凸焊的工藝特點(diǎn)和工藝參數(shù)

1、凸焊的工藝特點(diǎn)和工藝參數(shù)1、凸焊的工藝特點(diǎn)凸焊是點(diǎn)焊的一種變形，通常是在兩板件之一上沖出凸點(diǎn)，然后進(jìn)行焊接，由于電流集中，克服了點(diǎn)焊時(shí)熔 核偏移的缺點(diǎn)，因此凸焊時(shí)工件的厚度。比可以超過6： 1。凸焊時(shí)，電極必須隨著凸點(diǎn)的被壓潰而迅速下降，否則會(huì)因失壓而產(chǎn)生噴濺，所以應(yīng)采用電極隨動(dòng)性好的凸 焊機(jī)。多點(diǎn)凸焊時(shí)，如果焊接條件不適當(dāng)，會(huì)引起凸點(diǎn)移位現(xiàn)象，并導(dǎo)致接頭強(qiáng)度降低。實(shí)驗(yàn)證明，移位是由電流 通過時(shí)的電磁力引起的。影響凸點(diǎn)移位的電磁力F與電流I的平方和凸點(diǎn)的高度h成正比，與點(diǎn)距Sd成反比， 凸點(diǎn)移動(dòng)向外偏斜是次級(jí)回路電磁力附加作用的結(jié)果。在實(shí)際焊接時(shí)，由于凸點(diǎn)高度不一致，上、下電極平行度差，一點(diǎn)固

2、定另一點(diǎn)移動(dòng)要比兩點(diǎn)同時(shí)移動(dòng)的情況 多。為了防止凸點(diǎn)移位，除在保證正常熔核的條件下，選用較大的電極壓力，較小的焊接電流外，還應(yīng)盡可能地 提高加壓系統(tǒng)的隨動(dòng)性。提高隨動(dòng)性的方法主要是減小加壓系統(tǒng)可動(dòng)部分的質(zhì)量；以及在導(dǎo)向部分采用滾動(dòng)摩擦。多點(diǎn)凸焊時(shí)，為克服各凸點(diǎn)間的壓力不均衡，可以采用附加預(yù)熱脈沖或采用可轉(zhuǎn)動(dòng)電極的辦法，特別適用于 在同一個(gè)板件上焊接兩個(gè)距離較大的零件，在上電極與上座板之間裝有由多層銅箔制成的銅分路，目的是防止樞 軸過熱和兩側(cè)凸點(diǎn)電流不均衡。2、凸焊的工藝參數(shù)凸焊的主要工藝參數(shù)是電極壓力、焊接時(shí)間和焊接電流。電極壓力凸焊的電極壓力取決于被焊金屬的性能、凸點(diǎn)的尺寸和一次焊成的凸點(diǎn)數(shù)

3、量等。電極壓力應(yīng)足以 在凸點(diǎn)達(dá)到焊接溫度時(shí)將其完全壓潰，并使兩工件緊密貼合。電極壓力過大會(huì)過早地壓潰凸點(diǎn)，失去凸焊的作用， 同時(shí)因電流密度減小而降低接頭強(qiáng)度，壓力過小又會(huì)引起嚴(yán)重噴濺。焊接時(shí)間對(duì)于給定的工件材料和厚度，焊接時(shí)間由焊接電流和凸點(diǎn)剛度決定。在凸焊低碳鋼和低合金鋼時(shí)， 與電極壓力和焊接電流相比，焊接時(shí)間是次要的，在確定合適的電極壓力和焊接電流后，再調(diào)節(jié)焊接時(shí)間，以獲 得滿意的焊點(diǎn)。如果想縮短焊接時(shí)間，就要相應(yīng)增大焊接電流，但過分增大焊接電流可能引起金屬過熱和噴濺， 通常凸焊的焊接時(shí)間比點(diǎn)焊長(zhǎng)，而電流比點(diǎn)焊小。多點(diǎn)凸焊的焊接時(shí)間稍長(zhǎng)于單點(diǎn)凸焊，以減少因凸點(diǎn)高度不一致而引起各點(diǎn)加熱的差異

