《常用金属材料的点焊.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《常用金属材料的点焊.ppt（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、关于常用金属材料的点焊现在学习的是第1页，共23页金属材料焊接性l焊接性焊接性用来相对衡量金属材料在一定焊接工艺用来相对衡量金属材料在一定焊接工艺条件下，实现优质接头的难易程度。条件下，实现优质接头的难易程度。l判断金属材料点焊焊接性的主要标志判断金属材料点焊焊接性的主要标志：1 1材料导电性与导热性材料导电性与导热性 决定焊点的形状、尺决定焊点的形状、尺寸，结晶特点及近缝区组织变化（电阻率小，寸，结晶特点及近缝区组织变化（电阻率小，热导率大的材料可焊性差）；热导率大的材料可焊性差）；2 2、材料高温塑变能力材料高温塑变能力 塑变能力差的材料焊接塑变能力差的材料焊接时，易出现裂纹等缺陷；时，易
2、出现裂纹等缺陷；3 3、材料对热循环的敏感性材料对热循环的敏感性 易生成与热循环作易生成与热循环作用有关缺陷的材料，其焊接性较差；用有关缺陷的材料，其焊接性较差；4 4、熔点与线膨胀系数熔点与线膨胀系数 熔点高，线膨胀系数熔点高，线膨胀系数大的金属材料、其焊接性一般较差。大的金属材料、其焊接性一般较差。现在学习的是第2页，共23页低碳钢的点焊特点焊接性介绍焊接性介绍l这类钢的点焊焊接性良好，焊接参数范围宽。在常用厚度范围内(0.53.0mm)一般无需特殊措施，采用单相工频交流电源，简单焊接循环即可获得满意结果。现在学习的是第3页，共23页低碳钢的焊接技术要点l试板清理：试板清理：冷轧板表面没有
3、油时，焊前无需专门清理；冷轧板表面没有油时，焊前无需专门清理；热轧板必需清除表面上的氧化层和锈蚀。如经冲压热轧板必需清除表面上的氧化层和锈蚀。如经冲压加工，则需清除冲压过程中沾上的油污。加工，则需清除冲压过程中沾上的油污。l电极：电极：选用中等电导率、中等强度的选用中等电导率、中等强度的Cr-Cu或或Cr-Zr-Cu合金电极。合金电极。l焊机与焊接参数焊机与焊接参数一般采用硬的焊接参数，以提高热效率和生产率，一般采用硬的焊接参数，以提高热效率和生产率，并可减少变形。并可减少变形。表面清理质量较差或冲压精度较差时，可考虑采表面清理质量较差或冲压精度较差时，可考虑采用调幅电流或加预热电流的措施来减
4、少飞溅。用调幅电流或加预热电流的措施来减少飞溅。板厚超过板厚超过3mm时，为改善电极工作条件，可采时，为改善电极工作条件，可采用多脉冲焊接电流。用多脉冲焊接电流。现在学习的是第4页，共23页低碳钢的焊接参数焊接参数现在学习的是第5页，共23页可淬硬钢的点焊特点焊接性介绍焊接性介绍l这类钢的碳当量大于这类钢的碳当量大于0.3%，淬硬性很强，一般在调质状，淬硬性很强，一般在调质状态下应用。这类材料有碳钢态下应用。这类材料有碳钢(如如45，50)，合金钢，合金钢(如如65Mn，30CrMnSiA，2Crl3)等。等。l这类钢在点焊热循环作用下，熔核和邻近熔核的热影响区易这类钢在点焊热循环作用下，熔核
5、和邻近熔核的热影响区易产生马氏体组织，硬度高，产生马氏体组织，硬度高，脆性大脆性大；l当接头应力较高时，如厚板点焊时有可能产生当接头应力较高时，如厚板点焊时有可能产生冷裂纹冷裂纹；l在热影响区熔合线附近会因加热至超过回火温度而在热影响区熔合线附近会因加热至超过回火温度而软化软化；l可淬硬钢点焊时因强度高易发生前期飞溅，厚板点焊时易产可淬硬钢点焊时因强度高易发生前期飞溅，厚板点焊时易产生生缩孔和疏松缩孔和疏松等缺陷。等缺陷。现在学习的是第6页，共23页可淬硬钢焊接技术要点l试板清理：试板清理：与低碳钢相同与低碳钢相同l电极：电极：这类钢的热物理性能接近低碳钢，高温强度适中，一这类钢的热物理性能接
