网站首页 国升荣誉 产品中心 成功案例 技术资讯 资料下载 贵宾留言 联系我们
当前位置技术资讯 >> 电阻焊接原理
电阻焊接原理

电阻焊接原理

电阻焊是用电极对被焊接物施加一定的压力的同时通电、利用电极间的接触电阻产生的焦耳热熔化金属而达到焊接的目的。

焊接电流的通电方式

一般从焊接物的形状去决定焊接电流的通电方法、大致可分为三类。另外对于不同的通电方法施加不同的压力、据此选择相对应的焊接头。

焊接电源的电流波形及特长

焊接电源是指控制焊接电流的装置。根据控制方式可分为高频式、晶体管式、电容储能式、交流式四类、对应于多种多样的焊接物。

  交流式 电容储能式 晶体管式 高频式
焊接火花防止
电源变动时的安定性
焊接效率
反馈控制
特长 铜线、板材 热影响小 微小元器件 无火花焊接

焊接参数及焊接条件

焊接参数的选定: 一般由以下三个变量决定。

1. 焊接电流或电压、功率
2. 焊接时间
3. 压力

另外决定焊接质量的因素为

1. 焊接材料的形状
2. 焊接材料的尺寸
3. 焊接材料的表面电镀层材料及厚度
4. 电极的材料及形状
5. 理想的焊接电源及焊头的选定

详细阐述

电阻焊接是将两块或两块以上的金属永久地连接到一起的一种可靠,低成本、有效的方法。虽然电阻焊接是一种真实的焊接是一种真实的焊接过程,但不用填料金属,不要焊接气体。焊后不存在要去除多余的金属。这一方法适用于大批量生产。焊缝牢固,并且几乎看不出。
从历史上看,电阻焊接一直有效地用于连接高电阻金属,例如,铁和镍合金,铜合金的导电导热性较高,使其焊接更为复杂,但常规的焊接设备通常具有能够使这些 合金有优质的完整焊缝。采用恰当的电阻焊接技术,铍铜能够与自身焊接、与其它铜合金,钢焊接。厚度小于1.00mm的铜合金一般更易于焊接。
常用于焊接铍铜元件的电阻焊接工艺,有点焊和凸焊。工件的厚度、合金材料、采用的设备和要求的表面状况来决定适合于各自的工艺。其它常用的电阻焊接技术,例如:火焰焊,对接焊,缝焊等不常用于铜合金,将不予以讨论。铜合金易于钎焊。
电阻焊接中的关键是电流,压力和时间。电极的设计和电极材料的选择对焊接质量的保证是很重要的。由于已有许多资料论述钢的电阻焊接,这里所介绍的焊接铍铜 的几点要求以相同厚度作为参考。电阻焊接很难说是一门准确的科学,焊接设备及步骤对焊接质量有很大的影响。因此,在此介绍的仅作为指南,一系列的焊接试验 可为每种用途确定最佳的焊接条件。
因为大多数工件表面的沾染物有高的电阻,所以应该常规清洗表面,被污染的表面会提高电极的操作温度、降低电极端的寿命,导致表面不能使用,使金属偏离焊接 区域,对焊接接头处引起虚焊或者残渣。表面附着一层非常薄的油膜或防腐剂,一般对电阻焊接不存在问题,表面电镀的铍铜,焊接中的问题最少。
带有过多的没油污或冲洗或冲压润滑剂的铍铜,可以用溶剂清洗。如果表面锈蚀严重或轻热处理表面氧化,需要洗去除氧化物。与极明显的红棕色氧化铜不同,带材表面透明的氧化铍(在惰性气体或还原性气体中热处理产生的)难于觉察,但在焊接前也必须将其除掉。

铍铜合金
铍铜合金有两种。高强铍铜合金(合金165、15、190、290)具有比任何铜合金都高的强度,广泛地应用于电连接件,开关和弹簧。这此高强度合金导电 导热性约是纯铜的20%;高导铍铜合金(合金3.10和174)有较低的强度,其导电率约为纯铜的、50%,用于电源连接件和继电器。高强度铍铜合金由于 导电率较低,(或电阻率较高)较易于电阻焊。
铍铜经热处理后获得其高强度,两种铍铜合金可以在予先热处理或待热处理的状态供货。焊接操作一般应在热处理的状态供货。焊接操作一般应在热处理后进行,在 铍铜的电阻焊中,热影响区通常很小,而且不要求焊后有铍铜工件进行热处理。合金M25是一种易切削铍铜棒制品。由于该合金含铅,不适于电阻焊。

