對焊是指把兩工件端部相對放置,利用焊接電流加熱,然后加壓完成焊接的電阻焊方法,包括電阻對焊及閃光對焊兩種。
一、電阻對焊
將(jiang)焊(han)(han)(han)件裝配成(cheng)對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,使其(qi)端(duan)面緊密接(jie)(jie)觸(chu),利用(yong)電阻(zu)加熱(re)至(zhi)塑(su)性(xing)(xing)狀態,然后迅速(su)施(shi)加頂(ding)鍛力完成(cheng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)方法稱為(wei)電阻(zu)對(dui)焊(han)(han)(han)。電阻(zu)對(dui)焊(han)(han)(han)時,獲得優質(zhi)接(jie)(jie)頭的(de)關鍵(jian)在(zai)于保(bao)(bao)證焊(han)(han)(han)件端(duan)面加熱(re)均勻和徹(che)底擠出接(jie)(jie)口內的(de)氧化(hua)(hua)物。前者由端(duan)面焊(han)(han)(han)前準備來保(bao)(bao)證,如機(ji)械清(qing)理、化(hua)(hua)學(xue)清(qing)洗或機(ji)械加工;后者由加熱(re)時防止氧化(hua)(hua)及(ji)(ji)增加塑(su)性(xing)(xing)變形量保(bao)(bao)證。通常端(duan)面的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)溫度應達(da)到0.8~0.9Tm(被焊(han)(han)(han)金(jin)屬熔(rong)點),對(dui)口及(ji)(ji)其(qi)鄰(lin)近區(qu)域必須產(chan)生足夠的(de)塑(su)性(xing)(xing)變形。
電(dian)阻對(dui)焊(han)(han)(han)主要(yao)用于對(dui)接(jie)(jie)截面較(jiao)(jiao)小(xiao)(一(yi)般<250m㎡)、形(xing)狀緊湊(cou)(例如(ru)棒料、厚壁管等)、氧化物易于擠出(chu)(例如(ru)碳鋼(gang)、紫銅、鋁等)的(de)(de)工(gong)件(jian)對(dui)焊(han)(han)(han)。電(dian)阻對(dui)焊(han)(han)(han)的(de)(de)優點是接(jie)(jie)頭外形(xing)光滑無毛刺,工(gong)件(jian)焊(han)(han)(han)后縮(suo)短量較(jiao)(jiao)小(xiao)。其缺點是對(dui)焊(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)準(zhun)備工(gong)作要(yao)求較(jiao)(jiao)高,接(jie)(jie)頭機(ji)械性能較(jiao)(jiao)低(di),尤其是沖擊韌性差,目前僅局限(xian)于焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)延(yan)伸率較(jiao)(jiao)好的(de)(de)小(xiao)截面金(jin)屬(shu)型材。
二(er)、閃光(guang)對焊
閃光(guang)(guang)對(dui)焊(han)是指焊(han)件裝配成對(dui)接接頭,接通電(dian)源(yuan),并(bing)使(shi)其端(duan)面逐漸移近達(da)到(dao)局部接觸,利用電(dian)阻熱(re)(re)加(jia)熱(re)(re)這些接觸點(產生閃光(guang)(guang)),使(shi)端(duan)面金屬熔化,直到(dao)端(duan)部在一定(ding)(ding)深度(du)范圍內達(da)到(dao)預(yu)(yu)定(ding)(ding)溫度(du)時,迅速施加(jia)頂鍛力完成焊(han)接的方(fang)法。閃光(guang)(guang)對(dui)焊(han)包括連續閃光(guang)(guang)對(dui)焊(han)和預(yu)(yu)熱(re)(re)閃光(guang)(guang)對(dui)焊(han)兩種。
1. 閃光對焊工藝過程
連續閃(shan)光(guang)對焊(han)焊(han)接循環由閃(shan)光(guang)、頂鍛、保持(chi)、休止等程序(xu)組成。由閃(shan)光(guang)與(yu)隨后頂鍛兩階(jie)段形成接頭,而保持(chi)、休止等程序(xu)則是對焊(han)操作中所必需的。預(yu)熱(re)(re)閃(shan)光(guang)對焊(han)則還(huan)有預(yu)熱(re)(re)階(jie)段。
①. 閃光過程
接通焊(han)(han)(han)(han)接電(dian)源并使兩(liang)焊(han)(han)(han)(han)件端(duan)面(mian)(mian)輕微接觸,對口(kou)間將(jiang)形(xing)成許多(duo)具有很(hen)大(da)(da)電(dian)阻(zu)的(de)(de)小觸點,在大(da)(da)電(dian)流密(mi)度(du)的(de)(de)加(jia)熱(re)下,瞬間熔化而形(xing)成連接對口(kou)兩(liang)端(duan)面(mian)(mian)的(de)(de)液體(ti)過(guo)梁。在強大(da)(da)電(dian)流繼續加(jia)熱(re)時,過(guo)梁被迅速加(jia)熱(re)到沸點而蒸發,形(xing)成過(guo)梁爆炸(zha)。由于受(shou)到焊(han)(han)(han)(han)接回路的(de)(de)電(dian)磁斥力的(de)(de)作用(yong),爆炸(zha)過(guo)梁的(de)(de)微粒從縫隙中(zhong)以(yi)很(hen)高的(de)(de)初速度(du)(約50m/s)向著(zhu)焊(han)(han)(han)(han)接變壓器的(de)(de)相反方(fang)向拋射(she)(she)出來(lai)(lai),形(xing)成火(huo)花急流-閃(shan)(shan)光(guang)。閃(shan)(shan)光(guang)過(guo)程(cheng)的(de)(de)穩定進行,對接頭質量(liang)有很(hen)大(da)(da)影響。