6、近低碳钢，高温强度适中，一般采用般采用Cr-CuCr-Cu或或Cr-Zr-CuCr-Zr-Cu合金电极。合金电极。l焊机与焊接参数焊机与焊接参数材料在退火状态点焊：材料在退火状态点焊：厚度小于厚度小于3mm3mm时时 可采用单脉冲可采用单脉冲软的焊接参数软的焊接参数，通，通电时间约为同厚低碳钢点焊时的电时间约为同厚低碳钢点焊时的3-43-4倍，电极压力倍，电极压力为同厚度低碳钢点焊时为同厚度低碳钢点焊时1.5-1.71.5-1.7倍，电流需相应减小；倍，电流需相应减小；但板厚较大时，常采用带缓冷但板厚较大时，常采用带缓冷双脉冲点焊工艺双脉冲点焊工艺。当板厚大于当板厚大于3mm3mm时时 建议采
7、用建议采用增大顶锻力增大顶锻力的加压方的加压方式，顶锻力约为焊接时电极压力的式，顶锻力约为焊接时电极压力的2-2.52-2.5倍。倍。现在学习的是第7页，共23页可淬硬钢焊接技术要点材料在调质状态点焊：材料在调质状态点焊：应采用带应采用带回火双脉冲回火双脉冲的点焊工艺。带回火双脉冲点焊的工艺是指的点焊工艺。带回火双脉冲点焊的工艺是指在焊接之后待焊件冷却到完成马氏体转变之在焊接之后待焊件冷却到完成马氏体转变之后再使其局部回火的工艺。两脉冲的间隔时后再使其局部回火的工艺。两脉冲的间隔时间不能太短以免一次加热后不能冷却到间不能太短以免一次加热后不能冷却到MsMs点点以下。以下。厚板材料调质状态点焊厚
8、板材料调质状态点焊：采用：采用多脉冲回火多脉冲回火热热处理工艺（马氏体组织须充分回火，并降低处理工艺（马氏体组织须充分回火，并降低焊接应力）。为防止疏松、裂纹等缺陷，当焊接应力）。为防止疏松、裂纹等缺陷，当板厚大于板厚大于3mm3mm时，也采用时，也采用增大顶锻力增大顶锻力的加压的加压方式。方式。现在学习的是第8页，共23页带回火双脉冲点焊的组织分布示意图现在学习的是第9页，共23页不锈钢的点焊特点焊接性介绍焊接性介绍l不锈钢按组织可分为奥氏体型、马氏体型、铁素不锈钢按组织可分为奥氏体型、马氏体型、铁素体型三类。体型三类。l奥氏体型与铁素体型不锈钢奥氏体型与铁素体型不锈钢易于点焊易于点焊。l马
9、氏体不锈钢马氏体不锈钢焊后硬度高、性能脆，焊接时需精焊后硬度高、性能脆，焊接时需精确控制焊接参数，焊后常需作热处理，确控制焊接参数，焊后常需作热处理，焊接性与焊接性与可淬硬钢接近。可淬硬钢接近。l奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢的电阻率为低碳钢的的电阻率为低碳钢的4-7倍，热导率仅倍，热导率仅为低碳钢的为低碳钢的1213。可用。可用较小的焊接电流、较较小的焊接电流、较短的通电时间短的通电时间进行点焊。进行点焊。l不锈钢不锈钢高温强度与硬度远比低碳钢高，因此必须高温强度与硬度远比低碳钢高，因此必须采用比焊低碳钢时高得多的电极压力来避免飞溅采用比焊低碳钢时高得多的电极压力来避免飞溅和缩孔。电极材料亦需选用
