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1、碰焊機(jī)原理-碰焊機(jī)工作原理
【詳解】
碰焊機(jī)原理
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碰焊機(jī)實(shí)為電阻焊機(jī),其焊接原理,是利用焊接區(qū)本身 的電阻熱和大量塑性變形能量,使兩個(gè)分離表現(xiàn)的金屬 原子之間接近到晶格距離形成金屬鍵,在結(jié)合面上產(chǎn)生 足夠量的共同晶粒而得到焊點(diǎn)、焊縫或?qū)咏宇^。它是 一種焊接質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自 動(dòng)化的連接方法,廣泛
2、應(yīng)用在汽車(chē)、航天航空、電子、 家用電器等領(lǐng)域。
主要用途 用以焊接棒、管子、型鋼等。能焊接直徑達(dá)16MM 金屬 及200平方毫米切面金屬,適用于各五金制品行業(yè)使用,
如自行車(chē).風(fēng)扇.廚具器皿等制品。
碰焊機(jī)原理 是利用正負(fù)兩極在瞬間短路時(shí)產(chǎn)生的高溫電弧來(lái)熔化電
焊條上的焊料和被焊材料,來(lái)達(dá)到使它們結(jié)合的目的。
電焊機(jī)的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單,說(shuō)白了就是一個(gè)大功率的變壓 器,將220V交流電變?yōu)榈碗妷?,大電流的電源,可?是直流的也可以是交流的。
碰焊接的種類(lèi)什么是碰焊機(jī)?什么是點(diǎn)焊機(jī)?
工作件相對(duì)夾頭上,接合兩端相互抵緊,以大量的電流 經(jīng)夾頭導(dǎo)至工作件上,通過(guò)接觸面產(chǎn)生高溫,金屬到達(dá) 可塑
3、狀態(tài)時(shí)再在移動(dòng)端施以適當(dāng)壓力緊壓使兩端擠壓接
4 口 o
主要用途:
用以焊接棒、管子、型鋼等。能焊接直徑達(dá)16MM金屬
及200平方毫米切面金屬,適用于各五金制品行業(yè)使用,
如自行車(chē)、風(fēng)扇、廚具器皿等制品 技術(shù)參數(shù):
機(jī)型輸入功率輸出電流加壓壓力焊接能力
WL-B-16K
380V/1
C 16KVA 4500uF 10000A
WL-B-25K
3?6MM
WL-B-35K
380V/1 C 25KVA 13500uF 12000A
380V/1 C 35KVA 27000uF 16000A
3~8MM
WL-B-60
4、K
380V/1
60KVA
40500uF
27000A
5?12MM 點(diǎn)焊機(jī)原理 焊件組合后通過(guò)電極施加壓力,利用電流通過(guò)接頭的接 觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法稱(chēng)為電阻
焊。電阻焊具有生產(chǎn)效率高、低成本、節(jié)省材料、易于 自動(dòng)化等特點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、電 子、汽車(chē)、輕工等各工業(yè)部門(mén),是重要的焊接工藝之一
人、焊接熱的產(chǎn)出及影響因素 點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定:Q=IIRt (J)
(1)
式中:Q 廣生的熱量(J)、I 焊接電流(A)、
R——電極間電阻(歐姆)、t ——焊接時(shí)間(s)
1 .電阻R及影響R的因素 電極間電阻包括工件本身
5、電阻 Rw,兩工件間接觸電阻
Rc ,電極與工件間接觸電阻 Rew.