电阻点焊
铍铜与钢比较具有较低电阻率,较高的导热率和膨胀系数。总的来看,铍铜比钢具有相同的或更高的强度。在使用电阻式点焊(RSW)铍铜自身或铍铜与其它合金 时,采用较高的焊接电流,(15%),较低的电压(75%)和较短的焊接时间(50%)。铍铜比其它铜合金承受更高的焊接压力,但问题也能由太低压力引 起。
为了在铜合金中获得一致的结果,焊接设备必须能够精确控制时间和电流,交流焊接设备由于其电极温度较低和成本低而被优先选用。焊接时间为4-8周期的产生 较好的结果。要焊接膨胀系数不相近的金属时,倾斜焊和过电流焊接可控制金属的膨胀,以限制焊接裂纹的隐患。铍铜与其它铜合金焊接,不必用倾斜和过电流焊。 假如采用倾斜焊和过电流焊的次数取决于工件的厚度。
在电阻式点焊铍铜与钢,或者其它高电阻合金时,通过在铍铜的一侧采用的的接触面小些的电极,可获得较好的热平衡。和铍铜接触的电极材料应比工件更高的导电 率,一种RWMA2组级电极是适用的。难熔金属电极(钨和钼)具有非常高的熔点。不存在粘附铍铜的趋势。13和14极电极也可使用。难熔金属的优点是的较 长的使用寿命。然而,由于这类合金的硬度,可能损伤表面。水冷电极将有助于控制顶端温度,延长电极的寿命。但在焊接非常薄截面的铍铜时,使用水冷电极,可 导致金属急冷。
如果铍铜和高电阻率合金之间厚度差大于5,由于难得切实可行的热平衡,应使用凸焊。

电阻式凸焊
铍铜在电阻式点焊中的许多问题利用电阻凸焊(RPW)可以得到解决。由于其较小的热影响区,可以进行多次操作。不同厚度的不同金属易于焊接。在电阻式凸焊 采用更宽截面的电极和各种电极形状,可以减少变形和粘附。电极导电性的问题比电阻式点焊中的问题少些。常用的是2、3、4极电极;电极越硬则寿命越长。
较软的铜合金不进行电阻式凸焊,铍铜的强度强度很高,足以防止早过的凸起部破裂,并能提供非常完整的焊缝。铍铜在厚度低于0.25mm的情况下也能进行凸焊.同电阻式点焊一样,通常使用交流设备。
焊接不同的金属时,凸起点位于较高导电合金。铍铜具有足够的延展性,能冲或压出几乎任一凸出的形状。包括很尖锐的形状。铍铜工件进行热处理之前就应该完成凸出成形,以避免开裂。
如同电阻式点焊,铍铜的电阻式凸焊工艺常规要求较高的电流强度。必须瞬时通电,而且电流大得足以在凸起部开裂前导致其熔化。调整好焊接压力和时间以控制住凸起部位的破裂,焊接压力和时间也取决于凸起部位的几何形状。在焊接前后,突增压力将减少焊缝缺陷。

铍铜的安全操作
像许多工业材料一样,铍铜仅在操作不当时,产生健康危害。铍铜在其通常的固体形状,加工成品件,以及大多数制造操作中完全是安全的。然而,少数面百分率的 个别人,吸入了细微颗粒以后,可能导致其肺部状况变差。采用简单易行的工程控制方法,例如:对产生微细尘埃的操作进行排风,可将其危害性降低到最小程度。
由于焊接熔非常小,而且不是敞开式的,所以铍铜电阻焊接过程采取了控制后,不存在特殊的危险。如是焊接后要求进行机械清洗工序,则必须采用工作曝露在微细颗粒环境中的方法进行。

[来源:原创] [作者:国创电气] [日期:08-11-04]
地址:山东威海高区火炬路213号创业基地B432 电话0631-5661308 传真:0631-5661309 电邮:info@whguo.com 服务热线:186-0641-5657 鲁ICP备06036990
公司产品:超声波焊接机-超声波清洗机-超声波电源-超声波塑料焊接机-超声波金属焊接机-超声波点焊机-超声波切割机-超声波金属表面加工-超声波冲击-超声波提取
主要产品:超声波焊接机