1、Chapter 2 點焊(din hn)壓 力 焊共四十一頁2.3 常用(chn yn)金屬材料的點焊共四十一頁判斷點焊(din hn)焊接性的主要標志材料的導電性和導熱性 電阻率小而熱導率大的材料，其焊接性較差。2.材料的高溫塑性及塑性溫度(wnd)范圍 高溫塑性差、塑性溫度區間窄的材料，其焊接性較差。共四十一頁判斷點焊(din hn)焊接性的主要標志3. 材料對焊接熱循環的敏感性4. 熔點(rngdin)高、線膨脹系數大、硬度高的材料，焊接性差。共四十一頁 對點焊質量(zhling)的要求1）熔核直徑(zhjng)或板厚2）焊透率3）壓痕520%1. 熔核尺寸的幾個基本概念共四十一頁2）少

2、數金屬材料（如可淬硬鋼等）對焊接熱循環極為敏感。當點焊工藝不當時，接頭由于被強烈淬硬而使強度、塑性急劇降低。其點焊接頭強度不僅取決于熔核尺寸，而且與熔核及熱影響(yngxing)區的組織及缺陷有關。1）多數金屬材料（如低碳鋼等）對焊接熱循環不敏感。焊接區的組織無顯著變化(binhu)，也不易產生組織缺陷。其點焊接頭強度主要與熔核尺寸有關； 對點焊質量的要求共四十一頁低碳鋼的點焊(din hn)這類鋼的點焊焊接性良好，焊接參數(cnsh)范圍寬。在常用厚度范圍內(0.53.0mm)一般無需特殊措施，采用單相工頻交流電源，簡單焊接循環即可獲得滿意結果。共四十一頁低碳鋼的焊接技術(jsh)要點冷軋板

3、焊前無需專門清理，熱軋板則必需清除表面上的氧化層、銹蝕等雜質。如經沖壓加工，則需清除沖壓過程中沾上的油污。如設備容量(rngling)許可，建議采用硬的焊接參數，以提高熱效率和生產率，并可減少變形。選用中等電導率、中等強度的Cr-Cu或Cr-Zr-Cu合金電極。共四十一頁低碳鋼的焊接(hnji)技術要點表面清理質量較差或沖壓精度較差而剛度又大時，可考慮采用調幅電流(漸升)或加預熱電流的措施(cush)來減少飛濺。板厚超過3mm時，選用帶鍛壓力的壓力曲線，帶預熱電流脈沖或斷續通電的多脈沖焊接電流。共四十一頁共四十一頁不銹鋼的點焊(din hn)不銹鋼按組織可分為奧氏體型、馬氏體型、鐵素體型三類。

4、奧氏體型與鐵素體型不銹鋼易于點焊。馬氏體型不銹鋼焊后硬度高、性能脆，焊接(hnji)時需精確控制焊接(hnji)參數，焊后常需作熱處理，故較少用于點焊結構。共四十一頁不銹鋼的點焊(din hn)奧氏體型不銹鋼的電阻率為低碳鋼的47倍，熱導率僅為低碳鋼的1213。故可用較小的焊接電流、較短的通電(tng din)時間進行點焊。不銹鋼的高溫強度與硬度遠比低碳鋼高，因此必須采用比焊低碳鋼時高得多的電極壓力來避免飛濺和縮孔。電極材料亦需選用高溫硬度高的材料以免嚴重壓潰。共四十一頁不銹鋼焊接(hnji)技術要點電極壓力應提高40%-80%，為此需采用軟化溫度高、硬度(yngd)高的材料作電極。一般推薦B

5、e-Co-Cu合金電極，尤其當點焊較厚板時，電極的冷卻極為重要，可采用外部水冷卻。共四十一頁不銹鋼焊接(hnji)技術要點為保證耐晶間腐蝕的性能，應盡量減少在敏化溫度區停留，宜選用硬的焊接(hnji)參數，焊接(hnji)時間一般比相同厚度低碳鋼短40%-50%。因電阻率大、熱導率小，焊接電流可比相同厚度低碳鋼小些。共四十一頁可淬硬鋼的點焊(din hn)這類鋼的碳當量大于0.3%，淬硬性很強，一般在調質狀態下應用，有碳鋼(如45，50等)，但大多數為合金鋼(如30CrMnSiA，2Crl3)等。這類鋼在點焊熱循環作用下，熔核和鄰近熔核的熱影響區將產生馬氏體組織，硬度高；而在離熔核較遠處則因加