R=2Rw+Rc+2Rew
當(dāng)工件和電極一定時(shí),工件的電阻取決與它的電阻率
.因
此,電阻率是被焊材料的重要性能.電阻率高的金屬其導(dǎo) 電性差(如不銹鋼)電阻率低的金屬其導(dǎo)電性好(如鋁 合金)。因此,點(diǎn)焊不銹鋼時(shí)產(chǎn)熱易而散熱難, 點(diǎn)焊鋁合金時(shí)產(chǎn)熱難而散熱易.點(diǎn)焊時(shí),前者可用較小電 流(幾千安培),而后者就必須用很大電流(幾萬(wàn) 安培)。電阻率不僅取決與金屬種類(lèi),還與金屬的熱處 理狀態(tài)、加工方式及溫度有關(guān)。
接觸電阻存在的時(shí)間是短暫,一般存在于焊接初期,由 兩方面原因形成:
1)工件和電極表面有高電阻系數(shù)的氧化物
6、或臟物質(zhì)層, 會(huì)使電流遭到較大阻礙。過(guò)厚的氧化物和臟物質(zhì)層 甚至?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)通。
2)在表面十分潔凈的條件下,由于表面的微觀不平度, 使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點(diǎn)。在接觸 點(diǎn)處形成電流線(xiàn)的收攏。由于電流通路的縮小而增加了 接觸處的電阻 電極與工件間的電阻Rew與Rc和Rw相比,由于銅合
金的電阻率和硬度一般比工件低,因此很小,對(duì)熔核形 成的影響更小,我們較少考慮它的影響
2 .焊接電流的影響 從公式(1)可見(jiàn),電流對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間兩者 都大。因此,在焊接過(guò)程中,它是一個(gè)必須嚴(yán)格控 制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和 交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。阻抗變化是因?yàn)?/p>
7、回路的幾 何形狀變化或因在次級(jí)回路中引入不同量的磁性金屬。
對(duì)于直流焊機(jī),次級(jí)回路阻抗變化,對(duì)電流無(wú)明顯影響
3 .焊接時(shí)間的影響
為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度,焊接時(shí)間與焊接電流在 一定范圍內(nèi)可以相互補(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn), 可以采用大電流和短時(shí)間(強(qiáng)條件,又稱(chēng)硬規(guī)范),也 可采用小電流和長(zhǎng)時(shí)間(弱條件,也稱(chēng)軟規(guī)范)。
選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范,取決于金屬的性能、厚度和所 用焊機(jī)的功率。對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流 和時(shí)間,都有一個(gè)上下限,使用時(shí)以此為準(zhǔn)。
4 .電極壓力的影響
電極壓力對(duì)兩電極間總電阻 R有明顯的影響,隨著電極 壓力的增大,R顯著減小,而焊接電流增大的幅度
8、卻不 大,不能 影響因R減小引起的產(chǎn)熱減少。因此,焊點(diǎn)強(qiáng) 度總隨著焊接壓力增大而減小。解決的辦法是在增大焊 接壓力的同時(shí),增大焊接電流。
5 .電極形狀及材料性能的影響 由于電極的接觸面積決定著電流密度,電極材料的電阻 率和導(dǎo)熱性關(guān)系著熱量的產(chǎn)生和散失,因此,電極的形 狀和材料對(duì)熔核的形成有顯著影響。隨著電極端頭的變 形和磨損,接觸面積增大,焊點(diǎn)強(qiáng)度將降低。
6 .工件表面狀況的影響 工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質(zhì)增大了接觸電 阻。過(guò)厚的氧化物層甚至?xí)闺娏鞑荒芡ㄟ^(guò)。局部的導(dǎo) 通,由于電流密度過(guò)大,則會(huì)產(chǎn)生飛濺和表面燒損。氧 化物層的存在還會(huì)影響各個(gè)焊點(diǎn)加熱的不均勻性,引起 焊接質(zhì)量
