低碳鋼的點焊
低碳鋼的含碳量低于0.25%。其電阻率適中,需要的焊機功率不大;塑性溫度區(qū)寬,易于獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極壓力;碳與微量元素含量低,無高熔點氧化物,一般不產生淬火組織或夾雜物;結晶溫度區(qū)間窄、高溫強度低、熱膨脹系數(shù)小,因而開裂傾向小。這類鋼具有良好的焊接性,其焊接電流、電極壓力和通電時間等工藝參數(shù)具有較大的調節(jié)范圍。
鋁合金的點焊焊接方法
鋁合金的應用十分廣泛,分為冷作強化和熱處理強化兩大類。鋁合金點焊的焊接性較差,尤其是熱處理強化的鋁合金。其原因及應采取的工藝措施如下:
(1)電導率和熱導率較高 必須采用較大電流和較短時間,才能做到既有足夠的熱量形成熔核;又能減少表面過熱、避免電極粘附和電極銅離子向純鋁包復層擴散、降低接頭的抗腐蝕性。
(2)塑性溫度范圍窄、線膨脹系數(shù)大 必須采用較大的電極壓力,電極隨動性好,才能避免熔核凝固時,因過大的內容拉應力而引起的裂紋。對裂紋傾向大的鋁合金,如LF6、LY12、LC4等,還必須采用加大鍛壓力的方法,使熔核凝固時有足夠的塑性變形、減少拉應力,以避免裂紋產生。在彎電極難以承受大的定鍛壓力時,也可以采用在焊接脈沖之后加緩冷脈沖的方法避免裂紋。對于大厚度的鋁合金可以兩種方法并用。
(3)表面易生成氧化膜 焊前必須嚴格清理,否則極易引起飛濺和熔核成形不良(撕開檢查時,熔核形狀不規(guī)則,凸臺和孔不呈圓形),使焊點強度降低。清理不均勻則將引起焊點強度不穩(wěn)定。
基于上述原因,點焊鋁合金應選用具有下列特性的焊機:
1)能在短時間內提供大電流;
2)電流波形最好有緩升緩降的特點;
3)能精確控制工藝參數(shù),且不受電網(wǎng)電壓波動影響;
4)能提供價形和馬鞍形電極壓力;
5)機頭的慣性和摩擦力小,電極隨動性好。
當前國內使用的多為300-600KVA的直流脈沖、三相低頻和次級整流焊機,個別的達到1000KVA,均具有上述特性。也有采用單相交流焊機的,但僅限于不重要工件。
點焊鋁合金的電極應采用1類電極合金,球形端面,以利于壓固熔核和散熱。
由于電流密度大和氧化膜的存在,鋁合金點焊時,很容易產生電極粘著。電極粘著不僅影響外觀質量,還會因電流減小而降低接頭強度。為此需經常修整電極。電極每修整依次后可焊工件的點數(shù)與焊接條件、被焊金屬型號、清理情況、有無電流波形調制,電極材料及其冷卻情況等因素有關。通常點焊純鋁為5-10點,點焊LF6,LY12時為25-30點。
防透鋁LF21強度低,延性后,有較好的焊接性,不產生裂紋,通常采用固定不變電極壓力。硬鋁(如LY11、LY12),超硬鋁(如LC4、LC5)強度高、延性差,極易產生裂紋,必須采價形曲線的壓力。但對于薄件,采用大的焊接壓力或具有緩冷脈沖的雙脈沖加熱,裂紋也不是不可避免的。
采用價形壓力時,鍛壓力滯后于斷電的時刻十分重要,通常是0-2周。鍛壓力加得過早(斷電前),等于增大了焊接壓力,將影響加熱,導致焊點強度降低和波動。鍛壓力加得過遲,則熔核冷卻結晶時已經形成裂紋,加鍛壓力已無濟于事。有時也需要提前于斷電時刻施加鍛壓力,這是因為電磁氣閥動作延遲,或氣路不暢通造成鍛壓力提高緩慢,不提前施加不足以防止裂紋的緣故。
銅合金焊接的方法
銅合金與鋁合金相比,電阻率稍高而導熱性稍差,所以點焊并無太大困難。厚度小于1.5mm的銅合金,尤其是低電導率的銅合金在生產中用的最廣泛。純銅電導率極高,點焊比較困難。
通常需要在電極與工件間加墊片,或使用在電極端頭嵌入鎢的復合電極,以減少向電極的散熱。鎢極直徑通常為3-4mm。
焊接銅和高導電率的黃銅和青銅時,一般采用1類電極合金做電極,焊接低導電率的黃銅、青銅和銅鎳合金時,采用2類電極合金。也可以用嵌入鎢極的復合電極焊接銅合金。由于鎢的導熱性差,故可使用小得多的焊接電流,在常用的中等功率的焊機上進行點焊,但鎢電極容易和工件粘著,影響工件的外觀。
不銹鋼的點焊
不銹鋼一般分為:奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼三種。由于不銹鋼的電阻率高、導熱性差,因此與低碳鋼相比,可采用較小的焊接電流和較短的焊接時間。這類材料有較高的高溫強度,必須采用較高的電極壓力,以防止產生縮孔、裂紋等缺陷。不銹鋼的熱敏感性強,通常采用較短的焊接時間、強有力的內部和外部水冷卻,并且要準確地控制加熱時間、焊接時間及焊接電流,以防熱影響區(qū)晶粒長大和出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。
點焊不銹鋼的電極推薦用2類或3類電極合金,以滿足高電極壓力的需要。
鍍鋁鋼板的點焊
鍍鋁鋼板分為兩類,第一類以耐熱為主,表面鍍有一層厚20-25微米的Al-Si合金(含有Si6-8.5%),可耐640度高溫。第二類以耐腐蝕為主,為純鋁鍍層,鍍層厚為第一類的2-3倍。點焊這兩類鍍鋅鋼板時都可以獲得強度良好的焊點。
由于鍍層的導電、導熱性好,因此需要較大的焊接電流。并應采用硬銅合金的球面電極。下表為第一類鍍鋁鋼板點焊的焊接條件。對于第二類,由于鍍層厚,應采用較大的電流和較低的電極壓力。
淬火鋼的點焊
由于冷卻速度極快,在點焊淬火鋼時必然產生硬脆的馬氏體組織,在應力較大時會產生裂紋。為了消除淬火組織、改善接頭性能,通常采用電極間焊后回火的雙脈沖點焊方法,這種方法的第一個電流脈沖為焊接脈沖,第二個為回火處理脈沖,使用這種方法時應注意兩點:
(1)兩脈沖之間的間隔時間一定要保證使焊點冷卻到馬氏體轉變點Ms溫度以下;
(2)回火電流脈沖幅值要適當,以避免焊接區(qū)的金屬重新超過奧氏體相變點而引起二次淬火。
鍍鋅鋼板的點焊
鍍鋅鋼板大致分為電鍍鋅鋼板和熱浸鍍鋅鋼板,前者的鍍層比后者薄。
點焊鍍鋅鋼板用的電極,推薦用2類電極合金。相對點焊外觀要求很高時,可以采用1類合金。推薦使用錐形電極形狀,錐角120度-140度。使用焊鉗時,推薦采用端面半徑為25-50mm的球面電極。
為提高電極使用壽命,也可采用嵌有鎢極電極頭的復合電極,以2類電極合金制成的電極體,可以加強鎢電極頭的散熱。
[推薦]電阻焊電極及零配件銅合金