某汽車電器公司接觸焊接基礎(chǔ)知識培訓(xùn)

XX汽車電器有限公司內(nèi)訓(xùn)教材申康二零零六年七月第一頁，共二十三頁。目錄接觸焊接基礎(chǔ)知識

概述

名詞解釋電器接觸元件中常用的焊接方法凸焊的工藝參數(shù)結(jié)束語第二頁，共二十三頁。概述概述

當(dāng)前，隨著我國電器產(chǎn)品向高精度、小型化方向發(fā)展，電器產(chǎn)品中電接觸點(diǎn)的鉚接工藝已越來越多的被焊接工藝取代。目前已采用的有以下幾種方法：釬焊（包括火焰釬焊、電阻釬焊）、點(diǎn)焊和凸焊。由于接觸元件是電器產(chǎn)品動作過程中的執(zhí)行者，它直接影響電器產(chǎn)品的動作可靠性和壽命，特別是對彈性元件及各種熱雙金屬片等材料，除要求焊接質(zhì)量高、焊接熱影響區(qū)小外，還應(yīng)保持其特有的性能。另外，由于焊接不合格造成銀觸點(diǎn)報(bào)廢的浪費(fèi)，對產(chǎn)品成本的影響是很大的。因此，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和要求，選擇某種可靠、合理和高效的焊接方法是很有必要的。第三頁，共二十三頁。名詞解釋名詞解釋

電阻焊：通常包括點(diǎn)焊、縫焊、凸焊和對焊。電阻焊是利用電流在壓力的作用下，通過工件及焊接接觸面間所產(chǎn)生的電阻熱，將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態(tài)，同時(shí)在保持壓力的情況下形成焊接接頭的焊接方法。

點(diǎn)焊：將工件壓緊在兩個(gè)柱狀電極之間，通過加壓通電使工件在接觸面熔化形成熔核，然后斷電并在壓力下凝固結(jié)晶，形成組織致密的焊點(diǎn)。

縫焊：與點(diǎn)焊相似，所不同的是用旋轉(zhuǎn)的盤狀電極代替柱狀電極。疊合的工作在圓盤間受壓通電，并隨圓盤的轉(zhuǎn)動而送進(jìn)，形成連續(xù)焊縫。

凸焊：在一工作的貼合面上預(yù)先加工出一個(gè)或多個(gè)突起點(diǎn)，使其與另一工件表面相接觸并通過加壓通電，然后壓塌使這些接觸點(diǎn)形成焊點(diǎn)的電阻焊方法。第四頁，共二十三頁。名詞解釋名詞解釋

釬焊：通常分為硬釬焊和軟釬焊。釬焊是利用熔點(diǎn)比母材低的金屬作為釬料，加熱后，釬料熔化，焊件不熔化，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，將焊件牢固的連接在一起。

