一、精密電阻點(diǎn)焊: 使用金屬材料制作零件的場(chǎng)合,有許多時(shí)候都需要將材料切斷成規(guī)定的尺寸,再將其連接起來。 連接材料的方法有利用鉚釘進(jìn)行機(jī)械連接和利用焊接進(jìn)行冶金連接以及利用超聲波進(jìn)行物理連接。電阻點(diǎn)焊是利用冶金的方法將金屬材料高效率地經(jīng)濟(jì)地連接起來的一種方法。因此在產(chǎn)業(yè)界被廣泛地使用。 我們將精密小型工件的電阻焊接稱之為精密電阻點(diǎn)焊。 米亞基公司源源不斷地開發(fā)出各種超小型、可高密度安裝化的新型精密電阻點(diǎn)焊機(jī),取代了以往的錫焊、鉚接等金屬連接工藝。 精密電阻點(diǎn)焊機(jī)是最適合用于小型的、性能要求高的電子部品,以及精密機(jī)械工業(yè)中的小型部品的組裝。 電阻焊接的原理 利用焦耳熱進(jìn)行焊接 Q=0.24I2Rt=0.24IEt(cal)…①
公式①如下圖所示,工件在上下電極間被加壓,通電,進(jìn)行電阻焊接。 焊接部的電阻為R(Ω),焊接電流為I(A),通電時(shí)間為t(sec)時(shí),根據(jù)公式①焊接部發(fā)熱。因此焊接部的溫度上升,產(chǎn)生熔融。 二、電阻點(diǎn)焊的5大要素 1、電流 2、時(shí)間 3、加壓力 4、電流密度 (電極先端直徑) 5、電極材料 上述要素與發(fā)熱量Q及發(fā)熱位置有關(guān)系,也就是說點(diǎn)焊時(shí)影響焊接效果的因素有:電流I、通電時(shí)間t、接觸電阻R、電流密度(電極先端)和電極材料。
接觸電阻R隨著加壓力的增大而降低。 以上要素被稱為電阻點(diǎn)焊的五大要素。 接觸電阻 工件表面生成的氧化薄層引起的電阻(表皮電阻)和由于電流的流通截面引起的電阻(集中電阻)。
上圖中,R2,R4……材料自身的電阻; R3……上下工件之間的電阻; R1,R5,……電極與工件之間的電阻。 接觸電阻是指R1、R3、R5。 三、電極的作用 1.導(dǎo)通大電流。 2.施加壓力。 3.提高焊接點(diǎn)的冷卻效果。 4.穩(wěn)定電流密度。 電極具有以上的作用,這里解釋一下與品質(zhì)管理有關(guān)的電流密度。 電流密度是指單位橫截面中的電流值。如果將電流密度一直保持穩(wěn)定,就能防止焊接不良。由于要導(dǎo)通大電流(電極作用1),電極頂端會(huì)發(fā)熱;又由于要加壓會(huì)使電極頂端變寬,電流密度變小,因此,隨著焊接次數(shù)的增多,焊核會(huì)變小(焊接不良)。因此在焊接品質(zhì)管理中電極的管理(進(jìn)行一定次數(shù)的焊接后更換或修磨電極)就變得非常的重要。 四、電阻點(diǎn)焊原理歸納 1.電阻點(diǎn)焊方法是一種利用工件自身的電阻、施加在工件上的加壓力和導(dǎo)通的大電流,在工件接觸部產(chǎn)生焦耳熱,進(jìn)行熔融的金屬連接方法 2.決定焊接品質(zhì)的五大要素: [1].電流值 [2].通電時(shí)間 [3].加壓力 [4].電流密度 [5].電極材料 五、焊接規(guī)范的選出 5-1、電極材料的選定《選定原則》 ①固有電阻大的工件->選用固有電阻小的材料作電極 ②固有電阻小的工件->選用固有電阻大的材料作電極 例
工件材料 |
選用電極材料 |
軟鋼 |
鉻銅合金(Cr-Cu) |
銅 |
鎢、鋁(W、Mo)或鎢銅合金、鉬銅合金 |
黃銅 |
鉻銅合金(Cr-Cu) |
不銹鋼 |
鉻銅合金(Cr-Cu) |
銀 |
鎢銅合金(W一Cu) |
鋁 |
鎢、鉬(W、Mo) |
鎳 |
超質(zhì)鋁銅、鉻銅合金 |
5-2、焊接電流,時(shí)間,加壓力的選定 電流規(guī)范 A 規(guī)范一短時(shí)間大電流(最佳規(guī)范) B 規(guī)范一中時(shí)間中電流(中等規(guī)范) C 規(guī)范一長(zhǎng)時(shí)間小電流(普通規(guī)范) 焊接電流可以如下方法比較簡(jiǎn)單地求得。最初設(shè)定較低的焊接電流,如果逐漸增大焊接電流,會(huì)發(fā)生飛濺。比發(fā)生飛濺時(shí)的電流值稍低的電流值就是適當(dāng)?shù)碾娏鳌k娏髦蹈鶕?jù)焊接機(jī)加壓系統(tǒng)的追隨性的不同而不同。焊接機(jī)的追隨性愈好,愈容易施加較小的加壓力和大的導(dǎo)通電流,即獲得最佳的焊接效果。 焊接時(shí)間的選定 焊接部位產(chǎn)生的熱量隨著通電時(shí)間而增大,但是,電極及焊接部位的散熱量也隨著通電時(shí)間而增大,因此焊接部位的溫度在一定時(shí)間以后趨于飽和。而溫度飽和以后即使延長(zhǎng)通電時(shí)間,焊核也不會(huì)再增大,而且表面壓痕和熱變形也會(huì)增大,對(duì)材料產(chǎn)生不良的冶金效果。另外,從作業(yè)工時(shí)、電力消耗的觀點(diǎn)考慮,長(zhǎng)時(shí)間焊接也不利。 圖8中最適合的規(guī)范為加壓力5kg,電流500A的區(qū)域。欲增加焊接強(qiáng)度,不僅要增大電流同時(shí)還要增大加壓力。此時(shí),將電流、加壓力由低慢慢上升,選擇最佳規(guī)范。 |