電阻對(duì)接焊焊接原理

1、精彩文檔精彩文檔對(duì)接電阻焊（以下簡(jiǎn)稱(chēng)對(duì)焊）是利用電阻熱將兩工件沿整個(gè)端面同時(shí)焊接起來(lái)的一類(lèi)電阻焊方法。對(duì)焊的生產(chǎn)率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因而獲得廣泛應(yīng)用。其應(yīng)用范圍可歸納如下：（1）工件的接長(zhǎng)例如帶鋼、型材、線(xiàn)材、鋼筋、鋼軌、鍋爐鋼管、石油和天然氣輸送等管道的對(duì)焊。（2）環(huán)形工件的對(duì)焊例如汽車(chē)輪輞和自行車(chē)、摩托車(chē)輪圈的對(duì)焊、各種鏈環(huán)的對(duì)焊等。（3）部件的組焊將簡(jiǎn)單軋制、鍛造、沖壓或機(jī)加工件對(duì)焊成復(fù)雜的零件，以降低成本。例如汽車(chē)方向軸外殼和后橋殼體的對(duì)焊，各種連桿、拉桿的對(duì)焊，以及特殊零件的對(duì)焊等。（4）異種金屬的對(duì)焊可以節(jié)約貴重金屬，提高產(chǎn)品性能。例如刀具的工作部分（高速鋼）與尾部（中碳鋼）的對(duì)

2、焊，內(nèi)燃機(jī)排氣閥的頭部（耐熱鋼）與尾部（結(jié)構(gòu)鋼）的對(duì)焊，鋁銅導(dǎo)電接頭的對(duì)焊等。對(duì)焊分為電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊兩種。電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊是將兩工件端面始終壓緊，利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛壓力（或不加頂鍛壓力只保持焊接時(shí)壓力）完成焊接的方法。一、電阻對(duì)焊的電阻和加熱對(duì)焊時(shí)的電阻分布如圖14-所2示?？傠娮杩捎孟率奖硎荆篟=2+RR+2R33式中一個(gè)工件導(dǎo)電部分的內(nèi)部電阻（。）；3兩工件間的接觸電阻（。）；c工件與電極間的接觸電阻（。）；3工件與電極之間的接觸電阻由于阻值小，且離接合面較遠(yuǎn)，通常忽略不計(jì)。工件的內(nèi)部電阻與被焊金屬的電阻率P和工件伸出電極的長(zhǎng)度成正比，與工件的斷面積成反比。和點(diǎn)

3、焊時(shí)一樣，電阻對(duì)焊時(shí)的接觸電阻取決于接觸面的表面狀態(tài)、溫度及壓力。當(dāng)接觸電阻有明顯的氧化物或其他贓物時(shí)，接觸電阻就大。溫度或壓力的增高，都會(huì)因?qū)嶋H接觸面積的增大而使接觸電阻減小。焊接剛開(kāi)始時(shí)，接觸點(diǎn)上的電流密度很大；端面溫度迅速升高后，接觸電阻急劇減小。加熱到一定溫度（鋼60度0，鋁合金35度0）時(shí)，接觸電阻完全消失。和點(diǎn)焊一樣，對(duì)焊時(shí)的熱源也是由焊接區(qū)電阻產(chǎn)生的電阻熱。電阻對(duì)焊時(shí)，接觸電阻存在的時(shí)間極短，產(chǎn)生的熱量小于總熱量的10-。15但因%這部分熱量是接觸面附近很窄的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的。所以會(huì)使這一區(qū)域的溫度迅速升高，內(nèi)部電阻迅速增大，即使接觸電阻完全消失，該區(qū)域的產(chǎn)熱強(qiáng)度仍比其他地方高。所采

4、用的焊接條件越硬（即電流越大和通電時(shí)間越短），工件的壓緊力越小，接觸電阻對(duì)加熱的影響越明顯。二、電阻對(duì)焊的焊接循環(huán)、工藝參數(shù)和工件準(zhǔn)備、1焊接循環(huán)電阻對(duì)焊時(shí)，兩工件始終壓緊，當(dāng)端面溫升高到焊接溫度時(shí)，兩工件3端面的距離小到只有幾個(gè)埃，端面間原子發(fā)生相互作用，在接合上產(chǎn)生共同晶粒，從而形成接頭。電阻對(duì)焊時(shí)的焊接循環(huán)有兩種：等壓的和加大鍛壓力的。前者加壓機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)。后者有利于提高焊接質(zhì)量，主要用于合金鋼，有色金屬及其合金的電阻對(duì)焊，為了獲得足夠的塑性變形和進(jìn)一步改善接頭質(zhì)量，還應(yīng)設(shè)置電流頂鍛程序。2、工藝參數(shù)電阻對(duì)焊的主要工藝參數(shù)有：伸出長(zhǎng)度、焊接電流（或焊接電流密度）、焊接通電時(shí)間、焊接

