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铝板点焊工艺介绍
发布时间:2020-07-10 00:20    文章作者:ag8亚洲国际游戏

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  铝板点焊工艺介绍 赵红星 辅导:邓军 李万展 ( 苏州安嘉自动化设备有限公司 苏州市相城区渭塘镇澄阳路 3691 号 2016-5-19) 摘要: 本文简述铝合金材料板材电阻点焊在生产中的应用, 中频逆变直流电阻焊 机在铝合金点焊中的基本工艺,电极材料的选择尺寸。 关键词:铝板、电阻点焊、工艺。 铝合金由于其强度高、密度低且干腐蚀性好,在我国储藏资源丰富等特性,并 在我国铝材的制造工业不断提升的条件下。目前在汽车制造,工业设备制造、家 电设备、 电子通讯等应用越来越广泛。 本文主要阐述电阻点焊在铝合金中的应用 及工艺方法。 一、铝板的分类应用及能够电阻焊的铝板; 我国铝板根据材料金属元素含量不同,分类为 1-9 系。在汽车制造中能应用的铝 合金的部件如汽车发动机部分, 转向部分和高档汽车的表面覆盖件等如凯迪拉克 CT6,捷豹和奥迪 A8 等,在五金家电中如设备仪表的外壳,电子器件的支撑结 构件等如电视节背板等; 由于铝具有高导电性和导热性故用电阻焊点焊比较困难, 一般民用和工业用品用 到电阻点焊的板材厚度一般小于 3+3mm,但是在军用或者特种行业也会有更厚 的铝材料用到电阻焊点焊工艺的。 二、铝板点焊机的分类及特性; 能够用于铝板的点焊的电阻焊接设备中主要有工频交流点焊机, 中频逆变直流点 焊机;电容储能焊机;其焊接波形图如下引?: 工频交流焊机焊接电流波形图 中频直流焊机焊接电流波形图 储能焊机焊接电流波形图 由于工频交流焊机的焊接电流为 50HZ 正弦波,一个周期中有一个过零点,即焊 接热量不集中,在焊接铝板时产生熔核较困难,故目前在焊接铝板中使用较少; 在焊接铝板中中频逆变直流焊机应用最为广泛, 由于焊接电流和焊接时间大小方 便可调,其焊接电流平稳,热量集中,在焊接铝材料时易调整控制,故在目前的 铝板焊接中应用最为广泛。 随着目前国内生产工艺的不断提升, 中频逆变设备也 由原来的依赖进口转变为向国外出口。 电容储能设备热效率在三种焊接设备种最为集中,但是由于焊接放电时间不可 调,在焊接铝板时易产生飞溅,电极与氧化层粘连,故目前用储能焊接设备焊接 铝材的并不多。 三、铝板点焊前的准备工作; 铝极易与空气接触氧化,形成一层致密的氧化膜 AL2O3,其导电性差。如氧化 层较厚在焊接前未处理, 常常会出现焊接时难以产生熔核, 焊接电极电极粘连严 重,焊点处产生裂纹或缩孔。故焊接未贴保护膜的铝板前应处理表面氧化层,目 前主要的处理方法有:化学处理—酸洗或者碱洗;物理方法—喷砂、喷丸、抛光 以及用纱布或钢丝刷等。 四、焊接工艺; 在铝板的一个完整焊接过程中:首先,需要让电极接触待焊接工件并施加压 力; 然后通电, 由于电流从上电极经过待焊接工件流到下电极时工件的两个搭接 的材料间有阻值即而产生电阻热,接触点达到熔融状态, 在上下电极头压力的作 用下达到互熔状态形成熔核,实现两个接触面的连接。 焊接参数: 焊接铝板的一般选择大电流短时间小压力的焊接工艺来焊接, 基本参 数参照如下表格引?: 五、铝板电阻点焊后的检测; 铝板电阻点焊后判断焊接产品是否合格主要有如下几种判断方法:目视、 破 坏实验、超声波 X 光检测、切片做金相实验。 目视:通过目视观察工件表面痕迹过大、焊接搭接处缝隙过大、焊点处是否有飞 溅毛刺、有无裂纹等。 现象 表面痕迹过大 原因 1、焊接电极和工件接触面积太小; 2、电流过大; 焊接搭接处缝隙过大 1、焊接电流小或者焊接时没有焊接维持时间; 2、焊接时上下电极不同心; 焊点处有毛刺 1、焊接电流过大; 2、焊接电极和工件接触面积太小; 焊点处有小孔或者龟裂 1、焊接电流过大; 2、电极或者工件表面有污物; 破坏实验:多采取打试片的方法—取和工件材料厚度和材质相同的材料来焊接, 在焊接完成后做剪切, 拉伸或者剥离实验, 以试片的检测性能来判断工件是否能 够达到要求的性能要求。 超声波 X 光检测: 为了在不破坏产品的前提下需要判定产品是否有熔核及熔核中 是否有缩孔及裂纹,可通过超声波和 X 光来检测,由数字信号转换成图形信息, 可准确形象的判定焊核的大小及焊接效果。 切片做金相实验:焊接完成后 六、焊接电极的材料及尺寸选择和注意事项: 推荐使用锥形电极形状,锥角 120 度-140 度或端面半径为 25-50mm 的球面 电极。 由于铝熔点较低, 在 630-700℃且比较 软。在焊接焊接时若电极帽的软化温度和 材料的软化温度接近时易与电极帽发生粘 连现象,如最常用铬锆铜材料的电极软化 温度在 600 ℃左右,故焊接时工件易与工 件发生粘连现象,严重影响焊接质量和效率。可采用氧化铝弥散铜材料的电极, 其软化问题在 900℃左右,焊接铝材时效果提示十分明显或者采用铍铜材料。 焊接时可对焊接电极加强水冷,焊接时冷却水可快速带走电极头的热量,提 高电极使用寿命,改善焊接资料继而提高生产效率。 注: 引? 焊接波形图为实验条件为 2+2mm 普通铁板, 焊接设备为苏州安嘉自动 化设备有限公司生产的工频交流点焊机型号 DN-100,中频逆变直流点焊机型号 为 DB-20,电容储能焊点焊机型号为 DR-3000,设备气缸气缸直径同为 125mm, 一个焊接周期测得波形图。 引? 《电阻焊一本通》 上海科学技术出版社 2012 年版。


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