10、高温硬度高的材料和缩孔。电极材料亦需选用高温硬度高的材料以免严重压馈。以免严重压馈。现在学习的是第10页，共23页不锈钢焊接技术要点p试板清理：试板清理：可用酸洗、砂布打磨或毡轮抛光等方可用酸洗、砂布打磨或毡轮抛光等方法进行焊前表面清理法进行焊前表面清理p电极与冷却：电极与冷却：电极压力应提高电极压力应提高40%-80%，需采用，需采用软化温度高、硬度高的材料作电极。一般推荐软化温度高、硬度高的材料作电极。一般推荐Be-Co-Cu合金电极。当点焊较厚板时，电极的冷却极合金电极。当点焊较厚板时，电极的冷却极为重要，可采用外水冷却。为重要，可采用外水冷却。p焊机与焊接参数：焊机与焊接参数：1）为保
11、证耐晶间腐蚀性，应尽量减少敏化温度区停留）为保证耐晶间腐蚀性，应尽量减少敏化温度区停留（450-850度），宜选用硬的焊接参数，焊接时间度），宜选用硬的焊接参数，焊接时间一般比相同厚度低碳钢短些。一般比相同厚度低碳钢短些。2）因电阻率大、热导率小，焊接电流可比相同厚度低）因电阻率大、热导率小，焊接电流可比相同厚度低碳钢小些。碳钢小些。现在学习的是第11页，共23页不锈钢焊接技术要点4）分流现象比点焊低碳钢板时小，最小点距可减小。分流现象比点焊低碳钢板时小，最小点距可减小。5）线膨胀系数比低碳钢约大）线膨胀系数比低碳钢约大15%，易变形，应尽量，易变形，应尽量采用较小的熔核直径，一般推荐不大于板
12、厚的采用较小的熔核直径，一般推荐不大于板厚的4倍。强倍。强度不够可增加点数。度不够可增加点数。6）当板厚大于）当板厚大于3mm的奥氏体不锈钢点焊时，常采用的奥氏体不锈钢点焊时，常采用多脉冲焊接电流来改善电极工作状况。这种多脉多脉冲焊接电流来改善电极工作状况。这种多脉冲措施亦可用于后热处理。冲措施亦可用于后热处理。现在学习的是第12页，共23页镀层钢板的点焊特点焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍l镀层钢板：镀锌板、镀铝板、镀铅板、镀锡板和贴塑板。镀层钢板：镀锌板、镀铝板、镀铅板、镀锡板和贴塑板。l点焊难点：点焊难点：1 1）镀层金属熔点低，早于钢板熔化。熔化的镀层金属流）镀层金属熔点低，早
13、于钢板熔化。熔化的镀层金属流人缝隙，增大接触面人缝隙，增大接触面降低电流密度降低电流密度。2 2）镀层金属与电极在升温时能）镀层金属与电极在升温时能组成固溶体或金属间化合物组成固溶体或金属间化合物，使电极端部的导电、导热性能下降，温度进一步上升，使电极端部的导电、导热性能下降，温度进一步上升，加速电极加速电极粘污损坏粘污损坏，破坏零件镀层。破坏零件镀层。3 3）镀层金属如进入熔化的钢质促使产生）镀层金属如进入熔化的钢质促使产生结晶裂纹和气结晶裂纹和气孔孔，因此需在钢板熔化前把镀层挤出焊接区。，因此需在钢板熔化前把镀层挤出焊接区。4 4）贴塑板焊接时，除保证必要的强度外还应）贴塑板焊接时，除保证
14、必要的强度外还应保正贴塑保正贴塑面不被破坏面不被破坏，因此必须采用单面点焊和较短时间焊接，因此必须采用单面点焊和较短时间焊接，在大多数情况下采用凸焊。在大多数情况下采用凸焊。现在学习的是第13页，共23页镀层钢板焊接技术要点p试板清理：试板清理：不需清理不需清理p电极与冷却：电极与冷却：采用采用Cr-Zr-CuCr-Zr-Cu合金电极或弥散强化电极合金电极或弥散强化电极。要加。要加强冷却，允许外水冷。二次修磨间的焊接点数仅为焊低碳钢时强冷却，允许外水冷。二次修磨间的焊接点数仅为焊低碳钢时的的1 110-110-12020。薄板。薄板(1.2mm)(1.2mm)点焊时可采用点焊时可采用嵌钨电极嵌