5、壓力和頂鍛壓力。（）伸出長(zhǎng)度即工件伸出夾鉗電極端面的長(zhǎng)度。選擇伸出長(zhǎng)度時(shí)，0要考慮兩個(gè)因素：頂鍛時(shí)工件的穩(wěn)定性和向夾鉗的散熱。如果過(guò)長(zhǎng)，則頂鍛0時(shí)工件會(huì)失穩(wěn)旁彎。過(guò)短，則由于向鉗口的散熱增強(qiáng)，使工件冷卻過(guò)于強(qiáng)烈，0會(huì)增加塑性變形的困難。對(duì)于直徑為的工件，一般低碳鋼：5鋁0和黃銅：，銅：l200（）焊接電流W和焊接時(shí)間在電阻對(duì)焊時(shí)，焊接電流常以電流密度3來(lái)表示。3和3是決定工件加熱的兩個(gè)主要參數(shù)。二者可以在一定范圍內(nèi)相應(yīng)地調(diào)配。可以采用大電流密度、短時(shí)間（強(qiáng)條件），也可以采用小電流密度、長(zhǎng)時(shí)間（弱條件）。但條件過(guò)強(qiáng)時(shí)，容易產(chǎn)生未焊透缺陷；過(guò)軟時(shí)，會(huì)使接口端面嚴(yán)重氧化、接頭區(qū)晶粒粗大、影響接頭強(qiáng)度

6、。（）焊接壓力3與頂鍛壓力，對(duì)接頭處的產(chǎn)熱和塑性變形都有影響。減小3有利于產(chǎn)熱，但不利于塑性變形。因此，易用較小的3進(jìn)行加熱，而以大得多的進(jìn)行頂鍛。但是3也不能過(guò)低，否則會(huì)引起飛濺、增加端面氧化，并在接口附近造成疏松。、3工件準(zhǔn)備電阻對(duì)焊時(shí)，兩工件的端面形狀和尺寸應(yīng)該相同，以保證工件的加熱和塑性變形一致。工件的端面，以及與夾鉗接觸的表面必須進(jìn)行嚴(yán)格清理。端面的氧化物和贓物將會(huì)直接影響到接頭的質(zhì)量。與夾鉗接觸的工件表面的氧化物和贓物將會(huì)增大接觸處電阻，使工件表面燒傷、鉗口磨損加劇，并增大功率損耗。清理工件可以用砂輪、鋼絲刷等機(jī)械手段，也可以用酸洗。電阻焊接頭中易產(chǎn)生氧化物夾雜。對(duì)于焊接質(zhì)量要求高

7、的稀有金屬、某些合金鋼和有色金屬時(shí)，常采用氬、氦等保護(hù)氛來(lái)解決。電阻對(duì)焊雖有接頭光滑、毛刺小、焊接過(guò)程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但其接頭的力學(xué)性能較低，對(duì)工件端面的準(zhǔn)備工作要求高，因此僅用于小斷面（小于）金屬型材的對(duì)接。閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊可分為連續(xù)閃光對(duì)焊和預(yù)熱閃光對(duì)焊。連續(xù)閃光對(duì)焊由兩個(gè)主要階段組成：閃光階段和頂鍛階段。預(yù)熱閃光對(duì)焊只是在閃光階段前增加了預(yù)熱階段。一、閃光對(duì)焊的兩個(gè)階段、1閃光階段閃光的主要作用是加熱工件。在此階段中，先接通電源，并使兩工件端面輕微接觸，形成許多接觸點(diǎn)。電流通過(guò)時(shí)，接觸點(diǎn)熔化，成為連接兩端面的液體金屬過(guò)梁。由于液體過(guò)梁中的電流密度極高，使過(guò)梁中的液體金屬蒸發(fā)、過(guò)梁爆破。隨著動(dòng)

8、夾鉗的緩慢推進(jìn)，過(guò)梁也不斷產(chǎn)生與爆破。在蒸氣壓力和電磁力的作用下，液態(tài)金屬微粒不斷從接口間噴射出來(lái)。形成火花急流-閃-光。在閃光過(guò)程中，工件逐漸縮短，端頭溫度也逐漸升高。隨著端頭溫度的升高，過(guò)梁爆破的速度將加快，動(dòng)夾鉗的推進(jìn)速度也必須逐漸加大。在閃光過(guò)程結(jié)束前，必須使工件整個(gè)端面形成一層液體金屬層，并在一定深度上使金屬達(dá)到塑性變形溫度。由于過(guò)梁爆破時(shí)所產(chǎn)生的金屬蒸氣和金屬微粒的強(qiáng)烈氧化，接口間隙中氣體介質(zhì)的含氧量減少，其氧化能力可降低，從而提高接頭的質(zhì)量。但閃光必須穩(wěn)定而且強(qiáng)烈。所謂穩(wěn)定是指在閃光過(guò)程中不發(fā)生斷路和短路現(xiàn)象。斷路會(huì)減弱焊接處的自保護(hù)作用，接頭易被氧化。短路會(huì)使工件過(guò)燒，導(dǎo)致工件

9、報(bào)廢。所謂強(qiáng)烈是指在單位時(shí)間內(nèi)有相當(dāng)多的過(guò)梁爆破。閃光越強(qiáng)烈，焊接處的自保護(hù)作用越好，這在閃光后期尤為重要。、2頂鍛階段在閃光階段結(jié)束時(shí)，立即對(duì)工件施加足夠的頂端壓力，接口間隙迅速減小過(guò)梁停止爆破，即進(jìn)入頂鍛階段。頂鍛的作用是密封工件端面的間隙和液體金屬過(guò)梁爆破后留下的火口，同時(shí)擠出端面的液態(tài)金屬及氧化夾雜物，使?jié)崈舻乃苄越饘倬o密接觸，并使接頭區(qū)產(chǎn)生一定的塑性變形，以促進(jìn)再結(jié)晶的進(jìn)行、形成共同晶粒、獲得牢固的接頭。閃光對(duì)焊時(shí)在加熱過(guò)程中雖有熔化金屬，但實(shí)質(zhì)上是塑性狀態(tài)焊接。預(yù)熱閃光對(duì)焊是在閃光階段之前先以斷續(xù)的電流脈沖加熱工件，然后在進(jìn)入閃光和頂鍛階段。預(yù)熱目的如下：（1）減小需用功率可以在小

