最新压力焊机钎焊PPT课件.ppt
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1、压力焊机钎焊压力焊机钎焊第一篇第一篇 电阻焊电阻焊1.概述概述 定义定义:工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行的焊接方法。 优点:优点:焊接质量稳定,生产效率高,易实现机械化、自动化。 缺点:缺点:设备复杂,耗电量大。 应用:应用:汽车、航空航天、电子、家电等,占整个焊接工作量的1/4。第第1章点焊章点焊第第1章点焊章点焊 应用条件: 焊接装配成搭接接头,并压紧在电极之间,利用电阻热融化母材金属,形成焊点。 接头为搭接、接头不要求气密性、所焊厚度小于3mm 。第第1章点焊章点焊 简单点焊工艺过程: 加压通电维持休止。 4个连续过程组成。第第1章点焊章点
2、焊 熔核形成原因:熔核形成原因:熔核处距离电极远,冷却慢,热量散不出去。图2:点焊原理图1.2点焊熔核的形成过程点焊熔核的形成过程(F:课件用视频点焊实例1.MPG)u 接头的形成接头的形成 压力和电流下,形成真实的物理接触点,并随着通电加热的进行而不断扩大。塑变能与热能使接触点的原子不断激活,消失了接触面,继续加热形成熔化核心,简称熔核。熔核中的液态金属在电动力作用下发生强烈搅拌,熔核内的金属成分均匀化,结合界面迅速消失。第第1章点焊章点焊u 接头冷却:接头冷却: 断电-加热停止后,液态金属从熔核边界开始,沿着与散热相反方向不断以枝晶形式向熔核中间结晶。直至生长的枝晶相互抵住,接合面消失了,
3、形成柱状晶形态的焊点组织。 也可能因合金过冷条件不同,形成柱状晶+等轴晶混合形态的焊点组织。第第1章点焊章点焊u 先于熔核形成,且随熔核的长大而长大。电极压力塑性变形电极通电热强烈再结晶塑性环u 作用:防止气体侵入熔核; 防止液态金属沿板缝向外喷溅u 塑性环:熔核周围具有一定厚度的塑性金属区域。 也有助于点焊接头承受载荷。- 点焊特有第第1章点焊章点焊第第1章点焊章点焊图3:65Mn点焊接头第第1章点焊章点焊图4:柱状晶形成过程模型第第1章点焊章点焊第第1章点焊章点焊图5: 2A12-T4点焊接头(P11)第第1章点焊章点焊图6:柱状晶+等轴晶形成过程模型区别:2Al2-T4枝晶常有熔断,熔断
4、后游离到熔核中心,成为等轴晶晶核。第第1章点焊章点焊第第1章点焊章点焊第第1章点焊章点焊图7:枝晶束形貌第第1章点焊章点焊图8:等轴晶形貌a)等轴晶表面形态(SEM)b)等轴晶内部枝晶形态(光镜)c)等轴晶群体形貌(SEM )第第1章点焊章点焊第第1章点焊章点焊(a)未孕育处理(柱状晶+等轴晶) (b)孕育处理(等轴晶)图9: 2A12-T4铝合金点焊熔核第第1章点焊章点焊 a)未孕育处理(柱状晶组织及贴合面)b)孕育处理(贴合面处的等轴晶组织) 图10:65Mn弹簧钢点焊熔核第第1章点焊章点焊第第1章点焊章点焊图11 点焊焊接区示意图和等效电路图第第1章章 点焊点焊式中: i焊接电流的瞬时值
