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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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