第4节电阻焊技术
4.1电阻焊概述
4.1.1、电阻焊基本原理
1.定义：电阻焊，是工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生电阻热进行焊接的方法，属压焊。
2.电阻焊热源的产生
电阻焊是将焊件组合后通过电极施压，利用电流通过接头接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接。要形成一个牢固的焊接接头，两焊件必须具有足够的共同晶粒。熔焊是利用外加热源使连接处熔化，凝固晶粒而形成焊缝的，而电阻焊则是利用本身的电阻热和塑性变形的能量，形成结合面的共同晶粒而形成焊缝的，从连接的物理本质来看，二者都是靠焊接金属原子之间的结合力结合在一起的。但他们的热源不同，在接头的形成过程中有无必要的塑性变形也不同，即实现接头坚固结合的途径不同。这便是电阻焊与一般的熔焊的不同之处。
4.1.2、电阻焊分类
电阻焊的种类很多，可根据所使用的焊接的不同特征进行分类。
图1
4.1.3、电阻焊的特点
1．电阻焊的优点
1)焊接生产率高。点焊时通用点焊机每分钟可焊60点，若用快速点焊机则每分钟可达500点以上；对焊直径为40mm的棒材每分钟可焊一个接头；缝焊厚度为l～3mm的薄板时，其焊接速度通常为0．5～lm／min，滚对焊最高焊接速度可达60m／min。因此电阻焊非常适合大批量生产。
2)焊接质量好。从焊接接头来说，由于冶金过程简单，且不易受空气的有害作用，所以焊接接头的化学成分均匀，并且与母材基本一致。从整体结构来看，由于热量集中，受热范围小，热影响区也很小，所以焊接变形不大，
并且易于控制。此外，点、缝焊时由于焊点处于焊件内部，焊缝表面平整光滑，因而焊件表面质量也较好。
3)焊接成本较低。电阻焊时不用焊接材料，一般也不用保护气体，所以在正常情况下除必需的电力消耗外，几乎没有什么消耗，因而使用成本低廉。
4)劳动条件较好。电阻焊时既不会产生有害气体，也没有强光辐射，所以劳动条件比较好。此外，电阻焊焊接过程简单，易于实现机械化、自动化，因而工人的劳动强度较低。
2．电阻焊的缺点
1)由于焊接过程进行得很快，若焊接时因某些工艺因素发生波动，对焊接质量的稳定性有影响时，往往来不及进行调整；同时焊后也没有很简便的无损检验方法，所以在重要的承力结构中使用电阻焊时应该慎重。
2)设备比较复杂。除了需要大功率的供电系统外，还需精度高、刚度较大的机械系统，因而设备成本较高。
3)焊件的厚度、形状和接头形式受到一定程度的限制。如点、缝焊一般只适用于薄板搭接接头，厚度太大则受到设备功率的限制，而搭接接头又难免会增加材料的消耗，降低承载能力。对焊主要适用于紧凑断面的对接接头，而对薄板类零件焊接则比较困难。
4.2电阻焊设备简介
4.2．1、电阻焊设备
4.2.2、电阻焊的电极材料
电极在电阻焊过程中起传导电流、传递压力和导散工件表面热量的作用。
1.对电极材料的要求
1）导电性与导热性高
2）硬度高
3）不易氧化
4）不与焊件材料形成合金
2.常用的电极材料与应用范围
（1）纯铜
Cu%≥99.9%，焊接轻、硬度小的合金。
（2）镉青铜
Ge=0.9%～1.2%，焊接各种钢和有色合金。
（3）铬青铜
Cr=0.4%～1.0%，焊接不锈钢和耐热钢。
4.3电阻热及影响因素
4.3.1、电阻热的产生
电阻焊的热源是电阻热。由电工学可知，电流通过导体时，导体将吸热，其温度会升高。同一个道理，当焊接电流通过两电极间的金属区域时，由于焊接区有电阻，就会吸热，并且在焊接区内形成热源—电阻热
4.3.2、影响产生热源的因素
1.电阻的影响
焊接区内总电阻R包括焊接件内部总电阻R W、焊接件接触电
R C、焊件和电极间的电阻R EW之和。
➢焊接本身电阻
当焊件厚度和电极一定时，焊件的电阻取决于焊件的电阻率。电阻率高的金属导热性差，电阻率低的金属导热性好。不锈钢焊接时而产热易，散热难。铝合金焊接时则是产热难，散热易。因此，前者可采用较小电流进行焊接，后者必须用很大的电流进行焊接。
电阻率不仅取决与金属种类，还于温度有关，随这温度的升高，电阻率增大。
焊接时，随着温度的升高，出电阻率使R W增大外，同时由于金属的压溃强度降低，使焊件与焊件、焊件与电极之间的接触面积增大，因此引起R W减小。点焊低碳钢时在两种相互矛盾的作用下，电阻率在加热开始时逐渐增大，当熔核形成时，又逐渐降低。
➢焊件接触电阻
焊件接触电阻是由以下两方面因素形成的；
焊件和电极间有高电阻率的氧化膜或油污，时电流受到大的阻碍致使电流不能导通。由于焊件的表面的不平整，使焊件只能在粗糙表面的局部形成接触点，在接触点形成焊接电流的集中，由于电流的通路较小增加了接触处的电阻。电极压力增加时，是金属达到塑性状态时，都会导致焊件间的接触面积增加，使接触电阻减小。
2.焊接电流的影响
电流对电阻热的影响比电阻和通电时间的影响都要大，因此在点焊过程
中，必须严格控制电流大小。此外电流密度对焊接加热也有相当大的影响。通过对焊点的分流增大电极接触面积或凸焊时凸点的位置，都会降低电流密度和电阻热，从而使接头强度降低。
3.通电时间的影响
为了保证熔核尺寸和焊点强度，通电时间和焊接电流可以在一段时间内得到补充。为了获得一定强度的焊点，可以通过大电流和短时间来进行焊接。
4.电极压力的影响
电极间的压力对焊接电阻有相当大的影响。随着电极压力的增加，电阻显著降低。因此，焊点强度总是随着电极压力的增加而降低。
5.电极端面形状和材料的影响
由于电极端面形状决定电极和焊件接触面积，从而决定电流密度。电极材料的电阻率和导热性与产热和散热有关，因此，电极材料和端面形状对熔核的形成有较大的影响。
6.焊件表面状况的影响
焊接表面的油污和氧化膜都能增加接触电阻，过厚的氧化膜甚至能阻止电流的流通。因此焊前必须清除氧化膜。
4.3.3、金属焊时的焊接性
评定金属的焊接性主要依据如下：
➢材料的导热性和导电性
电阻率小而热导率大的金属焊接性较差，必须使用大功率焊机
➢材料的塑性温度范围
塑性温度较小的金属，对焊接参数的波动非常敏感，焊接性差。焊接时使用精度控制的焊机，同时要求电极的随动性要好。
➢材料的高温强度
高温下屈服强度大的金属，点焊时易产生裂纹、缩孔、飞溅等缺陷，焊接性较差。焊接时要使用较大的电极压力、有时还需要断电后施加锻压力。
➢材料对热循环的敏感性
在焊接热循环作用下，有淬火倾向的金属易产生淬硬组织或生裂纹、缩孔、飞溅等缺陷，焊接性较差。焊接时为防止这些缺陷产生，必须采取必要的工艺措施。此外，熔点高、线膨胀系数大的金属，易形成氧化膜的金属，其焊接性较差。
第五节氩弧焊技术
5.1氩弧焊概述
氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以