5、,是时间的函数 rc 焊件间接触电阻的动态值,是时间的函数 2rew电极与焊件间接触电阻的动态值,时间的函数 rw 焊件内部电阻的动态值,是时间的函数 t通电时间第第1章章 点焊点焊第第1章章 点焊点焊电容式焊机或工频交流焊机 直流式焊机I IM幅值;I电流有效值ai 指数值,与电路时间常数有关图12:点焊时的电场与电流密度分布(计算机模拟) a)电场分布;b)典型截面电流密度分布2.2.2电流场分布的影响电流场分布的影响电流场特征造成加热强度不均匀,影响加热过程电流场特点:1.贴合面处电流线收缩, 产生集中加热效果。2.贴合面边缘,电流密度大,首先出现塑性连接区。3.电流场不均匀,产热不均匀
6、,造成不均匀温度场 改变电流波形、电极形状和尺寸,可改变电流分布,控制熔核形状和尺寸。第第1章章 点焊点焊第第1章章 点焊点焊 焊件间接触电阻焊件间接触电阻Rc决定因素决定因素:(真实接触点和面积)(真实接触点和面积) 1.焊件材质:强度、塑性等 2.表面状态(清理方法表面粗糙度存放时间) 3.电极压力:压力增大,接触电阻变小。 厚钢板或铝合金采用马鞍形的加压曲线,减少粘 连和初期飞溅。 4.温度:温度升高,接触电阻变小。 近似计算公式近似计算公式(室温室温): Rc= rRc= rc c F F-m-m式中 :rc 恒定系数,F=1N时的接触电阻值,实验测定 F 电极压力或接触面承受的压力(
7、N) m与材料的性质有关(.范围内取值)第第1章章 点焊点焊第第1章章 点焊点焊2Rw 90%95%2Rw 3mm)时,选用带锻压锻压 力力的曲线,带预热电流脉冲预热电流脉冲或断续通电的多点断续通电的多点脉冲脉冲的焊接方式,焊机选用三相低频焊机;三相低频焊机; 低碳钢属铁磁性材料,焊件尺寸大时应分段调整焊接参数,弥补焊件伸入焊接回路过多而引起的电流减弱; .焊接参数参考表1-6(P30)第第1章章 点焊点焊.典型低碳钢点焊接头组织图31:低碳钢(08F)点焊接头组织第第1章章 点焊点焊2.2.可淬硬钢的点焊可淬硬钢的点焊(焊接性差) 如:45、30CrMnSiA、1Cr13、65Mn 可淬硬钢
8、常见点焊缺陷缩松、缩孔:产生于熔核凝固后期, 分布在贴合面附近脆性组织:过烧组织:产生在熔核与工件表面 之间裂纹: 常由于缩孔、缩松所引发第第1章章 点焊点焊组织为马氏体,产生在熔 核凝固后继续冷却过程中, 易出现热影响区冷裂纹第第1章章 点焊点焊焊接设备和工艺选择焊接设备和工艺选择: .设备:常用双脉冲点焊或多脉冲点焊工艺 .点焊技术要点: 电极压力和焊接电流的选择 电极压力要求大,电极压力要求大,为相同板厚低碳钢点焊时的 1.51.7倍;在保证熔核直径的条件下,焊接电流脉冲值电流脉冲值应选择偏小,应选择偏小,使焊透率为设计值下限(50%60%为宜) 双脉冲点焊工艺 焊接电流脉冲 + 1个回
9、火热处理脉冲;两脉冲之间的时间间隔一定要保证使焊点冷却到马氏体转变点Ms温度以下;回火电流脉冲值要适当,防止加热重新超过奥氏体相变点而引起二次淬火。参数选择参考表1-7(P32)。 多脉冲点焊工艺(正在试验推广中) 焊接电流脉冲 + 多个回火热处理脉冲; 使高应力区充分回火,提高性能;增加了回火参数的调整裕度,降低设备精度要求。第第1章章 点焊点焊第第1章章 点焊点焊u可淬硬钢点焊方法比较(单/双/多脉冲点焊)A-单脉冲点焊B-双脉冲点焊C-多脉冲点焊D-单脉冲点焊+炉中回火 图32:65Mn点焊接头显微硬度分布板厚0.9mm板厚0.35mm图33: 65Mn点焊接头高应力区断口形貌aba-回
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