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电阻焊机原理
专栏:使用常识
发布日期:2013-08-13
阅读量:1378
作者:佚名
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电阻焊机原理电阻焊是一个热电过程,在准确控制的时间里或在控制好压力(也称力)条件下,当电流流经工件时,在工件接口处会产生热。该点焊方式之所以被称为“电阻”电焊,是因为在焊接过程中会将工件和电极的电阻相结合或相对比进行使用,以在其接口处产生热量。 电阻点焊过程的主要优点包括: 1、处理时间非常短2、不需要任何耗材,如钎焊材料、焊料或焊条等3、由于电压低,因此操作安全4、清洁环保5、可形成可靠的电机连...

电阻焊机原理


电阻焊是一个热电过程,在准确控制的时间里或在控制好压力(也称力)条件下,当电流流经工件时,在工件接口处会产生热。该点焊方式之所以被称为“电阻”电焊,是因为在焊接过程中会将工件和电极的电阻相结合或相对比进行使用,以在其接口处产生热量。

 

电阻点焊过程的主要优点包括:

 

1、处理时间非常短

2、不需要任何耗材,如钎焊材料、焊料或焊条等

3、由于电压低,因此操作安全

4、清洁环保

5、可形成可靠的电机连接(www.cn-ln.net,最专业的电阻焊机制造商)

 

电阻点焊 是一个相当简单的热产生过程:即在电流流经电阻时产生热。 它与加热线圈操作中所用的原理是一样的。除体电阻(内部电阻)以外,接触电阻也起着重要作用。 接触电阻受表面情况影响(表面粗糙度、清洁度、氧化情况及镀层等)。

 

电阻焊的常规发热公式为  发热量 Q= I2RtK

 

其中 "I"是通过工件的焊接电流,'R'是工件的电阻(欧姆),'t' 是焊接时间(赫兹、毫秒或微秒),'K'是温度常数。 焊接电流(I)和电流持续时间(t)由电阻焊电源控制。工件电阻(R)与焊接压力和所使用材料有关。 温度常数'K'受工件几何形状、固定方式和焊接压力影响。

 

工件、电极及其接口的体电阻(内部电阻)和接触电阻均可影响产生的热量值。 右上方的图显示了三个接触电阻值及四个体电阻值,这些数值结合使用可确定所生产的热量。

 

简单来说,点焊就是“通过在小的接触点上施加压力和电流将重叠金属件焊接起来。”

 

点焊有三个发生阶段:

 

1、将焊头上的电极触碰待结合的工件表面并施加压力

2、电流通过电极施加至工件并使金属熔化

3、切断电流,但电极依然以一定压力保持不动,等待材料冷却和固化

 

焊接时间在几毫秒—几十毫秒之间,具体视金属厚度、电极压力和电极直径而定。

 

点焊过程中所使用的基本设备包括台式工作站,包含焊接电源、 焊头和电极。更复杂的制造过程可能使用自动化设备和/或机器人。

 

二、决定焊接品质的五大要素:

1、电流值

从公式①可见,电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此,在焊接过程中,它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机,次级回路阻抗变化,对电流无明显影响。

 

2、通电时间

为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点,可以采用大电流和短时间(强条件,又称硬规范),也可采用小电流和长时间(弱条件,也称软规范)。选用硬规范还是软规范,取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间,都有一个上下限,使用时以此为准。

 

3、加压力

电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响,随着电极压力的增大,R显著减小,而焊接电流增大的幅度却不大,不能影响因R减小引起的产热减少。因此,焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时,增大焊接电流。

 

4.电极形状及材料性能的影响 
    由于电极的接触面积决定着电流密度,电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失,因此,电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损,接触面积增大,焊点强度将降低。

5.工件表面状况的影响 

    工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性,引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。


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