10、容量的焊機(jī)上焊接斷面面積較大的工件，因?yàn)楫?dāng)焊機(jī)容量不足時(shí)，若不先將工件預(yù)熱到一定溫度，就不可能激發(fā)連續(xù)的閃光過(guò)程。此時(shí)，預(yù)熱是不得已而采取的手段。（2）降低焊后的冷卻速度這將有利于防止淬火鋼接頭在冷卻時(shí)產(chǎn)生淬火組織和裂紋。（3）縮短閃光時(shí)間可以減少閃光余量，節(jié)約貴重金屬。預(yù)熱不足之處是：（1）延長(zhǎng)了焊接周期，降低了生產(chǎn)率；（2）使過(guò)程的自動(dòng)化更加復(fù)雜；（3）預(yù)熱控制較困難。預(yù)熱程度若不一致，就會(huì)降低接頭質(zhì)量的穩(wěn)定性。二、閃光對(duì)焊的電阻和加熱閃光對(duì)焊時(shí)的接觸電阻即為兩工件端面間液體金屬過(guò)梁的總電阻，其大小取決于同時(shí)存在的過(guò)梁數(shù)及其橫斷面積。后兩項(xiàng)又與工件的橫斷面積、電流密度和兩工件的接近速度有關(guān)

11、。隨著這三者的增大，同時(shí)存在的過(guò)梁數(shù)及其橫截面積增大，將減小。閃光對(duì)焊的比電阻對(duì)焊大得多，并且存在于整個(gè)閃光階段，雖然其電阻值逐漸減小，但始終大于工件的內(nèi)部電阻，直到頂鍛開(kāi)始瞬間才完全消失。圖是閃光對(duì)焊時(shí)、R和變化的一般規(guī)律。逐漸減小是由于在閃光過(guò)程中，隨著端面溫度的升高，工件接近速度逐漸增大，過(guò)梁的數(shù)目和尺寸都隨之增大的緣故。由于大并且存在整個(gè)閃光階段，所以閃光對(duì)焊時(shí)接頭的加熱主要靠。三、閃光對(duì)焊的焊接循環(huán)、工藝參數(shù)和工件準(zhǔn)備1、焊接循環(huán)閃光對(duì)焊的焊接循環(huán)14-所7示，圖中復(fù)位時(shí)間是指動(dòng)夾鉗由松開(kāi)工件至回到原位的時(shí)間。預(yù)熱方法有兩種：電阻預(yù)熱和閃光預(yù)熱，圖中（）采用的是電阻預(yù)熱。2、工藝參數(shù)

12、閃光對(duì)焊的主要參數(shù)有：伸出長(zhǎng)度、閃光電流、閃光流量、閃光速度、頂鍛流量、頂鍛速度、頂鍛壓力、頂鍛電流、夾鉗夾持力等。圖14-是8連續(xù)閃光對(duì)焊各流量和伸出長(zhǎng)度的示意圖。下面介紹各工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量的影響及選用原則：（）伸長(zhǎng)長(zhǎng)度和電阻對(duì)焊一樣，影響沿工件軸向的溫度分布和00接頭的塑性變形。止匕外，隨著的增大，使焊接回路的阻抗增大，需用功率也0要增大。一般情況下，棒材和厚臂管材（），為圓棒料的直徑或0方棒料的邊長(zhǎng)。對(duì)于薄板（6）mm頂鍛時(shí)不失穩(wěn)，一般?。ǎ?。0不同金屬對(duì)焊時(shí)，為了使兩工件上的溫度分布一致，通常是導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性差的金屬應(yīng)較小。表是不同金屬閃光對(duì)焊時(shí)的參考值。（）閃光電流和頂鍛電流取決

13、于工件的斷面積和閃光所需要的電流密度f(wàn)的大小又與被焊金屬的物理性能、閃光速度、工件斷面的面積和形狀，以及端面的加熱狀態(tài)有關(guān)。在閃光過(guò)程中，隨著的逐漸提高和接觸電阻的逐漸減小，將增大。頂鍛時(shí)，迅速消失，電流將急劇增大到頂鍛電流。表1不同金屬閃光對(duì)焊時(shí)的伸出長(zhǎng)度金屬種類(lèi)伸出長(zhǎng)度（）左右左右低碳鋼奧氏體鋼中碳鋼高速鋼鋼黃銅鋼銅注：為工件直徑（）當(dāng)焊接大截面鋼件時(shí)，為增加工件的加熱深度，應(yīng)采用較小的閃光速度，所用的平均一般不超過(guò)。表為斷面積工件閃光對(duì)焊時(shí)和的參考值。表閃光對(duì)焊時(shí)和的參考值金屬種類(lèi)(）()平均值最大值低碳鋼高合金鋼鋁合金銅合金鈦合金電流的大小取決于焊接變壓器的空載電壓。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中

