、是否符合工艺要求； （3）检查夹具定位有无松动，夹紧要可靠；

（4）做工艺试板，检查焊点强度，可用扭断法、撕开法及半破坏等试验方法； （5）装夹零件要到位，夹紧要可靠； （6）按工艺规定的点位、点数进行焊接， 不可错焊、漏焊；

表示刚板表示电极头

（7）如发现原材料不合格或本工位生产的零件有不合格件应立即隔离、汇报

（8）点焊时，必须保证电极与工件之间垂直，只有保证垂直的情况下，焊出来的焊点既有强度又美观； （9）点距

是指相邻两焊点的中心距离。设计时规定点距最小值主要是考虑分流的影响。该最小值与被焊金属的厚度、导电率、表面清洁度以及熔核直径有关。一般焊点的点距为50±5mm,重要焊点的点距为30±5mm.

（10）对于有两把焊钳的焊机，当操作其中的一把焊钳时，应确认另一把焊钳没有碰到工件 以免发生分流而损坏工件； （11）装配间隙

必须使互相配合的焊件装在一起，沿接头方向上没有间隙或只有极小的间隙，因为靠压力消除间隙将耗去一部分电极力，使焊接的压力降低。若装配不均匀，则造成焊接压力的波动，从而引起各焊点强度不一致。过大的间隙会引起飞溅。许用间隙取决于焊件刚性和厚度，刚性与厚度越大，许用间隙越小，通常取0.1—2mm。 （12）厚度比

点焊两个或更多个不同厚度的同种金属时，有一个能有效焊接的最大厚度比，它是根据外侧工件的厚度决定的。

当点焊两种厚度的碳钢时，最大厚度比为4：1；点焊三种厚度的接头时，外侧两板厚度比不得大于2.5：1。如果厚度比大于此数，则须从工艺方面采取措施（如改变电极形状或成分等）来保证外侧焊件的焊透率。通常薄板的焊透率不能小于10%，厚件的焊透率应达到20%—30%。点焊三层板件时，推荐的最小点距比点焊两块较厚外侧板的点距大30%。 （四）点焊时电流的分流

焊接时不通过焊接区而流经焊件其它部分的电流为分流。同一焊件上已焊的焊点对正在焊的焊点就能构成分流；焊接区外焊件间的接触点也能引起分流。比如，在组焊的过程中，焊钳的电极臂碰到夹具，就形成了点焊分流。 （五）分流对焊点质量的影响：

（1）分流使焊接区的有效电流减小，析热不足而使熔核尺寸减少，导致焊点强度下降； （2）分流电流在电极—焊件接触面一侧集中过密，因局部过热造成飞溅、烧伤焊件或电极、熔核偏斜等；由于形成分流的偶然因素很多，使得焊接电流不稳定，从而焊接质量也不稳定。 （3）影响分流的因素很多，零件材料、结构、点距、表面状态和装配质量等都能影响分流的大小。实质上分流的大小是取决于焊接区总电阻与分路阻抗之比，分路阻抗越小，则分流就越大。

（六）减小分流的常用措施： （1）选择合适的点距

为了减小分流，通常按焊件材料的电阻率和厚度规定点距的最小值。材料的电阻率越小，板厚越大，焊件层数越多，则分流越大，所允许的最小点距也应增大。

（2）表面上存在氧化膜、油垢等脏物时，焊接区总电阻增大，使分流增大。清除零件表面的脏物，再进行焊接。 （3）提高装配质量

待焊处装配间隙大，其电阴增加，使分流增大。因此，结构刚性较大或多层板进行组装时，应提高装配质量，尽量减小装配间隙。 （4）适当增大焊接电流，以补偿分流的影响

由于结构设计需要或其它原因，分流不可避免时。为了保证熔核具有足够尺寸，应加大焊接电流。以补偿分流的损失。例如，焊接不锈钢与高温合金连续点焊时，采用比正常点焊的焊接电流高40%—60%。 （5）其它特殊措施

分流对单面双点焊影响较大。对于厚度相等的焊件，因分路阻搞小于焊接区的总电阻，故分流大于焊接区通过的电流。为了减小分流，通常在焊件下面衬以导电金属板，使Iw=I1+I2≥I1；对于厚度不同或材料不同的焊件，应尽量将两电极放在分路电阻较大的一侧，即放在较薄板件或导电性差的材料的一侧。

（七）点焊接头焊接缺陷产生的原因及改进措施

点焊焊接质量包括表面质量和内在质量。表面质量指的是外观质量；内在质量主要针对焊点的强度而言。

名称 熔核尺 寸缺陷 质量问题 未熔透或熔核尺寸小 产生的可能原因 电流小，通电时间短，电极压力过大 电极接触面积过大 表面清理不良 焊透率过大 改进措施 调整规范 修整电极 清理表面 电流过大，通电时间过长，调整规范 电极压力不足等。 电极冷却条件差 加强冷却，使用导热好的电极材料。

电极接触面积过小 修整电极