发布网友 发布时间:2024-10-19 22:21
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热心网友 时间:2024-11-29 10:55
对焊主要包括电阻对焊和闪光对焊两种类型。电阻对焊是通过电阻热加热工件至塑性状态,然后迅速施加顶锻压力完成焊接。在电阻对焊中,总电阻包括一个工件导电部分的内部电阻、两工件间的接触电阻以及工件与电极间的接触电阻。内部电阻与被焊金属的电阻率和工件伸出电极的长度成正比,与工件的断面积成反比。接触电阻取决于接触面的状态、温度及压力,而加热的主要热源是焊接区的电阻热。焊接时的接触电阻极短,产生的热量占总热量的10-15%,但由于在接触面附近产生的,使得这一区域温度迅速升高,内部电阻增大。焊接条件越硬,接触电阻对加热的影响越明显。
在电阻对焊的焊接循环中,焊接循环包括等压焊接和加大锻压力两种。等压焊接的焊接机构简单,易于实现,而加大锻压力的焊接有利于提高焊接质量,主要用于合金钢、有色金属及其合金的焊接。焊接过程中,需要设置电流顶锻程序以获得足够的塑性变形,进一步改善接头质量。
电阻对焊的主要工艺参数包括伸出长度、焊接电流(或电流密度)、焊接通电时间、焊接压力和顶锻压力。伸出长度需要考虑顶锻时的工件稳定性及向夹钳的散热。焊接电流和时间决定了工件的加热程度,选择时需要权衡加热效果和可能产生的缺陷。焊接压力和顶锻压力对产热和塑性变形有影响,过高的压力会导致飞溅、端面氧化等问题。
工件准备时,两工件的端面形状和尺寸应一致,以保证加热和塑性变形的一致性。端面和与夹钳接触的表面需要进行严格清理,以减少氧化物和脏物对焊接质量的影响。清理工件可采用机械手段如砂轮、钢丝刷等,或化学方法如酸洗。
电阻对焊的接头光滑、毛刺小,焊接过程简单,但其力学性能较低,对工件端面的准备工作要求较高,仅适用于小断面金属型材的对接。
闪光对焊包括连续闪光对焊和预热闪光对焊。连续闪光对焊由闪光阶段和顶锻阶段组成,而预热闪光对焊在闪光阶段前增加了预热阶段。闪光对焊主要作用是加热工件,通过闪光过程中的接触点熔化、爆破和液体金属的喷射,形成闪光。在加热过程中,工件端面逐渐缩短,端头温度升高,通过调节电流和速度可以控制加热效果。顶锻阶段则是通过施加压力,密封端面间隙,挤出液态金属及氧化夹杂物,形成接头。
在闪光对焊中,接触电阻(即两工件端面间液体金属过梁的总电阻)影响接头的加热效果,其大小取决于过梁的数目、横断面积及与工件断面积、电流密度和接近速度有关的其他因素。接触电阻在闪光过程中逐渐减小,直到顶锻开始瞬间消失。
闪光对焊的焊接循环包括闪光阶段和顶锻阶段。在闪光阶段,动夹钳缓慢推进,使液体金属过梁不断产生爆破,形成闪光过程。在顶锻阶段,立即施加顶锻压力,密封间隙,挤出端面的液态金属及氧化夹杂物,形成接头。
在闪光对焊的工艺参数中,伸出长度、闪光电流、闪光流量、闪光速度、顶锻流量、顶锻速度、顶锻压力和顶锻电流等都是影响焊接质量的关键因素。伸出长度影响工件的温度分布和塑性变形。闪光电流和顶锻电流取决于工件的断面积和所需的电流密度。闪光流量和闪光速度决定了加热和金属排除的效率。顶锻流量和顶锻速度影响液态金属的排除和塑性变形。顶锻压力确保了接头的质量。在预热闪光对焊中,还需要考虑预热温度和时间。
工件准备时,两工件对接面的几何形状和尺寸应一致,以保证加热和塑性变形的一致性。在生产中,圆工件直径的差别不应超过15%,方形工件和管形工件不应超过10%。在闪光对焊大断面工件时,最好将一个工件的端部倒角,以增大电流密度,便于激光闪发。工件端头的加工可以在剪床、冲床、车床上进行,或使用等离子或气焰切割,然后清除端面。
在闪光对焊中,因端部金属在闪光时被烧掉,对端面清理的要求相对不严格。但对夹钳和工件接触面的清理要求与电阻对焊一致,以减少氧化物和脏物对焊接质量的影响。通过清理,可以确保焊接过程顺利进行,提高接头的质量。
闪光对焊是广泛用于钢筋纵向连接及预应力钢筋与螺丝端杆的焊接。钢筋闪光对焊的原理是利用对焊机使两端钢筋接触,通过低电压的强电流,待钢筋被加热到一定温度变软后,进行轴向加压顶锻,形成对焊接头。钢筋闪光对焊工艺常用的连续闪光焊、预热闪光焊和闪光-预热-闪光焊。对Ⅳ级钢筋有时在焊接后还进行通电热处理。