6、熱(ji r)至超過回火溫度而軟化、硬度下降、強度亦低(如在調質狀態下點焊)。可淬硬鋼點焊時易發生前期飛濺，厚板點焊時會產生裂紋和疏松等缺陷。共四十一頁可淬硬鋼焊接(hnji)技術要點在退火狀態點焊，且厚度小于3mm時，可采用單脈沖軟的焊接(hnji)參數，通電時間約為同厚低碳鋼點焊時的3-4倍，電極壓力與電流相應減小。板厚較大，且在退火狀態點焊時，常采用帶緩冷雙脈沖點焊工藝，其質量優于單脈沖點焊的質量。共四十一頁可淬硬鋼焊接技術(jsh)要點調質狀態鋼點焊時，應采用帶回火雙脈沖的點焊工藝，在焊機上回火可免去整體回火的耗能工藝。帶回火雙脈沖點焊的工藝是指在焊接之后(zhhu)待焊件冷卻到完成馬

7、氏體轉變之后(zhhu)再使其局部回火，從而而獲得最佳的綜合力學性能。共四十一頁帶回火雙脈沖(michng)點焊的組織分布示意圖共四十一頁可淬硬鋼焊接技術(jsh)要點為防止疏松、裂紋(li wn)等缺陷產生，尤其當板厚大于3mm時，建議采用增大頂鍛力的加壓方式，頂鍛力約為電極壓力的2-2.5倍。加頂鍛力時間應精確控制。這類鋼的熱物理性能接近低碳鋼，高溫強度適中一般采用Cr-cu或Cr-Zr-Cu合金電極。共四十一頁鍍層鋼板(gngbn)的點焊鍍層鋼板點焊的難點在于： 鍍層金屬熔點低，早于鋼板熔化，熔化的鍍層金屬流入縫隙，增大(zn d)接觸面降低電流密度，因此需增大(zn d)電流。 鍍層金

8、屬與電極在升溫時往往能組成固溶體或金屬間化合物等合金。一旦發生上述現象，電極端部的導電、導熱性能下降，溫度進一步上升，產生惡性循環，加速電極的粘污損壞，同時亦破壞了零件的鍍層。 鍍層金屬如進入熔化的鋼質熔池將產生結晶裂紋，因此需在鋼板熔化前把鍍層擠出焊接區。共四十一頁CuCrZr: 1075oC: Zinc: 420oCBrass: 1027oC(70Cu/30Zn)Steel: 1427oCNitrode: 1083oCMelting pointsWe are trying to join steel with something (copper) that melts 350oC earl

9、ier !共四十一頁500oC800oC900oC 800oC1000oC1300oCTemperatures in Resistance Welding(Simplified representation)Anneal temp: CuCrZr 500oCAnneal temp: Nitrode Al 60 900oCSOURCE: O.U. Science Data Book, Outukumpu, OMG.SOURCE: O.U. Science Data Book, Outukumpu, OMG.共四十一頁共四十一頁鍍層鋼板焊接技術(jsh)要點與等厚低碳鋼相比電流應增大(zn d)3

10、0%50%，鍍層熔點越低，增加越多。電極壓力則增大(zn d)20%30%即可。與低碳鋼相比，同樣的電極壓力，其臨界飛濺電流有所上升。采用Cr-Cu或Cr-Zr-Cu合金電極。要加強冷卻，允許外水冷。二次修磨間的焊接點數僅為焊低碳鋼時的110-120。薄板(1.2mm)點焊時可采用嵌鎢電極。共四十一頁鍍層鋼板焊接技術(jsh)要點由于電極粘污嚴重，是產生質量問題的主要原因，故在結構允許條件下改用凸焊是解決電極粘污的最佳方案。鋅、鉛等元素的金屬蒸氣和氧化物塵埃對人體有毒，需加強(jiqing)通風。共四十一頁鋁及鋁合金的點焊(din hn)鋁及鋁合金電阻率低 (低碳鋼的1412)、熱導率高(低碳

11、鋼的2.4倍)，雖其熔點較低，仍需采用極大(j d)電流焊接，通電時間要短，以免散熱過多。一般需要焊接等厚低碳鋼時的3倍電流，通電時間則約為焊接等厚低碳鋼的110。共四十一頁鋁及鋁合金的點焊(din hn)鋁及鋁合金在空氣中很快生成致密的氧化膜，必須(bx)在焊前很好清理，清理以化學法為佳。清理后應在短期內完成焊接以免再次氧化。共四十一頁鋁及鋁合金的點焊(din hn)與純鋁相比，鋁合金的塑性變形溫度區窄，線膨脹率大，伸長率小，因此須精確控制焊接參數才能(cinng)避免裂紋和縮孔。此種缺陷在厚板點焊時尤為嚴重，推薦采用低頻半波電源。共四十一頁鋁及鋁合金焊接技術(jsh)要點鋁及鋁合金焊前必須

12、嚴格清理表面(biomin)，除去氧化膜，推薦用化學法以保證接觸電阻值穩定。清理后應及時焊接，存放期不應大于72h。采用硬的焊接參數，大容量焊機是點焊鋁及鋁合金必不可少的。當板厚較小時，尚可采用單相工頻交流電源，大厚度及要求高的鋁合金構件一般采用低頻半波焊接工藝。大容量電容放電點焊機常用于點焊純鋁。共四十一頁鋁及鋁合金焊接(hnji)技術要點用電阻率低的Cd-Cu合金球面電極，必須加強水冷，有可能時采用外水冷以提高電極壽命。電極粘損是影響電極壽命的主要因索，要頻繁地用細砂布清理(qngl)電極工作面。在要求嚴格的場合，每幾十個焊點甚至幾個焊點就需清理(qngl)一次。厚板點焊建議采用變壓式加壓