14、一般20是給定次級(jí)空載電壓。選定時(shí)，除應(yīng)考慮焊機(jī)回路的阻抗，阻抗大時(shí)，應(yīng)2020相應(yīng)提高。焊接大斷面工件時(shí)，有時(shí)采用分級(jí)調(diào)節(jié)次級(jí)電壓的方法，開(kāi)始時(shí)，用較高的來(lái)激發(fā)閃光，然后降低到適應(yīng)值。（）閃光流量6選擇閃光流量，應(yīng)滿(mǎn)足在閃光結(jié)束時(shí)整個(gè)工件端面有一熔化金屬層，同時(shí)在一定深度上達(dá)到塑性變形溫度。如果6過(guò)小，則不能滿(mǎn)足上述要求，會(huì)影響焊接質(zhì)量。6過(guò)大，又會(huì)浪費(fèi)金屬材料、降低生產(chǎn)率。在選擇6時(shí)還應(yīng)考慮是否有預(yù)熱，因預(yù)熱閃光對(duì)焊的6可比連續(xù)閃光對(duì)焊小30-5。0%（）閃光速度足夠大的閃光速度才能保證閃光的強(qiáng)烈和穩(wěn)定。但過(guò)大會(huì)使加熱區(qū)過(guò)窄，增加塑性變形的困難，同時(shí)，由于需要的焊接電流增加，會(huì)增大過(guò)梁爆破

15、后的火口深度，因此將會(huì)降低接頭質(zhì)量。選擇時(shí)還應(yīng)考慮下列因素：）1被焊材料的成分和性能。含有易氧化元素多的或?qū)щ妼?dǎo)熱性好的材料，應(yīng)較大。例如焊奧氏體不銹鋼和鋁合金時(shí)要比焊低碳鋼時(shí)大；）是否有預(yù)熱。有預(yù)熱時(shí)容易激發(fā)閃光，因而可提高。）頂鍛前應(yīng)有強(qiáng)烈閃光。應(yīng)較大，以保證在端面上獲得均勻的金屬層。（5）頂鍛流量6u6u影響液體金屬的排除和塑性變形的大小。6過(guò)小時(shí)，液態(tài)金屬殘留在接口中，易形成疏松、縮孔、裂紋等缺陷；6過(guò)大時(shí)，也會(huì)因晶紋彎曲嚴(yán)重，降低接頭的沖擊韌度。6u根據(jù)工件斷面積選取，隨著斷面積的增大而增大。頂鍛時(shí)，為防止接口氧化，在端面接口閉合前不立刻切斷電流，因此頂鍛流量應(yīng)包括兩部分-有-電流頂

16、鍛留量和無(wú)電流頂鍛留量，前者為后者的0.5倍-。1（）頂鍛速度為避免接口區(qū)因金屬冷卻而造成液態(tài)金屬排除及塑性金屬變形的困難，以及防止端面金屬氧化，頂鍛速度越快越好。最小的頂鍛速度取決于金屬的性能。焊接奧氏體鋼的最小頂鍛速度均為焊接珠光體鋼的兩倍。導(dǎo)熱性好的金屬（如鋁合金）焊接時(shí)需要很高的頂鍛速度（150-20）0。對(duì)于同一種金屬，接口區(qū)溫度梯度大的，由于接頭的冷卻速度快，也需要提高頂鍛速度。（）頂鍛壓力通常以單位面積的壓力，即頂鍛壓強(qiáng)來(lái)表示。頂鍛壓強(qiáng)的大小應(yīng)保證能擠出接口內(nèi)的液態(tài)金屬，并在接頭處產(chǎn)生一定的塑性變形。頂鍛壓強(qiáng)過(guò)小，則變形不足，接頭強(qiáng)度下降；頂鍛壓強(qiáng)過(guò)大，則變形量過(guò)大，晶紋彎曲嚴(yán)重

17、，又會(huì)降低接頭沖擊韌度。頂鍛壓強(qiáng)的大小取決于金屬性能、溫度分布特點(diǎn)、頂鍛留量和速度、工件斷面形狀等因素。高溫強(qiáng)度大的金屬要求大的頂鍛壓強(qiáng)。增大溫度梯度就要提高頂鍛壓強(qiáng)。由于高的閃光速度會(huì)導(dǎo)致溫度梯度增大，因此焊接導(dǎo)熱性好的金屬（銅、鋁合金）時(shí)，需要大的頂鍛壓強(qiáng)（0。（8）預(yù)熱閃光對(duì)焊參數(shù)除上述工藝參數(shù)外，還應(yīng)考慮預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間。預(yù)熱溫度根據(jù)工件斷面和材料性能選擇，焊接低碳鋼時(shí)，一般不超過(guò)700-度9。0隨0著工件斷面積增大，預(yù)熱溫度應(yīng)相應(yīng)提高。預(yù)熱時(shí)間與焊機(jī)功率、工件斷面大小及金屬的性能有關(guān)，可在較大范圍內(nèi)變化。預(yù)熱時(shí)間取決于所需預(yù)熱溫度。預(yù)熱過(guò)程中，預(yù)熱造成的縮短量很小，不作為工藝參數(shù)來(lái)