一(yi)方(fang)面(mian)(mian)閃(shan)(shan)光(guang)過(guo)程(cheng)也(ye)是加(jia)熱(re)焊(han)(han)(han)(han)件的(de)(de)過(guo)程(cheng);另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)(mian)在閃(shan)(shan)光(guang)過(guo)程(cheng)中(zhong),燒掉焊(han)(han)(han)(han)件端(duan)面(mian)(mian)上的(de)(de)臟(zang)物(wu)和(he)不平,因而降低(di)(di)了(le)對焊(han)(han)(han)(han)前端(duan)面(mian)(mian)準備的(de)(de)要(yao)求,金(jin)屬蒸氣(qi)及(ji)拋射(she)(she)出來(lai)(lai)的(de)(de)金(jin)屬微粒的(de)(de)強烈氧(yang)化和(he)過(guo)梁爆炸(zha),所(suo)造成的(de)(de)高壓氣(qi)體(ti)阻(zu)隔了(le)空氣(qi)的(de)(de)進入,使焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)含氧(yang)量(liang)降低(di)(di),閃(shan)(shan)光(guang)后(hou)期在端(duan)面(mian)(mian)上所(suo)形(xing)成的(de)(de)液體(ti)金(jin)屬層,為鍛壓時排除氧(yang)化物(wu)和(he)過(guo)熱(re)金(jin)屬提供了(le)有利(li)條件。
②. 頂鍛過程
閃光對焊(han)(han)后期,工件(jian)快(kuai)速(su)(su)靠攏,把液體金(jin)屬及氧化物在(zai)凝固(gu)(gu)前(qian)擠出焊(han)(han)口(kou)。并在(zai)頂鍛力作用下,局部產(chan)生較大(da)的塑性變形,使(shi)結合面(mian)上形成共同晶粒(li),從(cong)而(er)獲得(de)牢固(gu)(gu)接頭。頂鍛過程的關鍵在(zai)于快(kuai)速(su)(su)合攏。能(neng)否使(shi)工件(jian)從(cong)閃光時(shi)的進給速(su)(su)度(3~10mm/s)在(zai)幾十毫秒內(nei)提高到頂鍛速(su)(su)度(30~300mm/s),是衡量閃光焊(han)(han)機(ji)優劣(lie)的一項重要指標。
頂(ding)鍛過程(cheng)由(you)有電(dian)頂(ding)緞和無電(dian)頂(ding)鍛兩階段組成。有電(dian)頂(ding)鍛是使(shi)端面液(ye)(ye)態(tai)金(jin)(jin)屬不至于(yu)過早冷卻,這樣有利(li)于(yu)排(pai)除接縫(feng)中雜(za)質及液(ye)(ye)態(tai)金(jin)(jin)屬,以減少接頭(tou)氧化,隨后的無電(dian)頂(ding)鍛為(wei)的是使(shi)焊件產生足夠的塑性(xing)變(bian)形。
③. 預熱過程
預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)閃光焊時,為了易于激(ji)發閃光過程,減少燒(shao)化量和比(bi)功(gong)率(lv),調節工件(jian)(jian)的軸向溫度分(fen)布,往往采用預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)。預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)方式有(you)兩種:一是當焊接(jie)電源合(he)上時,把兩焊件(jian)(jian)交替(ti)地接(jie)觸(chu)和分(fen)開,每次接(jie)觸(chu)都激(ji)起短暫的閃光,稱為閃光預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)法(fa);二(er)是將(jiang)兩焊件(jian)(jian)交替(ti)地壓(ya)紫與(yu)分(fen)開,每次壓(ya)緊時通電,利(li)用電阻預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re),稱為電阻預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)法(fa)。
預(yu)熱閃(shan)(shan)光焊與連續(xu)閃(shan)(shan)光焊比較,有(you)下(xia)列特點:
①. 可用功率較小的(de)焊(han)(han)機焊(han)(han)接(jie)大(da)斷面焊(han)(han)件。
②. 加熱區(qu)域(yu)較(jiao)寬,頂鍛時(shi)易產生朔性產形(xing)能路低(di)焊后的(de)冷卻速度,適宜焊接(jie)易淬硬的(de)材料。
③. 縮短(duan)閃(shan)光加熱時間(jian),減(jian)小閃(shan)光量,不(bu)僅可節(jie)約金屬,對管材尚能(neng)減(jian)小內(nei)毛刺。
④. 其缺點是焊接周(zhou)期加長,過(guo)程(cheng)控制復(fu)雜(za),過(guo)熱區寬和接頭質量(liang)穩(wen)定性較差。
2. 應用范圍(wei)
閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)主要(yao)用(yong)于中、大截(jie)面的(de)各(ge)種實心棒料(圓形或(huo)方形)和(he)展(zhan)開形件(管(guan)料或(huo)帶料)的(de)對(dui)(dui)接(jie)(jie)。例如(ru),連續閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)(jie)斷面1000m㎡左(zuo)右(you)的(de)閉合工件的(de)拼口(車圈、鋁(lv)窗等),預熱閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)(jie)5000~10000m㎡大型截(jie)面鋼(gang)(gang)材工件(鋼(gang)(gang)軌(gui)的(de)接(jie)(jie)長),新發展(zhan)的(de)脈沖閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)(jie)截(jie)面100000m㎡的(de)輸氣管(guan)道。不但可(ke)(ke)對(dui)(dui)接(jie)(jie)同種材料,還可(ke)(ke)對(dui)(dui)接(jie)(jie)異種材料,例如(ru),銅和(he)鋁(lv)、銅和(he)鋼(gang)(gang)、碳鋼(gang)(gang)和(he)鎳合金、碳鋼(gang)(gang)和(he)不銹鋼(gang)(gang)等。