15、钨电极。p焊机与焊接参数：焊机与焊接参数：与等厚低碳钢相比与等厚低碳钢相比电流应增电流应增大大30%-50%30%-50%，镀层熔点越低，增加，镀层熔点越低，增加越多。电极压力增大越多。电极压力增大30%30%；在结构允许条件下在结构允许条件下改用凸焊改用凸焊以解决电极粘污；以解决电极粘污；锌、铅金属蒸气和氧化物尘埃对人体有毒，需锌、铅金属蒸气和氧化物尘埃对人体有毒，需加强通风加强通风。现在学习的是第14页，共23页铝及铝合金的点焊焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍l铝及铝合金的电阻率低铝及铝合金的电阻率低(低碳钢的低碳钢的14-12)热导率热导率高高(低碳钢的低碳钢的2.4倍倍)。焊接
16、时需。焊接时需采用大电流采用大电流焊接，通焊接，通电电时间要短时间要短，以免散热过多。一般需要焊接等厚低，以免散热过多。一般需要焊接等厚低碳钢时的碳钢时的4-5倍电流，通电时间则约为焊接等厚低碳钢的倍电流，通电时间则约为焊接等厚低碳钢的110。l铝及铝合金在空气中容易生成致密的氧化膜，因此铝及铝合金在空气中容易生成致密的氧化膜，因此焊前必须很好清理焊前必须很好清理。清理以化学法为佳清理后应。清理以化学法为佳清理后应在短期内完成焊接以免再次氧化。在短期内完成焊接以免再次氧化。l与纯铝相比，铝合金的优良塑性变形温度区窄，线膨胀与纯铝相比，铝合金的优良塑性变形温度区窄，线膨胀率大，因此率大，因此须精
17、确控制焊接参数须精确控制焊接参数才能避免裂纹和缩孔。才能避免裂纹和缩孔。现在学习的是第15页，共23页铝及铝合金焊接技术要点l试板清理：试板清理：推荐用化学法清理工件。清理后应及时焊接，存放期不应大于72h。l电极与冷却：电极与冷却：l采用采用电阻率低的Cd-Cu合金球面电极。l 焊接时加强水冷，可采用外加水冷以提高电极寿命。l电极粘损是影响电极寿命的主要因素，要频繁用细砂布清理电极工作面。l焊机与焊接参数：焊机与焊接参数：l采用硬的焊接参数，大容量焊机。板厚较小时，可采用单相工频交流电源，但大厚度铝合金构件一般采用低频半波焊接工艺。大容量电容放电点焊机常用于点焊纯铝。l厚板点焊建议采用变压式
18、加压工艺(加顶锻力)。现在学习的是第16页，共23页钛合金的点焊焊接性介绍焊接性介绍l钛合金密度小，抗拉强度大，耐蚀性好，热钛合金密度小，抗拉强度大，耐蚀性好，热强性及低温韧性均优，所以广泛应用于航空、强性及低温韧性均优，所以广泛应用于航空、宇航和化工领域。宇航和化工领域。l钛合金热物理性能与奥氏体不锈钢近似，但钛合金热物理性能与奥氏体不锈钢近似，但比奥氏体不锈钢有更高的电阻率和更小的热比奥氏体不锈钢有更高的电阻率和更小的热导率，因此可采用较小容量的焊机焊接。导率，因此可采用较小容量的焊机焊接。l钛在高温时大量吸收氧、氮、氢而脆化，电钛在高温时大量吸收氧、氮、氢而脆化，电弧焊时需特殊保护措施，
19、但点焊时熔化金属弧焊时需特殊保护措施，但点焊时熔化金属处于塑性壳内与大气隔绝，故焊接性好，一处于塑性壳内与大气隔绝，故焊接性好，一般不需保护气体。般不需保护气体。现在学习的是第17页，共23页钛合金焊接技术要点l试板清理：试板清理：一般可不进行表面清理，但表面氧化膜较一般可不进行表面清理，但表面氧化膜较致密时可进行化学清理。致密时可进行化学清理。l电极与冷却：电极与冷却：用高温硬度好的用高温硬度好的Cr-Cu、Cr-Zr-Cu或或Be-Co-Cu合金电极，可进行内外水冷。合金电极，可进行内外水冷。l焊机与焊接参数：焊机与焊接参数：l钛合金的线膨胀系数仅为奥氏体不锈钢的钛合金的线膨胀系数仅为奥氏