4、，采用預(yù)熱電流或電 流斜率控制(通過調(diào)幅使電流逐漸增大到需要值)，效果會(huì)更好，從而可以捉高焊點(diǎn)強(qiáng)度的均勻性并減少噴濺。(3 )焊接電流凸焊一焊點(diǎn)所需的電流比點(diǎn)焊同樣一個(gè)焊點(diǎn)要小，但在凸點(diǎn)完全壓潰之前電流必須能使凸點(diǎn)溶 化。推薦的電流應(yīng)該是在采用合適的電極壓力下不致于擠山過多金屬的最大電流。對(duì)于一定尺寸的凸點(diǎn)，擠出的 金屬量隨電流的增加而增加；采用遞增的調(diào)幅電流可以減小擠出金屬。和點(diǎn)焊一樣，被焊金屬的性能和厚度仍然 是選擇焊接電流的主要依據(jù)。多點(diǎn)凸焊時(shí)，總的焊接電流大約為每個(gè)凸點(diǎn)所需電流乘以凸-點(diǎn)數(shù)，但考慮到凸點(diǎn)的 公差、工件形狀，以及焊機(jī)次級(jí)回路的阻抗等因素，可能需要做一些調(diào)整。凸焊時(shí)還應(yīng)做到

5、被焊兩板間的熱平衡，否則，在平板未達(dá)到焊接溫度以前，凸點(diǎn)便已熔化。因此焊接同種金 屬時(shí)，應(yīng)將凸點(diǎn)沖在較厚的工件上，焊接異種金屬時(shí)，應(yīng)將凸點(diǎn)沖在電導(dǎo)率較高的工件上。但當(dāng)在厚板上沖出凸 點(diǎn)有困難時(shí)，也可在薄板上沖凸點(diǎn)。在汽車發(fā)電機(jī)爪極(厚10mm)與風(fēng)葉(厚lmm)的凸焊中，凸點(diǎn)就沖在薄件風(fēng)葉 上，而且一次焊成1216個(gè)凸點(diǎn)，也能獲得強(qiáng)度滿意的接頭，就是一個(gè)典型的例證。電極材料也影響兩工件上的熱平衡，在焊接厚度小于0.5mm的薄板時(shí)，為了減少平板一側(cè)的散熱，常用W-Cu 燒結(jié)材料或W做電極的嵌塊。3、凸焊接頭和凸點(diǎn)設(shè)計(jì)凸焊接頭設(shè)計(jì)凸焊搭接接頭的設(shè)計(jì)與點(diǎn)焊相似。通常凸焊接頭的搭接量比點(diǎn)焊的小，凸點(diǎn)間

6、的間距沒有嚴(yán)格限制。當(dāng)一個(gè)工、件的表面質(zhì)量要求較高時(shí)，凸點(diǎn)應(yīng)沖在另一工件上。在沖壓件上凸焊螺母、螺栓等緊固件時(shí)，凸 點(diǎn)的數(shù)量必須足以承受設(shè)計(jì)載荷。凸點(diǎn)設(shè)計(jì)凸點(diǎn)的作用是將電流和壓力局限在工件的特定位置上，其形狀和尺寸取決于應(yīng)用的場(chǎng)合和需要的焊點(diǎn)強(qiáng)度。 不同資料所推薦的焊點(diǎn)尺寸往往相差甚遠(yuǎn)，一般情況下建議采用表1所規(guī)定的凸點(diǎn)尺寸。與沖有凸點(diǎn)的板厚相比， 當(dāng)平板較薄時(shí)采用小凸點(diǎn)，較厚時(shí)采用大凸點(diǎn)。表1凸焊的凸點(diǎn)尺寸（單位mm）為了減少焊接電流，也可以采用比1更小凸點(diǎn)尺寸，但過小的凸點(diǎn)有可能造成只有凸點(diǎn)熔化而平板不熔化的現(xiàn)象， 同時(shí)也會(huì)縮短加工凸點(diǎn)所用神頭的壽命。凸點(diǎn)形狀有圓球型和圓錐型兩種（圖1）后

7、一種可以提高凸點(diǎn)剛度，在電極壓力較高時(shí)不致于過早壓潰；也可 以減少因電流密度過大而產(chǎn)生噴濺。但常采用圓球型凸點(diǎn)。為防止擠出金屬殘留因凸點(diǎn)周圍而形成板間間隙，有 時(shí)也采用帶環(huán)形溢出槽型凸點(diǎn)。多點(diǎn)凸焊時(shí)，凸點(diǎn)高度不一致將引起各起電流不平衡，使接頭強(qiáng)度不穩(wěn)定。因此 凸點(diǎn)高度誤差應(yīng)不超過+0.12mm。如果采用預(yù)熱電流，則誤差范圍可以增大凸點(diǎn)也可以做成長(zhǎng)形的（近似橢圓形），以增加熔核尺寸、提高焊點(diǎn)強(qiáng)度，此時(shí)凸點(diǎn)與平板將為線接觸。凸焊時(shí)，除利用上述幾種形式的凸點(diǎn)形成接頭外，根據(jù)凸焊工件種類不同，還有多種接頭形式。4、常用金屬的凸焊（1）低碳鋼的凸焊低碳鋼的凸焊應(yīng)用最廣泛。表2是低碳鋼螺帽凸焊的焊接條件。