18、規(guī)定。（）夾鉗的夾持力Fc必須保證工件在頂鍛時(shí)不打滑F(xiàn)c與頂鍛壓力Fu和工件與夾鉗間的摩擦系數(shù)f有關(guān)，他們的關(guān)系是：FcNFu/2f。通常F（）F.斷面緊湊的低碳鋼取下限，冷軋不銹鋼板取上限。當(dāng)夾具上帶有頂撐裝置時(shí)，加緊力可以大大降低，此時(shí)Fc就足夠了。、3工件準(zhǔn)備閃光對(duì)焊的工件準(zhǔn)備包括：端面幾何形狀、毛坯端頭的加工和表面清理。閃光對(duì)焊時(shí)，兩工件對(duì)接面的幾何形狀和尺寸應(yīng)基本一致。否則將不能保證兩工件的加熱和塑性變形一致，從而將會(huì)影響接頭質(zhì)量。在生產(chǎn)中，圓形工件直徑的差別不應(yīng)超過(guò)15，%方形工件和管形工件不應(yīng)超過(guò)10。%在閃光對(duì)焊大斷面工件時(shí)，最好將一個(gè)工件的端部倒角，使電流密度增大，以便于激光

19、閃發(fā)。這樣就可以不用預(yù)熱或閃光初期提高次級(jí)電壓。對(duì)焊毛坯端頭的加工可以在剪床、沖床、車(chē)床上進(jìn)行，也可以用等離子或氣焰切割，然后清除端面。閃光對(duì)焊時(shí)，因端部金屬在閃光時(shí)被燒掉，故對(duì)端面清理要求不甚嚴(yán)格。但對(duì)夾鉗和工件接觸面的清理要求，應(yīng)和電阻對(duì)焊一樣。四、常用金屬的閃光對(duì)焊所有鋼和有色金屬幾乎都可以閃光對(duì)焊，但要獲得優(yōu)質(zhì)接頭，還需根據(jù)金屬的有關(guān)特性，采取必要的工藝措施?，F(xiàn)分析如下：（1）導(dǎo)電導(dǎo)熱性對(duì)于導(dǎo)電導(dǎo)熱性好的金屬，應(yīng)采用較大的比功率和閃光速度，較短的焊接時(shí)間。（2）高溫強(qiáng)度對(duì)于高溫強(qiáng)度高的金屬，應(yīng)采用增大溫塑性區(qū)的寬度，采用較大的頂鍛力。（3）結(jié)晶溫度區(qū)間結(jié)晶溫度區(qū)間越大，半熔化區(qū)越寬，應(yīng)

20、采用較大的頂鍛壓力和頂鍛留量，以便把半溶化區(qū)中的熔化金屬全部排擠進(jìn)去，以免留在接頭中引起縮孔、疏松和裂紋等缺陷。（4）熱敏感性常見(jiàn)的有兩種情況，第一種是淬火鋼，焊后接頭易產(chǎn)生淬火組織，使硬度增高、塑性降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生淬火裂紋。淬火鋼通常采用加熱區(qū)寬的預(yù)熱閃光對(duì)焊，焊后采用緩慢冷卻和回火等措施。第二種是經(jīng)冷作強(qiáng)化的金屬（如奧氏體不銹鋼），焊接時(shí)接頭和熱影響區(qū)發(fā)生軟化，使接頭強(qiáng)度降低。焊接此類(lèi)金屬通常采用較大的閃光速度和頂鍛壓力，以盡量縮小軟化區(qū)和減輕軟化程度。（5）氧化性接頭中的氧化物夾雜對(duì)接頭質(zhì)量有嚴(yán)重危害，因此，防止氧化和排除氧化是提高接頭質(zhì)量的關(guān)鍵。金屬的成分不同，其氧化性的生成也不同。

21、若生成氧化物的熔點(diǎn)低于被焊金屬，這時(shí)氧化物有較好的流動(dòng)性，頂鍛時(shí)容易被排擠出來(lái)。若生成氧化物的熔點(diǎn)高于被焊金屬，如、22323等，就必須在被焊金屬還處在溶化狀態(tài)時(shí)，才有可能將他們排出。因此，在焊接含有較多硅、鋁、鉻、一類(lèi)元素的合金鋼時(shí)，應(yīng)該采取嚴(yán)格的工藝措施，徹底排除氧化物。下面介紹幾種常用金屬材料閃光對(duì)焊的特點(diǎn)：1、碳素鋼的閃光對(duì)焊這類(lèi)材料具有電阻系數(shù)高，加熱時(shí)碳元素的氧化為接口提供保護(hù)性氣氛和，不含有生成高熔點(diǎn)氧化物的元素等優(yōu)點(diǎn)。因而都屬于焊接性較好的材2料。隨著鋼中的含碳量的增加，電阻系數(shù)增大、結(jié)晶區(qū)間、高溫強(qiáng)度及淬硬傾向都隨之增大。因而需要相應(yīng)增加頂鍛壓強(qiáng)和頂鍛留量。為了減輕淬火的影響

