电阻焊接原理
电阻焊接是指对两个以上的金属部件(线材或板材等)施加一定的压力,同时以一定的时间导通电流,此时在金属部件的结合处的接触阻抗会产生大量的焦耳热从而达到溶化金属实现焊接的目的。
一、焊接热的产生及影响因素
点焊时产生的热量:Q=IIRt(J)
式中:Q——产生的热量(J)、I——焊接电流(A)、R——电极间电阻(欧姆)、t——焊接时间(s)
1.电阻R及影响R的因素
电极间电阻包括工件本身电阻Rw,两工件间接触电阻Rc,电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew
当工件和电极一定时,工件的电阻取决于它的电阻率. 电阻率不仅取决于金属种类,还与金属的热处理状态、加工方式、表面状况及温度有关。
2.焊接电流的影响
电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此,在焊接过程中,它是一个必须严格控制的参数。
3.焊接时间的影响
为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。
4.电极压力的影响
电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响,随着电极压力的增大,R显著减小。
5.电极形状及材料性能的影响
由于电极的接触面积决定着电流密度,电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失,因此,电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。
6.工件表面状况的影响
工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。
二、热平衡及散热
点焊时,产生的热量只有一小部分用于形成焊点,较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了,其热平衡方程式:
Q=Q1+Q2————(3)其中:Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量
三、焊接循环
电阻焊的焊接循环由四个基本阶段组成:
1)预压阶段——电极下降到电流接通阶段,确保电极压紧工件,使工件间有适当压力。
2)焊接时间——焊接电流通过工件,产热形成熔核。
3)维持时间——切断焊接电流,电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
4)休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降,开始下一个焊接循环。