9、波動(dòng)。因此徹底清理工件表面是保證獲得優(yōu)質(zhì) 接頭的必要條件。
二、熱平衡及散熱
點(diǎn)焊時(shí),產(chǎn)生的熱量只有一小部分用于形成焊點(diǎn),較大 部分因向臨近物質(zhì)傳導(dǎo)或輻射而損失掉了,其熱平衡方 程式:
Q=Q1+Q2 (3)其中:Q1 ——形成熔核的熱
量、Q2 損失的熱量
有效熱量Q1取決與金屬的熱物理性能及熔化金屬量, 而與所用的焊接條件無(wú)關(guān)。Q1=10%-30%Q ,導(dǎo)熱性好 的金屬(鋁、銅合金等)取下限;電阻率高、導(dǎo)熱性差
的金屬(不銹鋼、高溫合金等)取上限。損失熱量 Q2
主要包括通過(guò)電極傳導(dǎo)的熱量(30%-50%Q )和通過(guò)工 件傳導(dǎo)的熱量(20%Q左右)。輻射到大氣中的熱量5%
10、左右。
三、焊接循環(huán)
點(diǎn)焊和凸焊的焊接循環(huán)由四個(gè)基本階段(點(diǎn)焊過(guò)程):
1 )預(yù)壓階段一一電極下降到電流接通階段, 確保電極壓
緊工件,使工件間有適當(dāng)壓力。
2)焊接時(shí)間一一焊接電流通過(guò)工件,產(chǎn)熱形成熔核。
3)維持時(shí)間一一切斷焊接電流,電極壓力繼續(xù)維持至熔
核凝固到足夠強(qiáng)度。
4)休止時(shí)間一一電極開(kāi)始提起到電極再次開(kāi)始下降, 開(kāi)
始下一個(gè)焊接循環(huán)。
為了改善焊接接頭的性能,有時(shí)需要將下列各項(xiàng)中的一
個(gè)或多個(gè)加于基本循環(huán): 1)加大預(yù)壓力以消除厚工件之間的間隙,使之緊密貼合
2)用預(yù)熱脈沖提高金屬的塑性,使工件易于緊密貼合、 防止飛濺;凸焊時(shí)這樣做可以使多個(gè)凸點(diǎn)在通電
11、焊接前 與平板均勻接觸,以保證各點(diǎn)加熱的一致。
3)加大鍛壓力以壓實(shí)熔核,防止產(chǎn)生裂紋或縮孔。
4)用回火或緩冷脈沖消除合金鋼的淬火組織, 提高接頭
的力學(xué)性能,或在不加大鍛壓力的條件下,防止裂
紋和縮孔。
四、
焊接電流的種類(lèi)和適用范圍
1 .交流電 可以通過(guò)調(diào)幅使電流緩升、緩降,以達(dá)到預(yù)熱 和緩冷的目的,這對(duì)于鋁合金焊接十分有利。交流 電還可以用于多脈沖點(diǎn)焊,即用于兩個(gè)或多個(gè)脈沖之間 留有冷卻時(shí)間,以控制加熱速度。這種方法主要應(yīng)用于 厚鋼板的焊接。
2 .直流電 主要用于需要大電流的場(chǎng)合,由于直流焊機(jī)大 都三相電源供電,避免單相供電時(shí)三相負(fù)載不平衡
五、金屬電阻焊時(shí)的
12、焊接性 下列各項(xiàng)是評(píng)定電阻焊焊接性的主要指標(biāo):
1 .材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性 電阻率小而熱導(dǎo)率大的金屬
需用大功率焊機(jī),其焊接性較差。
2 .材料的高溫強(qiáng)度 高溫(0.5-0.7Tm )屈服強(qiáng)度大的金 屬,點(diǎn)焊時(shí)容易產(chǎn)生飛濺,縮孔,裂紋等缺陷,需要使 用大的電極壓力。必要時(shí)還需要斷電后施加大的鍛壓力, 焊接性較差。
3 .材料的塑性溫度范圍塑性溫度范圍較窄的金屬(如鋁 合金),對(duì)焊接工藝參數(shù)的波動(dòng)非常敏感,要求使用能 精確控制工藝參數(shù)的焊機(jī),并要求電極的隨動(dòng)性好。焊 接性差。
4 .材料對(duì)熱循環(huán)的敏感性在焊接熱循環(huán)的影響下,有淬 火傾向的金屬,易產(chǎn)生淬硬組織,冷裂紋;與易熔 雜質(zhì)易于形成低熔點(diǎn)的合金易產(chǎn)生熱裂紋;經(jīng)冷卻作強(qiáng)
化的金屬易產(chǎn)生軟化區(qū)。防止這些缺陷應(yīng)該采取相應(yīng)的 工藝措施。因此,熱循環(huán)敏感性大的金屬焊接性也較差
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