22、?？刹捎妙A(yù)熱閃光對(duì)焊，并進(jìn)行焊后熱處理。碳素鋼閃光對(duì)焊時(shí)，由于碳向加熱端面擴(kuò)散并被強(qiáng)烈氧化，以及頂鍛時(shí)，半溶化區(qū)內(nèi)含碳量高的溶化金屬被擠出，所以在接頭處形成含碳量低的貧碳層（呈白色，也稱(chēng)亮帶）。貧碳層的寬度隨著鋼含量的提高、預(yù)熱時(shí)間的加長(zhǎng)而增寬；隨著含碳量的增大和氣體介質(zhì)氧化傾向的減弱而變窄。采用長(zhǎng)時(shí)間的熱處理可以消除貧碳層。用得最多的是碳素鋼閃光對(duì)焊。只要焊接條件選擇適當(dāng)，一般不會(huì)出現(xiàn)困難。甚至對(duì)溶焊來(lái)說(shuō)比較難焊的鑄鐵也是一樣。鑄鐵通常采用預(yù)熱閃光對(duì)焊，用連續(xù)閃光對(duì)焊容易形成白口。由于含碳量很高，閃光時(shí)產(chǎn)生大量的和保護(hù)氣氛，自保護(hù)作用較強(qiáng)，即使在工藝參數(shù)波動(dòng)很大時(shí)，在接口中也只有少量氧化夾雜

23、物。2、合金鋼的閃光對(duì)焊合金元素含量對(duì)鋼性能的影響和應(yīng)采取的工藝措施如下：1）鋼中的鋁、鉻、硅、鉬等元素易生成高熔點(diǎn)氧化物，應(yīng)增大閃光和頂鍛速度，以減少其氧化。2）合金元素含量增加，高溫強(qiáng)度提高，應(yīng)增加頂鍛壓強(qiáng)。3）對(duì)于珠光體鋼，合金元素增加，淬火傾向性就增大，應(yīng)采取防止淬火脆化的措施。下表是碳素鋼和合金鋼閃光對(duì)焊工藝參數(shù)的參考值。各類(lèi)鋼閃光對(duì)焊主要參數(shù)的參考值平均閃光速度（）最大閃光頂鍛壓強(qiáng)（）焊后頂鍛速度（類(lèi)別速度預(yù)熱閃連續(xù)閃熱處預(yù)熱閃光連續(xù)閃光(/（）光光理低碳鋼1.5.50.81.5515300008(0不需低碳鋼及低合1.5.50.81.55三30000011(0要金鋼1.5累0.8

24、1.55153000101緩冷、高碳鋼3.5.5.53.55103015008(011018(0回火低合金鋼的焊接特點(diǎn)與中碳鋼相似，具有淬硬傾向，應(yīng)采用相應(yīng)的熱處理方法。這類(lèi)鋼的高溫強(qiáng)度大，易生成氧化物夾雜，需要采用較高的頂鍛壓強(qiáng)，較高的閃光和頂鍛速度。高碳合金鋼除具有高碳鋼的特點(diǎn)外，還含有一定數(shù)量的合金元素。由于含碳量高，結(jié)晶溫度區(qū)間寬，接口處的半熔區(qū)就較寬，如果頂鍛壓力不足，塑性變形量不夠，殘留在半溶化區(qū)內(nèi)的液態(tài)金屬將形成疏松組織。還因含有合金元素，會(huì)形成高熔點(diǎn)氧化物夾雜。因此，需要較高的閃光和頂鍛速度，較大的頂鍛壓強(qiáng)和頂鍛留量。奧氏體鋼的主要合金元素是和，這種鋼具有高溫強(qiáng)度高，導(dǎo)電和導(dǎo)熱

25、性差、熔點(diǎn)低（與低碳鋼相比），又有大量易形成高熔點(diǎn)氧化物的合金元素（如）。因此，要求有大的頂鍛壓強(qiáng)，高的閃光和頂鍛速度。高的閃光速度可以減小加熱區(qū)，可有效地防止熱影響區(qū)晶粒急劇長(zhǎng)大和抗腐蝕性的降低。3、鋁及其合金的閃光對(duì)焊這類(lèi)材料具有導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，熔點(diǎn)低，易氧化且氧化物熔點(diǎn)高、塑性溫度區(qū)窄等特點(diǎn)，給焊接帶來(lái)困難。鋁合金對(duì)焊的焊接性較差，工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，極易產(chǎn)生氧化夾雜物、疏松等缺陷，使接頭強(qiáng)度和塑性急劇降低。閃光對(duì)焊時(shí)，必須采用很高的閃光和頂鍛速度、大的頂鍛留量和強(qiáng)迫形成的頂鍛模式。所需比功率也要比鋼件大得多。4、銅及其合金的閃光對(duì)焊銅的導(dǎo)熱性比鋁好，熔點(diǎn)較高，因而比鋁要難焊的多。純銅閃光

26、對(duì)焊時(shí)，很難在端面形成液態(tài)金屬層和保持穩(wěn)定的閃光過(guò)程，也很難獲得良好的塑性溫度區(qū)。為此，焊接時(shí)需要很高的最后閃光速度、頂鍛速度和頂鍛壓強(qiáng)。銅合金（如黃銅、青銅）的對(duì)焊比純銅容易。黃銅對(duì)焊時(shí)由于鋅的蒸發(fā)而使接頭性能下降，為了減少鋅的蒸發(fā)，也應(yīng)采用很高的最后閃光速度、頂鍛速度和頂鍛壓強(qiáng)。鋁、銅及其合金閃光對(duì)焊的工藝參數(shù)可參考下表：有色金屬及其合金閃光對(duì)焊的焊接條件工藝參數(shù)材料尺寸（）銅黃銅（）黃銅（）黃銅（）帶材厚鋁棒4棒材管材板材棒材直徑空載電壓（）最大電流（）伸出長(zhǎng)度（）閃光留量（）閃光時(shí)間（）平均閃光速度（）最大閃光速度（/頂鍛留量（）頂鍛速度差很大，鋁的熔化比銅快4-倍5，所以要相應(yīng)增大鋁

