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    點焊機的原理介紹


    發布時間:2022-12-15 17:04:58 來源:http://www.hr-alloy.com/ 作者:江蘇奇力電器設備有限公司

     點焊機的原理介紹:

     
    點焊機是使金屬搭接、對接部位流過電流,利用金屬的接觸電阻和固有電 阻的發熱,使接觸部位達到金屬的熔融溫度,并以適當方式方法給焊接部加壓 的壓力焊。即,點焊機是利用金屬流過電流時的金屬中的電阻發熱(焦耳熱), 對金屬進行局部加熱,并做加壓接合,產生的熱量值用如下公式表示:
    使R電阻流過1A的電流
    P=IIR(瓦特)
    在T秒間的電能消耗
    Q= IIRT(焦耳)
    用卡表示產生的熱量
    Q=0.24IIT(卡)
    焦耳與卡的換算關系
    1焦耳=0.24卡    

    點焊機焊池的熔接是在數個周期的極短的時間內完成的,而且因為是發生在金屬接觸內部的現象,很難在焊接中邊觀察邊控制電流以及其他影響焊接的諸多因素,因此,實際焊接時都是通過對下圖的諸因素進行事前研究、把握、實驗、觀察來決定最適用的組合條件。

     

    點焊機焊接電流、加壓力、通電時間被稱為點焊機焊接的三大要素。

     

     

    1. 點焊機的影響因素: 

     

     焊接電流

       由于電阻產生的熱量與通過的電流的平方成正比,因此焊接電流是產生熱量的最重要的因素。焊接電流的重要性還不單純指焊接電流的大小,電流密度的高低也是很重要的。

     

    ※熔核:指搭接電阻焊時,產生在接合部的熔融后凝固的金屬部分。

     

    加壓力

    點焊機焊接過程加壓力是熱量產生的重要因素。加壓力是施加給焊接處的機械力量,通過 加壓力使接觸電阻減少,使電阻值均勻,可防止焊接時的局部加熱,使焊接效果均勻。

     

    ● 通電時間

     

        通電時間也是產生熱量的重要因素,通電產生的熱量通過傳導來施放,即

     

        使總的熱量一定,由于通電時間的不同,焊接處的最高溫度就不同,焊接

     

         結果也不一樣。

     

    電流波形

      發熱與加壓在時間上的****組合對點焊機是非常重要的,為此焊接過程中各瞬間的溫度分布必須適當。根據被焊物材質及尺寸,使在一定時間內流過一定的電流,對于接觸部的發熱,若加壓遲緩,將引起局部加熱,惡化點焊機焊接效果。另外,若電流急劇停止,焊接部驟冷會產生裂痕和材質脆化。因此,應在主電流通過的之前或之后,通以小電流,或在上升和下降電流中加入脈沖。

     

     【例】厚板材及沖壓成型品等存在變形和應變,為使板間焊接后緊密結合,在

     

           主電流之前先流過小電流進行預熱。

     【例】對于會產生熱硬化或裂痕的材料,則在主電流流過之后,通以小電流進

     

           行后熱,以達到退火處理。

     

    ● 材料的表面狀態

    接觸電阻是與接觸部的發熱直接相關的因素,在加壓力一定時,接觸電阻

    決定與焊接物表面狀態,即材質決定后,接觸電阻取決于金屬表面的細小

    凹凸與氧化膜。細小凹凸利于得到接觸電阻期望的發熱范圍,但由于氧化

    膜的存在,使電阻增大,會導致局部加熱,所以還是應當清除掉。

    2點焊機的構成 

     

    各部位的作用

    〖控制裝置(定時器)〗

     

    點焊機的指令塔,掌管程序時間(初期加壓時間、通電時間、保持時間、開放時間、冷卻時間)、輸出電流控制和外部的輸出輸入控制。

     

     

    ·設定脈沖次數時,其次數、冷卻時間、通電時間反復。

     

    ·反復焊接時,從第二次以后,即使設定了初期延時時間也將跳過。

     

    初期延時時間(Tsd )

     自啟動開關(ON )到實際加壓時的時間。

     

    初期加壓時間(Ts 

     

        自完全加壓到通電時的時間,是為實現穩定加壓,防止加壓不完全,

     焊接不良而設計的。

     

    上升時間(Tu 

     

    自通電開始到達到設定電流的期間,使焊接電流分階段上升的時間 (作用)

    ·防止飛濺 

    ·電鍍鋼板的不必要鍍層的熔解

    ·被焊物接觸不焊時,時焊接出緊密接合

    ·退火效果

     

    通電 I 時間

     

         第一次焊接時間。

     

         作用與上升時間相同。

     

    通電 II 時間

     

      第二次焊接時間。

     