氣焊：利用氣體火焰作熱源的焊接方法，最常用的是氧乙炔焊。

擴(kuò)散焊：將工件在高溫下加壓，使工件接觸面達(dá)到分子間相互擴(kuò)散形成連接的固態(tài)焊接方法。

貼合面：電阻焊時(shí)，在電極壓力作用下，兩工件彼此緊密接觸的表面。

熔核：電阻焊時(shí)，在工件貼合面上熔化金屬凝固后所形成的金屬核。

熔核直徑：電阻焊時(shí)，垂直于焊點(diǎn)中心橫截面上熔核的寬度。第五頁，共二十三頁。名詞解釋名詞解釋

預(yù)壓時(shí)間：從電極開始加壓至開始通電的時(shí)間。

預(yù)熱時(shí)間：（預(yù)熱電流）工件通過預(yù)熱電流的持續(xù)時(shí)間。

通電時(shí)間：（焊接電流）每一個(gè)焊接循環(huán)中，自焊接電流接通到焊接電流停止的持續(xù)時(shí)間。

間歇時(shí)間：從焊接通電時(shí)間結(jié)束到后熱（回火）電流開始通過之間的時(shí)間。

回火時(shí)間：（回火電流）回火電流持續(xù)的時(shí)間。

煅壓時(shí)間：從焊接電流結(jié)束到撤消電極壓力之間的一段時(shí)間。

休止時(shí)間：兩個(gè)相鄰焊接循環(huán)之間的間隔時(shí)間。

分流：從焊接主回路以外流過的電流。第六頁，共二十三頁。名詞解釋名詞解釋

電極壓力：通過電極施加在工件上的壓力。

電極：與工件外表面相接觸用于傳遞壓力和電流的載體。

工作行程：活動電極在加壓方向上規(guī)定移動的距離。

壓痕：由于通電加壓，電極在工件表面上所產(chǎn)生的與電極端頭形狀相似的凹痕。

壓痕深度：工件表面與壓痕底部的距離。

電極粘損：電極工作表面被工件表面的金屬和氧化皮粘附污損的現(xiàn)象。

縮孔：熔化金屬在凝固過程中收縮而產(chǎn)生的殘留在熔核中的孔穴。

噴濺（飛濺）：從工件貼合面或電極與工件接觸面間飛出熔化金屬顆粒的現(xiàn)象。第七頁，共二十三頁。目錄接觸焊接基礎(chǔ)知識

概述

名詞解釋

電器接觸元件中常用的焊接方法凸焊的工藝參數(shù)結(jié)束語第八頁，共二十三頁。

電器接觸元件中常用的焊接方法

火焰釬焊：火焰釬焊普遍用于電器接觸元件上接觸點(diǎn)與基材的連接開始于上世紀(jì)六十年代。這種焊接工藝具有設(shè)備簡單（通常是采用氧乙炔焊）、投資少和焊后檢驗(yàn)方便等優(yōu)點(diǎn)。但它同時(shí)存在著生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大、手工操作技能要求高、焊后工件表面質(zhì)量差、廢品率高和危險(xiǎn)性大等缺點(diǎn)，并且難以滿足高精度質(zhì)量要求（如接觸點(diǎn)焊后高度、尺寸精度）的工件。因此，隨著科技進(jìn)步、產(chǎn)品精度與質(zhì)量要求和客戶要求的不斷提高，火焰釬焊的應(yīng)用范圍已越來越窄。目前已屬于落后的工藝技術(shù)并很少用于電器產(chǎn)品接觸元件的加工生產(chǎn)中。電器接觸元件中常用的焊接方法第九頁，共二十三頁。電器接觸元件中常用的焊接方法

電阻釬焊：電阻釬焊普遍用于電器接觸元件上接觸點(diǎn)與基材的連接開始于上世紀(jì)七十年代中期。與火焰釬焊相比，這種焊接工藝對設(shè)備具有特殊的要求，投入大于火焰釬焊。同時(shí)能縮短焊接時(shí)間、大大降低勞動強(qiáng)度和危險(xiǎn)性、改善生產(chǎn)環(huán)境、提高了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。但由于電阻釬焊與火焰釬焊同時(shí)存在著都要使用釬料和釬劑，輔助加工工序無法避免，同時(shí)還增加了產(chǎn)品成本。另外，由于電阻釬焊同樣采用手工放置接觸點(diǎn)，對高精度產(chǎn)品要求的焊后接觸點(diǎn)位置尺寸同樣難以保證。目前該工藝方法電器產(chǎn)品接觸元件中的應(yīng)用也已越來越少。電器接觸元件中常用的焊接方法第十頁，共二十三頁。