27、的伸出長(zhǎng)度。鋁和銅閃光對(duì)焊的工藝參數(shù)可參考下表。鋁和銅對(duì)焊時(shí)，可能形成金屬間化合物A增加2接頭脆性。因此，必須在頂鍛時(shí)盡可能將從接口中排擠出去。銅于鋁閃光對(duì)焊的焊接條件焊接斷面（）棒材直徑帶材電流最大值（）伸出長(zhǎng)度（）銅鋁燒化留量（）閃光時(shí)間（）閃光平均速度（/頂鍛留量（）頂鍛速度（/頂鍛單位壓力（）5、鈦及其合金的閃光對(duì)焊鈦及其合金的閃光對(duì)焊的主要問(wèn)題是由于淬火和吸收氣體（氫、氧、氦等）而使接頭塑性降低。鈦合金的淬火傾向與加入的合金元素有關(guān)。若加入穩(wěn)定B相元素則淬火傾向增大，塑性將進(jìn)一步降低。若采用強(qiáng)烈閃光的連續(xù)閃光對(duì)焊，不加保護(hù)氣體就可獲得滿(mǎn)意的接頭。當(dāng)采用閃光、頂鍛速度較小的預(yù)熱閃光焊時(shí)

28、，應(yīng)在或保護(hù)氣氛中焊接。預(yù)熱溫度為度，工藝參數(shù)和焊接鋼時(shí)基本一致，只是閃光留量稍有增加。此時(shí)可獲得較高塑性的接頭。典型工件的對(duì)焊一、小斷面工件的對(duì)焊直徑dW5mm的線(xiàn)材多采用電阻對(duì)焊，其工藝參數(shù)可參考下表:線(xiàn)材電阻對(duì)焊的焊接條件金屬種類(lèi)直徑(mm)伸出長(zhǎng)度(mm)焊接電流()焊接時(shí)間()頂鍛壓力()碳鋼5銅5鋁55鎳鉻合金5注：頂鍛留量等于線(xiàn)材直徑，有電流頂鍛量等于直徑的0.2-倍0。直徑很小的線(xiàn)材、不同材料的線(xiàn)材，以及線(xiàn)材與沖壓件(如電阻器和二極管的端蓋)可采用電容儲(chǔ)能式對(duì)焊，其特點(diǎn)在于焊接條件非常硬，加熱范圍極窄，大大減輕了被焊金屬熱物理性能對(duì)接頭形成的影響。二、桿件的對(duì)焊多用于建筑業(yè)的鋼

29、筋對(duì)焊，通常直徑d者用電阻對(duì)焊；d用連續(xù)閃光對(duì)焊；d用預(yù)熱閃光對(duì)焊。用手動(dòng)對(duì)焊機(jī)時(shí)，由于焊機(jī)功率較小(通常不超過(guò)5Vd5時(shí)，mm一般就要用預(yù)熱閃光對(duì)焊。桿件對(duì)焊時(shí)可使用半圓形或形夾鉗電極，后者可用于各種直徑，因而獲得廣泛應(yīng)用。桿件屬實(shí)心斷面，剛性較大，可采用較長(zhǎng)的伸出長(zhǎng)度。低碳鋼棒材電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊的工藝參數(shù)可參考下面兩表：低碳鋼棒材電阻對(duì)焊的焊接條件斷面積伸出長(zhǎng)度焊接縮短量(mm)電流密度焊接時(shí)間焊接壓強(qiáng)（m（m有電無(wú)電（m（）（）焊接淬火鋼時(shí)增加）對(duì)于淬火鋼增加1低碳鋼棒材閃光對(duì)焊的時(shí)間和流量焊接直徑（）預(yù)熱閃光對(duì)焊連續(xù)閃光對(duì)焊留量（）時(shí)間（）留量（）時(shí)間（）總流量預(yù)熱與閃光頂鍛預(yù)熱閃光

30、與頂鍛總流量閃光頂鍛三、管子對(duì)焊管子對(duì)焊廣泛用于鍋爐制造、管道工程及石油設(shè)備制造。根據(jù)管子的斷面和材料選擇連續(xù)或預(yù)熱閃光對(duì)焊。夾鉗電極可以用半圓形或形。通常當(dāng)管徑與壁厚的比值大于10時(shí)可選用半圓形，以防管子被壓扁。比值小于10時(shí)可選用形。為避免管子在夾鉗電極中滑移，夾鉗電極應(yīng)有適當(dāng)?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度。管徑為時(shí)，工件長(zhǎng)度為管徑的倍；管徑為時(shí)為倍。低碳鋼和合金鋼管連續(xù)閃光對(duì)焊的工藝參數(shù)可參考下表：20號(hào)鋼、2及2剛管連續(xù)閃光對(duì)焊的焊接條件鋼種尺寸()次級(jí)空載電壓()伸出長(zhǎng)度2()閃光留量()平均閃光速度()頂鍛留量()有電流頂鍛量()25X3233553032X322223340302032X4656(0