13、工藝(加頂鍛力)。共四十一頁鈦合金的點焊(din hn)鈦合金密度小，抗拉強度大，耐蝕性好，熱強性及低溫韌性均優，所以廣泛應用于航空、宇航和化工領域。鈦合金具有比奧氏體不銹鋼更高的電阻率和更小的熱導率，可采用較小容量的焊機焊接。雖鈦在高溫(gown)時大量吸收氧、氮、氫而脆化，電弧焊時需特殊保護措施，但點焊時熔化金屬處于塑性殼內與大氣隔絕，故焊接性甚好，一般不需保護氣體。共四十一頁鈦合金焊接技術(jsh)要點鈦合金的線膨脹系數僅為奧氏體不銹鋼的l/2，熱導率又小，所以熔核幾何尺寸對點焊參數不敏感，因此點焊參數可調范圍寬，表面不易過熱，焊透率即使高達90%也不致產生飛濺。但表面氧化膜較致密(zh

14、m)，需注意清理。其高溫強度低于奧氏體不銹鋼的高溫強度，可采用比點焊相同厚度奧氏體不銹鋼時低的電極力。共四十一頁鈦合金焊接技術(jsh)要點點焊時冷卻速度很高，會產生針狀馬氏體組織，使硬度提高、韌性下降。因此對鈦合金建議采用焊后熱處理。點焊后的變形較難矯正，故需正確考慮(kol)點焊次序，盡量減小變形。用高溫硬度好的Cr-Cu或Be-Co-Cu合金電極，可進行內外水冷。共四十一頁高溫合金(hjn)的點焊高溫合金具有(jyu)很好的高溫強度與熱穩定性，廣泛應用于航天、航空工業。高溫合金具有比奧氏體不銹鋼更大的電阻率、更小的熱導率和更高的高溫強度，故可用較小的焊接電流，但需更大的電極壓力。共四十一

15、頁高溫合金焊接技術(jsh)要點高溫合金表面氧化膜致密性好，為防止形成結合線伸入等缺陷，必須加強表面清理工作。采用軟的焊接參數、大的電極壓力，以提高電極壓力的壓實效果。在有條件時應采用加大頂鍛力的焊接參數，以減少(jinsho)飛濺、防止產生裂紋、疏松和縮孔等缺陷。加強冷卻，盡量避免反復加熱，以減少近縫區出現“胡須”狀缺陷的機會。用高溫硬度好的Be-Co-Cu合金電極。共四十一頁胡須某些材料如高溫合金和鋁合金其晶界聚集低熔點雜質，加熱時它首先熔化并在壓力下被擠出，而后熔核中的液態金屬又填滿其空間，因此并沒有破壞接頭(ji tu)的完整性。但在金相檢別時因其腐蝕性能與周圍原有金屬有差別而易誤判為

16、裂紋。共四十一頁胡須的三種存在部位(bwi)熔核內部胡須A由熔核邊緣伸向熱影響區的胡須B稍離熔核、獨立存在于熱影響區的胡須C共四十一頁胡須對接頭性能的影響至于胡須對接頭強度的影響，因填滿鑄態組織的胡須并未破壞金屬的連續性，經試驗證實它對接頭強度無影響，所以(suy)生產中允許胡須存在，而不作為焊接缺陷處理。但是，對未填滿的胡須盡管很少發現，當承受載荷時，特別在動載荷作用下，仍如同裂紋一樣有危險性，所以(suy)應作為裂紋處理。共四十一頁銅及銅合金的點焊(din hn)銅的導電和導熱性能極好、焊接(hnji)性很差。一般認為純(紫)銅極難點焊，不能凸焊和縫焊。某些銅合金由于加入合金元素后導電導熱性能下降很多，硬度也有所提高，故已成功地進行了點焊、凸焊和縫焊。共四十一頁銅及銅合金焊接(hnji)技術要點銅和高電導率的銅合金點焊時，需采用防止大量散熱的電極，一般推薦用鎢、鉬鑲嵌型或銅鎢燒結型電極，相對電導率小于純銅30%的銅合金點焊時可采用Cd-Cu合金電極。適當加大點距與搭邊量，以防止過大的分流和飛濺。推薦采用電容放電型焊接電源(dinyun)，以獲得峰值高、脈寬窄的電流波形。共四十一頁內容摘要Chapter 2 點焊。高溫(gown)塑性差、塑性溫度區間窄的材料，其焊接性較差。4. 熔點高、線膨脹系數大、硬度高的材料，焊接性差。2