電器接觸元件中常用的焊接方法

點(diǎn)焊：點(diǎn)焊工藝也于上世紀(jì)七十年代中期后開始普遍用于電器接觸元件上接觸點(diǎn)與基材的連接。這種焊接工藝所需設(shè)備與電阻釬焊相類似，其原理也是一樣的，所不同的是點(diǎn)焊是靠工件本身熔化形成核芯。其優(yōu)點(diǎn)與電阻釬焊相同，但同樣是由于采用手工放置接觸點(diǎn)，對高精度產(chǎn)品要求的焊后接觸點(diǎn)位置尺寸同樣難以保證。同時(shí)，對應(yīng)用于純銀觸點(diǎn)與黃銅鍍銀或鍍金板片的焊接時(shí)受到銀觸點(diǎn)直徑的影響。經(jīng)驗(yàn)表明，在一般情況下，當(dāng)銀觸點(diǎn)直徑超過5mm以上時(shí)，要獲得牢固的焊接質(zhì)量是極其困難的。另外，點(diǎn)焊工藝還存在著對焊機(jī)功率要求高的缺點(diǎn)。

電器接觸元件中常用的焊接方法第十一頁，共二十三頁。電器接觸元件中常用的焊接方法

凸焊：凸焊工藝的大量采用開始于上世紀(jì)八十年代。它的開展是為了克服以上焊接方法所存在的缺點(diǎn)而進(jìn)行的。該工藝采用與點(diǎn)焊相同的設(shè)備和原理，但對設(shè)備的要求又低于點(diǎn)焊工藝。它除具有點(diǎn)焊工藝的所有優(yōu)點(diǎn)外，更進(jìn)一步提高了接觸點(diǎn)焊后表面質(zhì)量，同時(shí)對高精度產(chǎn)品要求的焊后接觸點(diǎn)位置尺寸同樣可以滿足要求。眾所周知，電阻焊的實(shí)質(zhì)是利用電流通過焊接區(qū)的電阻產(chǎn)生的熱量來進(jìn)行焊接的。發(fā)熱總量為：Q=I*R*T，其熱源的變化規(guī)律是顯而易見的。因此，不難理解，對于利用材料本身電阻及接觸電阻產(chǎn)生熱量而形成熔化核芯的電阻焊來說，純銀接觸點(diǎn)與黃銅鍍銀或鍍金板片進(jìn)行點(diǎn)焊，要真正形成牢靠的熔化核芯是很困難的。大多數(shù)情況下，這種點(diǎn)焊只能形成塑性連接，實(shí)質(zhì)上進(jìn)行的是擴(kuò)散焊接。電器接觸元件中常用的焊接方法第十二頁，共二十三頁。電器接觸元件中常用的焊接方法電器接觸元件中常用的焊接方法（a）點(diǎn)焊（b）凸焊

凸焊：（續(xù)）要想在銀接觸點(diǎn)與板片之間形成穩(wěn)定可靠的熔化核芯，就必須想辦法增加焊接過程中銀接觸點(diǎn)與板片接觸面上的熱量，即增加接觸電阻或增大電流密度。因此，在特定的焊接設(shè)備上進(jìn)行接觸焊，就必須改變零件結(jié)構(gòu)，將點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)變成凸焊結(jié)構(gòu)加以實(shí)現(xiàn)。點(diǎn)焊與凸焊的結(jié)構(gòu)對比圖如下：

第十三頁，共二十三頁。目錄接觸焊接基礎(chǔ)知識

概述

名詞解釋電器接觸元件中常用的焊接方法

凸焊的工藝參數(shù)結(jié)束語第十四頁，共二十三頁。凸焊的工藝參數(shù)

零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：凸焊零件的結(jié)構(gòu)即凸尖、凹坑的設(shè)計(jì)，是凸焊工藝的重要參數(shù)之一。今天只對銀接觸點(diǎn)與黃銅鍍銀板片類型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，如下圖所示。銀接觸點(diǎn)的凸尖高度尺寸：h1=k1*D

式中：h1---銀接觸點(diǎn)凸尖的高度尺寸，mmD---銀接觸點(diǎn)直徑，mmk1---系數(shù)，取值0.1---0.15

系數(shù)k1的選值原則，主要是根據(jù)產(chǎn)品性能要求以確定焊點(diǎn)核芯的大小。接觸片凹坑的尺寸是由銀接觸點(diǎn)凸尖尺寸來確定的。值得注意的是，接觸片的凹坑深度h2必須小于銀接觸點(diǎn)凸尖的高度h1，以確保形成真正的凸結(jié)構(gòu)。經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式：h2=h1-k2

