电极间电阻包括工件本身电阻Rw,两工件间接触电阻Rc,电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——(2)如图.
当工件和电极一定时,工件的电阻取决与它的电阻率.因此,电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差(如不锈钢)电阻率低的金属其导电性好(如铝合金)。因此,点焊不锈钢时产热易而散热难,点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时,前者可用较小电流(几千安培),而后者就必须用很大电流(几万安培)。电阻率不仅取决与金属种类,还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。
接触电阻存在的时间是短暂,一般存在于焊接初期,由两方面原因形成:
(1)工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层,会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。
(2)在表面十分洁净的条件下,由于表面的微
观不平度,使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比,由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低,因此很小,对熔核形成的影响更小,我们较少考虑它的影响。
2.焊接电流的影响
从公式(1)可见,电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此,在焊接过程中,它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机,次级回路阻抗变化,对电流无明显影响。
3.焊接时间的影响
为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点,可以采用大电流和短时间(强条件,又称硬规范),也可采用小电流和长时间(弱条件,也称软规范)。选用硬规范还是软规范,取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间,都有一个上下限,使用时以此为准。
4.电极压力的影响
1.在点焊机投入工作之前,先检查电气设备、操作机构及其冷却系统等是否有漏电现象,如有,必须马上予以更换。
2.要时常对电极头进行检修,如有必要还要进行更换,同时要关闭控制装置的电源开关。
3.在进行内部检修时,一定要关闭焊接电源及控制装置的电源开关。
4.不要任意改变机器构造或变更其规格,如有必要,可联系其销售公司。
5.所用的保护用具也需维护与保养,例如:防护服、防护镜、防护手套等。
6.如果是高空焊接,其操作人员必须做好防护措施,并且周围还要有专业监护。
二.焊前准备
1、若选用的是直流焊机的话,那么就需要采用正极性接法,这样才能更好地保证小电流成型良好。
2、由于焊接中的焊缝开U型坡口,就会使母材金属向熔池中过渡最少,坡口处由角向砂轮修磨圆滑过渡。
3、若根据强度的条件进行选择的话,那么-焊条就应优先选择铸308纯镍铸铁焊条,焊芯材质为纯镍,石墨型药皮,而焊缝金属是具有良好的抗裂性能。若在使用之前经过严格的要求的话,那么就需要经过200~300℃烘干2h以上,才可以。
点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段(如图点焊过程):
1)预压阶段——电极下降到电流接通阶段,确保电极压紧工件,使工件间有适当压力。
2)焊接时间——焊接电流通过工件,产热形成熔核。
3)维持时间——切断焊接电流,电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
4)休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降,开始下一个焊接循环。
为了改善焊接接头的性能,有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环:
1)加大预压力以消除厚工件之间的间隙,使之紧密贴合。
2)用预热脉冲提高金属的塑性,使工件易于紧密贴合、防止飞溅;凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触,以保证各点加热的一致。
3)加大锻压力以压实熔核,防止产生裂纹或缩孔。
4)用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织,提高接头的力学性能,或在不加大锻压力的条件下,防止裂纹和缩孔。
四、焊接电流的种类和适用范围
1.交流电可以通过调幅使电流缓升、缓降,以达到预热和缓冷的目的,这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊,即用于两个或多个脉冲之间留有冷却时间,以控制加热速度。这种方法主要应用于厚钢板的焊接。
2.直流电主要用于需要大电流的场合,由于直流焊机大都三相电源供电,避免单相供电时三相负载不平衡。
五、金属电阻焊时的焊接性