電阻焊作為焊接工藝的一個分支,是各工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的加工、裝配方法。特別是在不銹鋼使用日益增多的情況下,電阻焊在不銹鋼日用小五金、不銹鋼炊具、不銹鋼廚具和不銹鋼車輛加工制造中得到廣泛應(yīng)用,但介紹電阻焊的相關(guān)書籍卻較少,在此將作較為詳細(xì)的介紹。
1. 電阻焊的特點
電阻焊是指焊件組合后通過電極施加壓力,利用流通過接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法,所以又稱接觸焊。電阻焊過程的物理本質(zhì)是利用焊接區(qū)金屬本身的電阻熱和大量塑性變形能量,使兩個分離表面的金屬原子之間接近到晶格距離,形成金屬鍵,在結(jié)合面上產(chǎn)生足夠量的共同晶粒而得到焊點、焊縫或?qū)咏宇^。因此,適當(dāng)?shù)臒幔瓩C(jī)械力作用是獲得電阻焊優(yōu)質(zhì)接頭的基本條件。
電阻焊與其他焊接方法相比,具有機(jī)械化、自動化程度高,生產(chǎn)率高,無需填加焊接材料,輔助工序少,勞動條件好,接頭質(zhì)量高,焊接變形小等優(yōu)點。但是,電阻焊同時還具有接頭質(zhì)量無損檢驗較為困難,電阻焊設(shè)備較復(fù)雜、耗電量大、一次性設(shè)備投資大等特點。
2. 電阻焊的基本方法
電阻焊的種類很多,在工業(yè)上廣泛采用的基本方法有點焊[見圖6-19(a)]、縫焊[見圖6-19(b)]、對焊[見圖6-19(c)]三種,其他還有凸焊、對接縫焊等。
3. 電阻焊的熱源及特點
①. 電阻焊的熱源
電阻焊的熱源是電阻熱。當(dāng)焊接電流通過兩電板間的金屬區(qū)城--焊接區(qū)時,由于焊接區(qū)具有電阻(見圖6-20)。所以會析熱,并在焊件內(nèi)部形成熱源--內(nèi)部熱源。
實際上,焊接電流和焊接區(qū)電阻在焊接過程中是不斷變化的,它們都是時間的函數(shù)。
由于焊接區(qū)電阻很小,同時為了提高生產(chǎn)率,減少熱量損失,通電時間也很短(一般為0.01s至幾秒),所以欲獲得足夠的熱量,必須使用幾千至幾萬安培的焊接電流(電壓僅2~10V)。
圖6-20是焊接區(qū)示意圖和等效電路圖。
②. 電阻焊熱源的特點
電阻焊熱源產(chǎn)生于焊件內(nèi)部,與熔化焊的外部熱源(電弧、氣體火焰等)相比,對焊接區(qū)的加熱更為迅速、集中。
內(nèi)部熱使整個焊接區(qū)發(fā)熱,為獲得合理的溫度分布(例如,點焊時應(yīng)使焊件貼合面處溫度高,而表面溫度低),散熱作用在電阻焊的加熱中具有重要意義。在點焊、對焊中,主要依靠內(nèi)部水冷的銅合金電極對焊接區(qū)的急冷作用來實現(xiàn);在縫焊時,為進(jìn)一步提高散熱效果,還需用冷卻水直接沖刷焊接區(qū)。
電阻焊的加熱過程與金屬材料的熱物理性質(zhì)(導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性)關(guān)系密切。一般來說,導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好的金屬材料(鋁、銅合金等),由于析熱少而散熱快,其焊接性較差;而導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性較差的金屬材料(低碳鋼等)則易于焊接,所以不銹鋼,特別是奧氏體不銹鋼更易于電阻焊。