式中：h2---接觸片凹坑深度，mmk2---系數(shù)，取值0.1---0.3系數(shù)k2的選值原則，主要是根據(jù)所選用的焊機(jī)提供焊接壓力方式（如氣動式、機(jī)械式等）確定。凸焊的工藝參數(shù)h2h1D120h第十五頁，共二十三頁。

凸焊的工藝參數(shù)

焊接電流和焊接時(shí)間：由發(fā)熱量公式Q=I*R*T可看出，焊接電流和焊接時(shí)間都是重要的控制參數(shù)。在一定范圍內(nèi)，焊接電流和焊接時(shí)間是互為補(bǔ)充的?？偘l(fā)熱量Q既可通過調(diào)節(jié)焊接電流也可通過調(diào)節(jié)焊接時(shí)間來改變。對應(yīng)于一定的焊接時(shí)間要有一個(gè)最低的電流強(qiáng)度，使其足以補(bǔ)充因向周圍金屬和電極傳導(dǎo)所造成的熱量損失，以保證工件間界面熔化形成足夠的核芯。而對應(yīng)于一定的焊接電流強(qiáng)度，要使界面間熔化形成核芯，也要有一個(gè)最短的焊接時(shí)間。焊接電流過大及焊接時(shí)間過長，均對焊接過程和保證焊接質(zhì)量不利。因此，根據(jù)實(shí)際所焊工件來選擇最佳的焊接電流和焊接時(shí)間是要靠試驗(yàn)來進(jìn)行的。凸焊的工藝參數(shù)第十六頁，共二十三頁。凸焊的工藝參數(shù)

焊接壓力：（獲得穩(wěn)定的接觸電阻R）眾所周知，在自然狀態(tài)下，各種金屬零件表面是一邊串的峰扣谷，當(dāng)兩種金屬相接觸時(shí)，在受到的壓力不大的情況下，只有占接觸面積很小的部分接觸高峰處才真正接觸。在這種情況下，兩個(gè)零件接觸界面間的接觸電阻很大且極不穩(wěn)定。當(dāng)接觸壓力增加時(shí)，高峰點(diǎn)被壓平，金屬與金屬間的真正接觸面積增加，接觸電阻開始減小。實(shí)踐證明，每種特定的金屬組件均存在一個(gè)極限壓力，當(dāng)大于該壓力時(shí)，該組件在室溫下的接觸電阻將趨于穩(wěn)定不變。因此，施加適合的焊接壓力是為了獲得工件間的良好接觸，以保證金屬與金屬界面間的接觸電阻保持穩(wěn)定，同時(shí)也保證電極與工件間的表面接觸電阻趨于穩(wěn)定。這對獲得穩(wěn)定的總熱量是至關(guān)重要的。凸焊的工藝參數(shù)第十七頁，共二十三頁。

凸焊的工藝參數(shù)

電極：電極的作用是向工件傳輸焊接電流和焊接壓力。因此，電極在熱量的產(chǎn)生過程中具有重要的作用。特別是在進(jìn)行點(diǎn)和縫焊時(shí)，電極接觸面基本上控制了焊接電流密度以及所形成的焊點(diǎn)核芯尺寸。由于凸焊工藝通常采用的是平面電極，與點(diǎn)焊、縫焊相比，在同樣的電極材料下，電極對焊接電流密度以及所形成的焊點(diǎn)核芯尺寸的影響程度很小，其主要決定于凸點(diǎn)和凹坑的尺寸。另外，有很多結(jié)構(gòu)的凸焊，電極和定位夾具通常是合為一體的，因此，凸焊足以保證獲得較高的裝配精度。再者，電極材料的選取也是很重要的一個(gè)考慮因素。它對焊接區(qū)域的接觸電阻同樣起到一定影響，從而對焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。對某些材料的點(diǎn)焊來說，電極材料的選取將起到?jīng)Q定性的作用。凸焊的工藝參數(shù)第十八頁，共二十三頁。