8、表2低碳鋼螺帽凸焊的焊接條件帽的蜘f性rm血平枳用陞/ mmA&櫻踽心卿房時(shí)間也1.2yo3IQ_2-J_. _ _3一，II標(biāo)4.0IA&4.G4,33161.2&8J1忡2只3%釁帽的鼻破E稅JmmB搓央找批強(qiáng)lit /N m電峨底力/XN埠崖電流心2Ah8469_610KI- 3.2 一.6_口12261517210凸焊螺帽時(shí)，應(yīng)采用較短時(shí)間，否則會(huì)使螺紋變色，精度降低；電極壓力也不能過低，否則會(huì)引起凸點(diǎn) 移位，強(qiáng)度降低，并損壞螺紋。表3是低碳鋼線材交叉凸焊的焊接條件。鍛造比大時(shí)，需要較大的電極壓力和焊接電流，接頭強(qiáng)度也較 大，但外觀較差。表3低碳鋼線材交叉凸焊的焊接條件辱塘比C線徑/

9、mm龜椎壓力 ikN懷接時(shí)戚/周焊接電| 心2.Q0.45LD2.40.45:L43.1055a 120飯0.E102.91.1n.* .7*.41出st ；S.l8,02.977669.5_ 4,0L3_-MU2.00.4ft1.32,40,45:A1.73#G.7 %! ri .Z5254,04.UL 14 -:1520154.364308.03.H1 407,89.S52932）鍍層鋼板的凸焊鍍層鋼板凸焊要比點(diǎn)焊和縫焊遇到的問題少一些，原因是電流集中于凸點(diǎn)，即使接觸處的鍍層金屬首先 熔化并蔓延開來，也不會(huì)象點(diǎn)、縫焊一樣使電；流密度降低。此外，由于凸焊的平面電極接觸面大、電流密度小， 因此

10、無論是鍍層的粘附還。是電極的變形都比較小。鍍鋅鋼板凸焊用得較多。表4是這種鋼板凸焊的焊接條件凸點(diǎn)所i mmIfcl? mm凹點(diǎn)尺寸Amn電櫥壓力外扣時(shí)何/周電流 心g -小搖fk 任 /inmFl附心12s4.Q4.0IJ1.2D.JOJTT3.2斗疽L2L24-Q4.01.20.J51661012LOLOL2IJ51510.04.2L6LG. P .L2i.a-律U-5 j土 36.21.*I-B1.42514.01432.32,36.0I.J333016.0197.5276.(1U4333. .品7.S貼聚氯乙烯塑料面鋼板的凸焊這種鋼板的一面有絕緣的聚氯乙烯塑料層，只能以單面單點(diǎn)或單面雙點(diǎn)

11、的方式焊接。為了保護(hù)貼塑面不 被破壞，必須采用較短時(shí)間的焊接。一般采用半周通電的方式采控制加熱時(shí)間和熱量，甚至縮短到1/6周或者 使用儲(chǔ)能焊機(jī)進(jìn)行短時(shí)間焊接。為了保證貼塑面沒有明顯壓痕，通常采用與貼塑面鋼板相同花紋的鋼板作墊板。 表4和表5分別是采用圓球形和環(huán)形凸點(diǎn)時(shí)凸焊的焊接條件。表4貼塑鋼板圓球形凸點(diǎn)凸焊的焊接條件蛇哼j mm成A! -J /mni電根 匹力 f kN時(shí)間 /muJkA狒弊強(qiáng)廢 IN州直所4由板0.4042,0om43 J0.7 5。擊(U0.31出 1551 3uSQJO瞬0.41.90.15J3旦0.656.5W 1與W-0.2051.51.00.40.41.00.155m0.7511.00.51.0tl.2554 5JQO.ftC6Z.bh LO1.21.21.00.K56s.a2.0表5貼塑鋼板圓環(huán)形凸點(diǎn)凸焊的焊接條件 橫厚/mm凸點(diǎn)災(zāi)寸1mm史德#波式Qi壽jr酩A凸理.所在鋼棍電榜莊方 /kN焊推時(shí)間 t冏電成蚱他/kA屯客款電原 N強(qiáng)度；5(N4.20.50.2-0359.0jooo340OS1#3.D0.40.2-4J.46心KWO3601J(1一&4_4510.6