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1、电阻点焊的原理及控制方法电阻点焊的原理及控制方法 基本原理基本原理 ：Q=I2RT通过电极压力将工件通过电极压力将工件夹在一起，电极两端夹在一起，电极两端通大电流。通大电流。由于工件间的电阻较由于工件间的电阻较大，在接触面形成热大，在接触面形成热量熔化金属，形成焊量熔化金属，形成焊核。核。l保证焊接的决定因素：保证焊接的决定因素：热量热量 决定热量的因素：决定热量的因素：电流电流工件间电阻工件间电阻通电时间通电时间决定焊接质量的因素：决定焊接质量的因素：l l热量的产生热量的产生l l热量的扩散热量的扩散材料特性材料特性：热传导能力热传导能力 电传导能力电传导能力不同材料对设备及焊接工艺有不同
2、的要求：不同材料对设备及焊接工艺有不同的要求：导电性：导电性：导电性好的金属：导电性好的金属：散热快、焊接性能差散热快、焊接性能差导电性差的金属：导电性差的金属：焊接性能好焊接性能好 电流：电流：电流增大、热量增大电流增大、热量增大 电阻电阻R R 焊件的接触电阻：焊件的接触电阻：RC 电极与焊件间接触电阻电极与焊件间接触电阻：R Rew1ew1、R ReW2eW2 焊件本身的电阻：焊件本身的电阻：RW1、R RW2W2 R=R=RC C+R+Rew1ew1+R+ReW2eW2+R+RW1W1+R+RW2W2lR R与形成热量的关系与形成热量的关系：R 增大增大 Q 增大，所需要电源提供更大的
3、功率增大，所需要电源提供更大的功率以恒流控制为例以恒流控制为例：在保持电流不变情况下：在保持电流不变情况下：电阻越大，形成电阻越大，形成热量也就越多，需要功率也越大。热量也就越多，需要功率也越大。l影响接触电阻的因素：影响接触电阻的因素：表面状态：表面状态：化学清洗减小表面接触电阻化学清洗减小表面接触电阻电极压力：电极压力：压力增大：压力增大：有利方面有利方面：弹性、塑性变增大弹性、塑性变增大 不利方面不利方面：电阻变小，直径变电阻变小，直径变小，热量变小。小，热量变小。压力过小时：压力过小时：易产生飞溅易产生飞溅加热温度：加热温度：温度升高，接触电阻降低。温度升高，接触电阻降低。点焊的焊接过
4、程：点焊的焊接过程：焊接过程中几个现象：液态金属搅拌液态金属搅拌飞溅飞溅前期飞溅：前期飞溅：产生原因：产生原因：产生原因：产生原因：表面清理不佳、接触不充份表面清理不佳、接触不充份表面清理不佳、接触不充份表面清理不佳、接触不充份防止方法：防止方法：防止方法：防止方法：清理焊件、预压对中、清理焊件、预压对中、清理焊件、预压对中、清理焊件、预压对中、斜升斜升斜升斜升预热电流预热电流预热电流预热电流后期飞溅：后期飞溅：产生原因：产生原因：产生原因：产生原因：熔核增长过大熔核增长过大熔核增长过大熔核增长过大防止方法：防止方法：防止方法：防止方法：减小电流减小电流减小电流减小电流 缩短通电时间：胡径、夹
5、杂物缩短通电时间：胡径、夹杂物缩短通电时间：胡径、夹杂物缩短通电时间：胡径、夹杂物 空隙、裂纹空隙、裂纹空隙、裂纹空隙、裂纹常用材料的点焊工艺u低碳钢的点焊：低碳钢的点焊：表面可不处理表面可不处理硬规范焊接硬规范焊接厚板加带锻压的压力曲线，带预热厚板加带锻压的压力曲线，带预热 电流脉冲，多脉冲。电流脉冲，多脉冲。u可淬硬钢的点焊可淬硬钢的点焊(含碳量含碳量0.3%)uu对于在退水状态点焊对于在退水状态点焊(3 3)时时：单脉冲较单脉冲较软规范，电极压力、电流要求时间长。软规范，电极压力、电流要求时间长。uu对于大于对于大于3 3的厚板的厚板：带缓冷双脉冲点焊带缓冷双脉冲点焊uu对于调质状态钢点