凸焊的工藝參數(shù)

工件表面質(zhì)量：（獲得穩(wěn)定的接觸電阻R）工件表面質(zhì)量是保證獲得穩(wěn)定的接觸電阻的重要因素之一。穩(wěn)定的接觸電阻是保證在同樣的焊接工藝參數(shù)下獲得穩(wěn)定的總熱量的關(guān)鍵。在不同的生產(chǎn)條件下，有很多工藝方法可以實(shí)現(xiàn)獲得相對一致的工件表面接觸電阻。如焊接前電鍍相同的過渡層、工件采用密封包裝、焊接前工件進(jìn)行表面酸洗、焊接前工件采用超聲波清洗、酒精清洗等等。凸焊的工藝參數(shù)第十九頁，共二十三頁。

凸焊的工藝參數(shù)

焊前、焊后銀接觸點(diǎn)高度的控制：在某些高精度開關(guān)生產(chǎn)中，對產(chǎn)品的動作行程、差動行程、超行程和釋放行程等技術(shù)參數(shù)要求極高，因?yàn)樗鼈儗⒅苯佑绊懼_關(guān)產(chǎn)品的動作力、釋放力和差動力等技術(shù)參數(shù)。雖然這些技術(shù)參數(shù)主要是在產(chǎn)品裝配過程中通過調(diào)整接觸元件來達(dá)到，但是，如果了解并掌握了純銀接觸點(diǎn)與黃銅等接觸片在焊接后的高度變化規(guī)律，那么，對指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和編制焊接工藝規(guī)范都具有重要的參考價(jià)值。經(jīng)驗(yàn)總結(jié)數(shù)據(jù)表明，對銀接觸點(diǎn)直徑不超過4mm的銀接觸點(diǎn)與厚度不超過2mm的黃銅片采用凸焊工藝焊接后的銀接觸點(diǎn)的高度尺寸將下降。0.15+/-0.05mm；而對銀接觸點(diǎn)直徑超過5mm以上的工件采用凸焊工藝焊接后，銀接觸點(diǎn)的焊后高度將增加0.1+/-0.02mm。因此，在某種特定的情況下，可用檢查焊接后銀接觸點(diǎn)的高度尺寸的變化來驗(yàn)證是否調(diào)整到了最佳的焊接規(guī)范。凸焊的工藝參數(shù)第二十頁，共二十三頁。目錄接觸焊接基礎(chǔ)知識

概述

名詞解釋電器接觸元件中常用的焊接方法凸焊的工藝參數(shù)

結(jié)束語第二十一頁，共二十三頁。

結(jié)束語經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，凸焊工藝應(yīng)用于開關(guān)電器產(chǎn)品的接觸元件上是非常可行的，質(zhì)量是穩(wěn)定的。凸焊工藝與火焰釬焊、電阻釬焊和點(diǎn)焊等工藝相比，具有以下特點(diǎn)：采用凸焊工藝，可以焊接厚度比相差較大的工件；采用凸焊工藝，銀接觸點(diǎn)的凸點(diǎn)尺寸大小均勻，焊點(diǎn)質(zhì)量更加穩(wěn)定；采用凸焊工藝，銀接觸點(diǎn)焊接后的表面質(zhì)量更好；采用凸焊工藝，焊點(diǎn)位置尺寸精度高，操作方便；采用凸焊工藝，電極磨損程度小，電極費(fèi)用低；采用凸焊工藝，焊接功率要求低，更加節(jié)省能源；采用凸焊工藝,對彈性接觸元件焊接熱影響區(qū)減小，質(zhì)量明顯提高；采用凸焊工藝,無需添加釬料、釬劑，生產(chǎn)效率高；采用凸焊工藝,銀接觸點(diǎn)和接觸片的加工工序有報(bào)增加。結(jié)束語第二十二頁，共二十三頁。內(nèi)容總結(jié)XX汽車電器有限公司?？p焊：與點(diǎn)焊相似，所不同的