31、052545503532X55050554060X3554G04530232466600050402324656000505040大直徑厚臂鋼管一半用預(yù)熱閃光對(duì)焊，其工藝參數(shù)可參考下表：大斷面低碳鋼管預(yù)熱閃光對(duì)焊的焊接條件管子截面()2次級(jí)空載電壓()伸出長(zhǎng)度2()預(yù)熱時(shí)間()閃光留量()平均閃光速度()頂鍛留量()有電流頂鍛量()總時(shí)間脈沖時(shí)間4000652406050560000434024055202260005304206022040200003420540602306523200004440200260562由于管子是展開(kāi)形斷面，散熱較快，端面液態(tài)金屬易于冷卻，頂鍛時(shí)難于擠出。面積分

32、散，又使閃光過(guò)程中自保護(hù)作用減弱。因此，當(dāng)工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，非金屬夾雜物會(huì)殘留在接口中形成灰斑缺陷。保持穩(wěn)定閃光，提高閃光和頂鍛速度，并采用氣體保護(hù)，能減少或消除灰斑。管子焊后，需去除內(nèi)外毛刺，以保證管子外表光潔，內(nèi)部有一定的通道孔徑。去除毛刺需使用專(zhuān)用工具。四、薄板對(duì)焊薄板對(duì)焊在冶金工業(yè)軋制鋼板的連續(xù)生產(chǎn)線(xiàn)上廣泛應(yīng)用。板材寬度從到以上，厚度從小于到十幾m材料有碳鋼、合金鋼及有色金屬及其合金等。板材對(duì)焊后，接頭由于將經(jīng)受軋制，并生產(chǎn)很大的塑性變形，因而不僅要有一定的強(qiáng)度、而且應(yīng)有很高的塑性。厚度小于的鋼板，一般采用連續(xù)閃光對(duì)焊，用平面電極單面導(dǎo)電，板材較厚時(shí)，采用預(yù)熱閃光對(duì)焊，雙面導(dǎo)電，以保

33、證沿整個(gè)端面加熱均勻。薄板焊接時(shí)，因斷面的長(zhǎng)與寬之比較大，面積分散、接頭冷卻快，閃光過(guò)程中自保護(hù)作用較弱，同時(shí)，液態(tài)過(guò)梁細(xì)小，端面上液態(tài)金屬層薄。易于氧化和凝固。因此必須提高閃光和頂鍛速度。焊后須趁熱用毛刺切除裝置切除毛刺。低碳鋼和不銹鋼板閃光對(duì)焊的工藝參數(shù)參考下面兩表：低碳鋼鋼板的閃光和頂鍛留量厚度(m寬度(m留量(m總流量閃光留量頂鍛留量總流量有電無(wú)電不銹鋼板閃光對(duì)焊的流量厚度(m最終鉗口距離閃光留量頂鍛留量伸出總長(zhǎng)五、環(huán)形件對(duì)焊環(huán)形件（如車(chē)輪輞、鏈環(huán)、軸承環(huán)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)安裝邊等）焊接時(shí)，除了考慮對(duì)焊工藝的一般規(guī)律外，還應(yīng)注意分流和環(huán)形件變形彈力的影響。由于存在分流，需用功率要增大15-5

34、。0分%流雖環(huán)形件直徑的減小，斷面的增大，以及材料電阻率的減小而增大。環(huán)形件對(duì)焊時(shí)，頂鍛壓力的選擇必須考慮變形反彈力的影響，但由于分流有對(duì)環(huán)背加熱的作用，因而頂鍛壓力增加量不大。自行車(chē)、摩托車(chē)鋼圈、汽車(chē)輪輞均采用連續(xù)閃光對(duì)焊，夾鉗電極的前口必須與工件斷面相吻合。頂鍛時(shí)，為了防止反彈力影響接頭質(zhì)量，甚至拉開(kāi)接頭，需要延長(zhǎng)無(wú)電流頂鍛時(shí)間。錨鏈，傳動(dòng)鏈等鏈環(huán)多用于低碳鋼和低合金鋼制造，直徑時(shí)可用電阻對(duì)焊，時(shí)可用預(yù)熱閃光對(duì)焊，預(yù)熱的目的是為了使接口處加熱均勻，頂鍛時(shí)容易產(chǎn)生一定的塑性變形。鏈環(huán)對(duì)焊的工藝參數(shù)可參考下面兩表：錨鏈閃光對(duì)焊的焊接條件錨鏈直徑（）次級(jí)電壓初級(jí)電流預(yù)熱間斷焊接通電時(shí)間頂鍛速度（

35、）閃光速度留量（）（）閃光短路次數(shù)（）自然間隙等速加速有電項(xiàng)無(wú)電項(xiàng)合!289.24205502419145500.91.11.5421.01.51.5103110.345058035221.545500.91.12421.01.51.5103410.340203524245500.81.02421.51.51138.85480804282300.81.02.5521.51.512124010.0500205302300.0.92521.52212小直徑鏈環(huán)電阻對(duì)焊的焊接條件直徑（mm）焊機(jī)額定功率（）次級(jí)電壓（）焊接時(shí)間（）每分鐘焊接鏈環(huán)數(shù)通電斷電19.82504.44.554.51.0.41.2503.43.555.01.0.415.0153.84.03.01.0.13.5153.84.02.51.0