20、体不锈钢的l/2，热导率，热导率又小，所以焊接性好且表面不易过热，焊接过程中即使又小，所以焊接性好且表面不易过热，焊接过程中即使焊透率高达焊透率高达90%也不致产生飞溅。也不致产生飞溅。l高温强度低于奥氏体不锈钢，可采用比点焊奥氏体不锈钢高温强度低于奥氏体不锈钢，可采用比点焊奥氏体不锈钢时低的电极力，以避免产生凸肩、深压痕。时低的电极力，以避免产生凸肩、深压痕。l点焊时冷却速度很高，会产生针状马氏体组织，使硬度提点焊时冷却速度很高，会产生针状马氏体组织，使硬度提高、韧性下降。因此对高、韧性下降。因此对+型型钛钛合金合金(TC4)可以采用可以采用带带回火双脉冲回火双脉冲。v点焊后的变形较难矫正，
21、故需正确考虑点焊次序，尽点焊后的变形较难矫正，故需正确考虑点焊次序，尽量减小变形。量减小变形。现在学习的是第18页，共23页高温合金的点焊焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍l高温合金具有很好的高温强度与热稳定高温合金具有很好的高温强度与热稳定性，广泛应用于航天、航空工业。性，广泛应用于航天、航空工业。l高温合金具有比奥氏体不锈钢更大的电高温合金具有比奥氏体不锈钢更大的电阻率、更小的热导率和更高的高温强度，阻率、更小的热导率和更高的高温强度，故可用较小的焊接电流，但需更大的电故可用较小的焊接电流，但需更大的电极压力。极压力。现在学习的是第19页，共23页高温合金焊接技术要点l试板清理：试板
22、清理：高温合金表面氧化膜致密性好，为防止形高温合金表面氧化膜致密性好，为防止形成结合线伸入等缺陷，必须加强表面清理。成结合线伸入等缺陷，必须加强表面清理。l电极与冷却：电极与冷却：用高温硬度好的用高温硬度好的Be-Co-CuBe-Co-Cu合金电极。合金电极。加强冷却，尽量避免反复加热，以减少近缝区出加强冷却，尽量避免反复加热，以减少近缝区出现现“胡须胡须”状缺陷的机会。状缺陷的机会。l焊机与焊接参数：焊机与焊接参数：l采用软的焊接参数、大的电极压力，以提高电极采用软的焊接参数、大的电极压力，以提高电极压力的压实效果。在有条件时应采用加大顶锻力压力的压实效果。在有条件时应采用加大顶锻力的焊接参
23、数，以减少飞溅、防止产生裂纹、疏松的焊接参数，以减少飞溅、防止产生裂纹、疏松和缩孔等缺陷。和缩孔等缺陷。现在学习的是第20页，共23页铜及铜合金的点焊焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍焊接性介绍铜及铜合金分为：纯铜、黄铜、青铜和铜及铜合金分为：纯铜、黄铜、青铜和白同白同铜的导电和导热性能极好、因此焊接性铜的导电和导热性能极好、因此焊接性很差。很差。一般认为纯一般认为纯(紫紫)铜极难点焊。某些铜合金铜极难点焊。某些铜合金由于加入合金元素后导电、导热性能下由于加入合金元素后导电、导热性能下降很多，硬度也有所提高，故已成功地降很多，硬度也有所提高，故已成功地进行了点焊和凸焊。进行了点焊和凸焊。现在学习的
24、是第21页，共23页铜及铜合金焊接技术要点l电极与冷却：电极与冷却：铜和高电导率的铜合金点铜和高电导率的铜合金点焊时，需采用防止大量散热的电极。一焊时，需采用防止大量散热的电极。一般推荐用钨、钼镶嵌型或铜钨烧结型电般推荐用钨、钼镶嵌型或铜钨烧结型电极，电导率小于纯铜极，电导率小于纯铜30%的铜合金点焊的铜合金点焊时可采用时可采用Cd-Cu合金电极。合金电极。l焊机与焊接参数：焊机与焊接参数：l适当加大点距与搭边量，以防止过大的适当加大点距与搭边量，以防止过大的分流。分流。l推荐采用电容放电型焊接电源。推荐采用电容放电型焊接电源。现在学习的是第22页，共23页感谢大家观看现在学习的是第23页，共23页