    可認為是正式用的焊接時間。

     

    通電 III 時間

     

    第三次焊接時間。

     

    作用可以認同為下降時間。

     

    冷卻時間(Tc 

     

    第一次、 第二次焊接電流通過期間的休止時間。作用在焊接電流流過之前,凝固熔化的電鍍物、穩定被焊物的接合程度的冷卻時間。

     

    下降時間(Td 

     

         自焊接電流終了至焊接電流為零期間,使電流分階段降低的時間。(作用)
    ·碳化被焊物時,防止引驟冷引起裂紋(退火)。

     

    ·對于易感磁的被焊物,防止引焊接電流而感生磁性(消磁)。

     

    保持時間(TH

     

    自通電終了至加壓頭開放時的時間。 作用在加壓頭仍壓著焊后金屬的熔融部時,引電極的冷卻效果而急冷時,為凝固壓接熔融部及防止榕和周圍產生熱影響區的時間。

    SCR 裝置〗

     

     SCR 裝置通過 SCRON )區間來調整焊接電流的控制裝置;SCR 引弧角90 焊接電源設定50% 

     〖焊接變壓器〗

     

    點焊機焊接變壓器是進行點焊機焊接所用的大電源(萬~數萬 A )的必要裝置。

     

    點焊機的初級線圈=2040 匝,次級線圈 1 匝。

     

    〖加壓頭(加壓汽缸)〗

     

    加壓頭是給被焊物加壓的裝置。

     

    ****加壓力---·設定氣壓 5kg/cm2  時的加壓力

                 ·成****加壓力為“幾公斤加壓力”

                 ·500kg 加壓頭時,若設定氣壓 2kg/ cm2 ,加壓力約200kg 。
    〖電極頭〗

     

      ·電極頭用來傳遞加壓頭的加壓力及供給焊接電源。

     

      ·電源頭要求具有以下性質:

     

      1)導電、導熱性能好。
      (2)高溫時,硬度不降低。

     

    〖焊接規范的選定方法〗

    大電流·大電壓·短時間通電的焊接********。

    〖熔核的決定方法〗

     

    熔核大                      由下式決定。

    ※ 鐵  d =(4 -5 )t      焊接間距小,第二點的焊接電流分流到第一點熔核上,第一點的熔核變小,因此間

    距應盡可能大。

    ※ 鐵  p =(10~15)t

    ※ 鋁  p =3   (3t +1.5)

     

    搭接量小,通電時會產生內部噴濺,導致

    板燒損,因此應盡可能大。

      L 2d  

      L =(1.2)×焊接間距

     

    〖不同板厚時的焊接條件(鐵)〗

    原則上以薄板定條件,比例超過 1時,考慮到熱平衡性,應現場決定

    焊接規范。

     

    塊同厚板材的焊接條件(鐵)〗

    考慮到板材間的密合性,可適度提高加壓力、焊接電源,引有分流問題,

    焊接間距可 30%,搭接量可不變。

     

    〖點焊機電極〗

    點焊時,電流密度、熔核大小均隨電極端頭大小、形狀的變化而變化,因此在選定電極的同時,對電極的磨損管理也非常重要,而且連續焊接的點數多少,很大程度上決定于電極頭的冷卻效果。焊鋁時,形的端頭形狀為****,電極端頭應每焊 10 點左右研磨一次。

    點焊機凸焊的施工

    〖焊接規范的選定方法〗

     

    1)單點凸焊

    大電流·大加壓力·短時間通電時的焊接品質良好。

     

    )多點凸焊

    與單點相比,通電時間相同,焊接電流、加壓力基本一般為點凸焊電流的數倍。

     

     

     

    通常做法是減少焊接電流和加壓力,延長通電時

    間,理由是縮小焊機容量 。

     〖凸焊形狀的決定方法〗

     

     

    點焊機焊接強度由凸焊直徑決定,也受凸焊高度的影響,高度值最好是凸焊直徑20%~25% 。焊接間距較小時,受磁力的影響,凸焊部相互吸引移動,導致焊接強度降低,應注意。  凸焊搭接量最好為凸焊直徑倍以上。

     

    〖充分保證上下電極的平行度〗

    點焊機進行多點凸焊時,平行度不準確會導致加壓力不均,焊接電流流通不均勻,焊接效果惡化?稍陔姌O間加方感應紙,以加壓痕跡來管理平行度。

     

    〖緩慢加壓〗

    點焊機凸焊前為防止凸焊不良,形狀變大,需緩慢加壓。為此需要調整焊機的速度和控制功能。

    本文由江蘇奇力電器設備有限公司于2022-12-15 17:04:58整理發布。轉載請注明出處:http://www.thgutvo.cn/news/3215.html。
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