予壓:予壓時間是指電極開始向工件加壓到通電開始這段時間。在這段時間內(nèi),電極必須向工件加給焊接時所必須的壓力。保證被焊工件緊密接觸,如予壓時間太短,沒等兩工件緊密接觸時就開始通電,因接觸電阻太大,點焊時就可能出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。
焊接:焊接時間是指在點焊過程中,電極通過的時間,是焊接過程中的重要環(huán)節(jié)。焊接時電流通過電極流經(jīng)焊件,使焊接處產(chǎn)生強烈的電阻熱,在熱量最集中處的金屬首先熔化,同時熔化的金屬被周圍尚未熔化處與塑性狀態(tài)的金屬環(huán)所包圍,使熔化的金屬不能外溢。隨著時間的增長,熔核不斷擴大,焊接時加熱的速度是非常快的,低碳鋼點焊時可以在0.06~0.1秒內(nèi)使核心溫度達(dá)到1800O C以上超過金屬熔點200~300度。有時在電流過大或焊接時間過長在電極壓力的作用下會產(chǎn)生飛濺,在一般情況下少量飛濺是可以的,但是飛濺太大會影響焊接質(zhì)量,壓痕太深。一般壓痕深度不能超過零件厚度的20%。
維持:維持時間是指從斷電開始到電極抬起這段時間,即在壓力的作用下,使塑性環(huán)內(nèi)的液體金屬結(jié)晶,形成焊核。如果焊接電流一斷,焊核內(nèi)的液體金屬沒有來得極結(jié)晶時,電極就抬起,那么焊核金屬由于在封閉的塑環(huán)里結(jié)晶凝固,體積收縮無法獲得補充,就會形成縮孔或疏松組織。顯而易見,有縮孔或疏松組織的焊核強度是很低的,因此維持這段時間是必不可少的。它是保證焊核在壓力作用下結(jié)晶,使焊核組織致密。焊件厚度為1~1.5毫米的低碳鋼板,維持時間為0.1~0.2秒,而焊厚度8~10毫米的低碳鋼時焊核完全結(jié)晶得1.5~2.5秒左右。因此,維持時間 不能低于這個數(shù)字。但是,維持時間也不宜時間過長。
休止:休止時間是指電極從工件抬起到下一個循環(huán)加壓開始這段時間。只要能滿足工件移動.定位及滿足焊機的機械動作時間即可。在滿足這些條件的前提下,這個時間越短越好,因為這樣生產(chǎn)率越高。
以上所介紹的點焊循環(huán)是最基本的,對于任何金屬及合金的 點焊來說,其中哪一個過程都是不可缺少的。
二. 點焊的電阻
點焊的熱源是電流流過被焊金屬時電阻所析出的電阻熱。因而點焊時的電阻大小及其分布是關(guān)系到點焊能否進行,能否獲得良好的質(zhì)量重要因素。點焊時的電阻R,它包括電極與工件的接觸電阻R極,工件的有效電阻R件,工件間的接觸電阻R觸,其關(guān)系為:R=2R極+R觸+2R件,則點焊時所析出的電阻熱量為:Q=0.24I2(2R極+2R觸+2R件)t。應(yīng)該說,在點焊過程中,由于工件被加熱,溫度逐漸升高,無論是工件的本身電阻還是接觸電阻以及焊接電流都有明顯變化。因而,想用焦耳—楞次定律準(zhǔn)確地計算出點焊時所析出的電阻熱是困難的。以下介紹一下點焊的三個有關(guān)電阻。
1. 工件間接觸表面的接觸電阻R觸
接觸電阻大小與電極壓力有關(guān),與材料性質(zhì)和零件表面狀況有關(guān)。隨著電極壓力的增大,焊接工件表面的凸點被壓潰,使接觸點的數(shù)量和面積都隨著增加,因此接觸電阻就減小。在點焊過程中,在焊機容量較小的情況下,有時通過調(diào)整電極壓力來改變接觸電阻的大小,來調(diào)解點焊時的熱量以改善焊接質(zhì)量。
同樣,如果材料的性能愈軟,則壓潰強度愈低,在同樣壓力下接觸面增加,接觸電阻減小。當(dāng)焊接表面存在氧化物和臟物,尤其是導(dǎo)電性很低的氧化物時,會嚴(yán)重阻礙電流通過,而使接觸電阻明顯增加。
接觸電阻還與溫度有關(guān)。在焊接加熱過程中,隨著焊件溫度逐漸升高,接觸點的壓潰強度下降,從而使接觸面急劇增加,接觸電阻迅速下降。當(dāng)鋼件在溫度接近6000C時其接觸電阻幾乎完全消失。
2. 電極與工件的接觸電阻R極
電極和工件的接觸電阻一般為工件間接觸電阻的一半左右,即R極=0.5R觸。這個電阻對于點焊來說是有害的,它的電阻越小愈好。因此,這個電阻過大,使電極與工件接觸處溫度過高,造成表面飛淺或燒穿,而且電極容易和工件焊在一 起,電極磨損嚴(yán) 重,給點焊帶來很大困難。
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