我公司廣州市精源電子設(shè)備有限公司是專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)和銷售電阻點(diǎn)焊機(jī),在工作過程中一些基本的電阻焊知識是需要具備的,所以在這整理了一些電阻焊焊接基礎(chǔ)知識供大家參考。在使用金屬材料制作零件的場合,有許多時(shí)候都需要將材料切斷成規(guī)定的尺寸,再將其連接起來。
連接材料的方法有利用鉚釘進(jìn)行機(jī)械連接和利用焊接進(jìn)行冶金連接以及利用超聲波進(jìn)行物理連接。電阻點(diǎn)焊是利用冶金的方法將金屬材料高效率地經(jīng)濟(jì)地連接起來的一種方法。因此在產(chǎn)業(yè)界被廣泛地使用。我們將精密小型工件的電阻焊接稱之為精密電阻點(diǎn)焊。
廣州精源電子設(shè)備有限公司源源不斷地開發(fā)出各種超小型、可高密度安裝化的新型精密電阻點(diǎn)焊機(jī),取代了以往的錫焊、鉚接等金屬連接工藝。
精密電阻點(diǎn)焊機(jī)是最適合用于小型的、性能要求高的電子部品,以及精密機(jī)械工業(yè)中的小型部品的組裝。
電阻焊接的原理:利用焦耳熱進(jìn)行焊接
Q=0.24I2Rt=0.24IEt(cal)…①
公式①如下圖所示,工件在上下電極間被加壓,通電,進(jìn)行電阻焊接。
焊接部的電阻為R(Ω),焊接電流為I(A),通電時(shí)間為t(sec)時(shí),根據(jù)公式①焊接部發(fā)熱。因此焊接部的溫度上升,產(chǎn)生熔融。
圖1
二、電阻點(diǎn)焊的5大要素
1、電流
2、時(shí)間
3、加壓力
4、電流密度(電極先端直徑)
5、電極材料
上述要素與發(fā)熱量Q及發(fā)熱位置有關(guān)系,也就是說點(diǎn)焊時(shí)影響焊接效果的因素有:電流I、通電時(shí)間t、接觸電阻R、電流密度(電極先端)和電極材料。接觸電阻R隨著加壓力的增大而降低。以上要素被稱為電阻點(diǎn)焊的五大要素。
接觸電阻
工件表面生成的氧化薄層引起的電阻(表皮電阻)和由于電流的流通截面引起的電阻(集中電阻)。
圖2
上圖中,R2,R4……材料自身的電阻;R3……上下工件之間的電阻;R1,R5,……電極與工件之間的電阻。接觸電阻是指R1、R3、R5。
三、電極的作用
1.導(dǎo)通大電流。
2.施加壓力。
3.提高焊接點(diǎn)的冷卻效果。
4.穩(wěn)定電流密度。
電極具有以上的作用,這里解釋一下與品質(zhì)管理有關(guān)的電流密度。
電流密度是指單位橫截面中的電流值。如果將電流密度一直保持穩(wěn)定,就能防止焊接不良。由于要導(dǎo)通大電流(電極作用1),電極頂端會發(fā)熱;又由于要加壓會使電極頂端變寬,電流密度變小,因此,隨著焊接次數(shù)的增多,焊核會變小(焊接不良)因此在焊接品質(zhì)管理中電極的管理(進(jìn)行一定次數(shù)的焊接后更換或修磨電極)就變得非常的重要。
圖3
四、電阻點(diǎn)焊原理歸納
1.電阻點(diǎn)焊方法是一種利用工件自身的電阻、施加在工件上的加壓力和導(dǎo)通的大電流,在工件接觸部產(chǎn)生焦耳熱,進(jìn)行熔融的金屬連接方法。
2.決定焊接品質(zhì)的五大要素:
[1].電流值
[2].通電時(shí)間
[3].加壓力
[4].電流密度
[5].電極材料
五、焊接規(guī)范的選出
5-1、電極材料的選定
《選定原則》:
①固有電阻大的工件->選用固有電阻小的材料作電極
②固有電阻小的工件->選用固有電阻大的材料作電極
例:
工件材料 選用電極材料
軟鋼 鉻銅合金(Cr-Cu)
銅 鎢、鉬(W、Mo)或鎢銅合金、鉬銅合金
黃銅 鉻銅合金(Cr-Cu)
不銹鋼 鉻銅合金(Cr-Cu)
銀 鎢銅合金(W一Cu)
鋁 鎢、鉬(W、Mo)
鎳 超質(zhì)鋁銅、鉻銅合金
5-2、焊接電流,時(shí)間,加壓力的選定
電流規(guī)范
A規(guī)范一短時(shí)間大電流(最佳規(guī)范)
B規(guī)范一中時(shí)間中電流(中等規(guī)范)
C規(guī)范一長時(shí)間小電流(普通規(guī)范)
焊接電流可以如下方法比較簡單地求得。最初設(shè)定較低的焊接電流,如果逐漸增大焊接電流,會發(fā)生飛濺。比發(fā)生飛濺時(shí)的電流值稍低的電流值就是適當(dāng)?shù)碾娏?。電流值根?jù)焊接機(jī)加壓系統(tǒng)的追隨性的不同而不同。焊接機(jī)的追隨性愈好,愈容易施加較小的加壓力和大的導(dǎo)通電流,即獲得最佳的焊接效果。
5-3、焊接時(shí)間的選定
焊接部位產(chǎn)生的熱量隨著通電時(shí)間而增大,但是,電極及焊接部位的散熱量也隨著通電時(shí)間而增大,因此焊接部位的溫度在一定時(shí)間以后趨于飽和。而溫度飽和以后即使延長通電時(shí)間,焊核也不會再增大,而且表面壓痕和熱變形也會增大,對材料產(chǎn)生不良的冶金效果。另外,從作業(yè)工時(shí)、電力消耗的觀點(diǎn)考慮,長時(shí)間焊接也不利。
圖8
圖8中最適合的規(guī)范為加壓力 5kg ,電流 500A 的區(qū)域。欲增加焊接強(qiáng)度,不僅要增大電流同時(shí)還要增大加壓力。此時(shí),將電流、加壓力由低慢慢上升,選擇最佳規(guī)范。
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