6、焊对于调质状态钢点焊：带回火的双脉冲点焊，带回火的双脉冲点焊，回火脉冲与焊接脉冲时间间隔长。回火脉冲与焊接脉冲时间间隔长。u镀厚钢板的点焊：镀厚钢板的点焊：镀层板点焊产生的原因：镀层板点焊产生的原因：镀层先熔化，流入金属缝隙，接触面增镀层先熔化，流入金属缝隙，接触面增大，大，需要大电流。需要大电流。镀层金属与电极在高温状态下形成化合物镀层金属与电极在高温状态下形成化合物合金，合金，加速电极的粘污和损坏。加速电极的粘污和损坏。镀层金属进入熔化的钢层中产生结晶、裂镀层金属进入熔化的钢层中产生结晶、裂纹。纹。一汽大众凯迪镀锌焊接一汽大众凯迪镀锌焊接板厚板厚:1.2mm予热电流：予热电流：予热时间：周
7、波予热时间：周波冷却时间：周波冷却时间：周波予热焊接电流：焊接电流：焊接时间：周波焊接时间：周波工艺要点：工艺要点：增大电流增大电流(30%-50%)采用特殊电极采用特殊电极(cr-cn、cr-zr-cn)合金合金尽可能采用凸焊尽可能采用凸焊u奥氏体不锈钢的点焊：奥氏体不锈钢的点焊：电阻率高、热导率低，比较易焊。电阻率高、热导率低，比较易焊。n n工艺要点工艺要点：表面清理表面清理(酸洗、打磨酸洗、打磨)硬规范：内部、外部水冷硬规范：内部、外部水冷大电极压力大电极压力u铝合金：铝合金：电阻率低、热导率高、焊接性很差电阻率低、热导率高、焊接性很差工艺要点工艺要点：表面清理表面清理采用大容量焊机，
8、硬规范采用大容量焊机，硬规范 (电流是正常的电流是正常的3倍倍)采用电阻率低的电极，加强水冷。采用电阻率低的电极，加强水冷。变压式加压工艺变压式加压工艺u不同厚板及不同材质的点焊不同厚板及不同材质的点焊工艺要点：工艺要点：采用不同直径电极采用不同直径电极 采用不同材料电极采用不同材料电极 电容放电电容放电 加工艺垫片加工艺垫片点焊的控制：点焊的控制：主要采用晶闸管开关主要采用晶闸管开关l l方式方式：开环、闭环：开环、闭环l l几个基本概念：几个基本概念：控制角控制角：晶闸管接通瞬间的起始相位角。：晶闸管接通瞬间的起始相位角。功率因数角功率因数角：主要取决于焊接回路参数。：主要取决于焊接回路参
9、数。时，导通角时，导通角造成电路正负造成电路正负半波电流不对称，产生较大半波电流不对称，产生较大直流分量直流分量,过载发生。过载发生。时，时，电流连续，按正弦变电流连续，按正弦变化。化。时，随着时，随着的增大，每半圆内电的增大，每半圆内电流幅值的持续时间变小，实流幅值的持续时间变小，实现了现了“热量热量”的调节目的。的调节目的。常用的几种控制方法恒压恒压：(CVC)以电极电压作为反馈信号以电极电压作为反馈信号进进行行控制。控制。恒导通角恒导通角:(CTC)按固定的导通角控制开关按固定的导通角控制开关恒流恒流：(CCC)原原理理:通通过过测测量量二二次次(或或一一次次)回回路路的的电电流流(有有
10、效效值值)并并与与给给定定的的电电流流值值比比较较,当当出出现现偏偏差差时时,调调节节晶闸管的控制角以维持焊接电流的恒定。晶闸管的控制角以维持焊接电流的恒定。n n恒功率控制恒功率控制 CPCCPC动态电阻法动态电阻法原理原理：在点焊、缝焊和凸焊过程中，焊接在点焊、缝焊和凸焊过程中，焊接 区的电阻按一定规律变化区的电阻按一定规律变化。动态电阻监控方法：通常是通过测量焊动态电阻监控方法：通常是通过测量焊接过程中每一时刻的瞬时电流和加在焊点上接过程中每一时刻的瞬时电流和加在焊点上的瞬时电压，求：的瞬时电压，求：求出电阻曲线与标准电阻曲线比较，当求出电阻曲线与标准电阻曲线比较，当出现偏差时进行调节的一种方法。出现偏差时进行调节的一种方法。