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)焊件(jian)裝配成對(dui)接(jie)接(jie)頭,使(shi)其端(duan)面(mian)(mian)緊密接(jie)觸,利用電阻加(jia)熱至塑性(xing)狀態,然后迅速施加(jia)頂鍛力完成焊接(jie)的(de)(de)方法(fa)稱(cheng)為電阻對(dui)焊。電阻對(dui)焊時,獲得優質接(jie)頭的(de)(de)關(guan)鍵在于保證(zheng)焊件(jian)端(duan)面(mian)(mian)加(jia)熱均勻和徹底(di)擠出(chu)接(jie)口內的(de)(de)氧化物。前者由端(duan)面(mian)(mian)焊前準(zhun)備(bei)來保證(zheng),如機械(xie)清理、化學(xue)清洗或機械(xie)加(jia)工(gong);后者由加(jia)熱時防止(zhi)氧化及(ji)增加(jia)塑性(xing)變(bian)形量(liang)保證(zheng)。通(tong)常端(duan)面(mian)(mian)的(de)(de)焊接(jie)溫(wen)度應達到0.8~0.9Tm(被焊金屬熔點),對(dui)口及(ji)其鄰(lin)近區(qu)域必須(xu)產生足夠的(de)(de)塑性(xing)變(bian)形。
電阻對焊主要用(yong)于對接截面較(jiao)小(一般(ban)<250m㎡)、形(xing)狀緊湊(例如(ru)棒料、厚壁管等)、氧化物易于擠出(例如(ru)碳鋼(gang)、紫(zi)銅、鋁(lv)等)的工(gong)件對焊。電阻對焊的優點是(shi)(shi)接頭(tou)外形(xing)光滑無毛刺,工(gong)件焊后(hou)縮短量較(jiao)小。其缺點是(shi)(shi)對焊件的準(zhun)備工(gong)作(zuo)要求較(jiao)高,接頭(tou)機械性能較(jiao)低(di),尤其是(shi)(shi)沖擊韌(ren)性差,目前僅局(ju)限于焊接延(yan)伸率較(jiao)好的小截面金屬(shu)型材。
二、閃光對焊
閃光(guang)(guang)(guang)(guang)對焊(han)(han)是指(zhi)焊(han)(han)件裝配成(cheng)(cheng)對接接頭(tou),接通電源,并使其端(duan)面(mian)逐漸移近達(da)到局部接觸,利(li)用電阻熱(re)加熱(re)這些接觸點(產(chan)生閃光(guang)(guang)(guang)(guang)),使端(duan)面(mian)金屬熔化,直到端(duan)部在一定深度(du)范圍內達(da)到預(yu)定溫度(du)時,迅(xun)速施加頂鍛力(li)完成(cheng)(cheng)焊(han)(han)接的方法。閃光(guang)(guang)(guang)(guang)對焊(han)(han)包括連(lian)續(xu)閃光(guang)(guang)(guang)(guang)對焊(han)(han)和預(yu)熱(re)閃光(guang)(guang)(guang)(guang)對焊(han)(han)兩種。
1. 閃光對焊(han)工藝過程
連續(xu)閃(shan)光(guang)對焊焊接循環(huan)由閃(shan)光(guang)、頂鍛、保(bao)持、休(xiu)止(zhi)等程序組成(cheng)。由閃(shan)光(guang)與隨(sui)后(hou)頂鍛兩階段形成(cheng)接頭,而保(bao)持、休(xiu)止(zhi)等程序則(ze)是對焊操(cao)作中所必(bi)需的。預(yu)熱(re)閃(shan)光(guang)對焊則(ze)還(huan)有(you)預(yu)熱(re)階段。
①. 閃光過程
接(jie)(jie)(jie)通焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)源并使兩(liang)焊(han)(han)件(jian)端(duan)(duan)(duan)面(mian)輕微接(jie)(jie)(jie)觸,對口間將(jiang)形(xing)(xing)成(cheng)許多具(ju)有(you)很(hen)大電(dian)阻的(de)(de)小觸點,在大電(dian)流密度的(de)(de)加熱(re)(re)下,瞬間熔化(hua)(hua)而形(xing)(xing)成(cheng)連接(jie)(jie)(jie)對口兩(liang)端(duan)(duan)(duan)面(mian)的(de)(de)液(ye)體過(guo)(guo)(guo)梁。在強大電(dian)流繼續加熱(re)(re)時,過(guo)(guo)(guo)梁被迅速加熱(re)(re)到(dao)沸(fei)點而蒸發(fa),形(xing)(xing)成(cheng)過(guo)(guo)(guo)梁爆(bao)炸(zha)。由于(yu)受到(dao)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)回路的(de)(de)電(dian)磁(ci)斥(chi)力(li)的(de)(de)作用,爆(bao)炸(zha)過(guo)(guo)(guo)梁的(de)(de)微粒從縫隙中(zhong)以很(hen)高(gao)(gao)的(de)(de)初(chu)速度(約50m/s)向著焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)變壓(ya)器的(de)(de)相反(fan)方向拋(pao)射(she)出(chu)(chu)來,形(xing)(xing)成(cheng)火花急(ji)流-閃(shan)光(guang)。閃(shan)光(guang)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)穩定(ding)進行,對接(jie)(jie)(jie)頭質量(liang)有(you)很(hen)大影(ying)響。一方面(mian)閃(shan)光(guang)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)也是加熱(re)(re)焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng);另(ling)一方面(mian)在閃(shan)光(guang)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),燒掉焊(han)(han)件(jian)端(duan)(duan)(duan)面(mian)上(shang)的(de)(de)臟物(wu)和(he)不平(ping),因而降低了對焊(han)(han)前端(duan)(duan)(duan)面(mian)準備的(de)(de)要求,金(jin)(jin)屬蒸氣及拋(pao)射(she)出(chu)(chu)來的(de)(de)金(jin)(jin)屬微粒的(de)(de)強烈氧化(hua)(hua)和(he)過(guo)(guo)(guo)梁爆(bao)炸(zha),所造成(cheng)的(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)氣體阻隔了空氣的(de)(de)進入,使焊(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)含氧量(liang)降低,閃(shan)光(guang)后期在端(duan)(duan)(duan)面(mian)上(shang)所形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)液(ye)體金(jin)(jin)屬層(ceng),為(wei)鍛(duan)壓(ya)時排(pai)除氧化(hua)(hua)物(wu)和(he)過(guo)(guo)(guo)熱(re)(re)金(jin)(jin)屬提供了有(you)利條件(jian)。
②. 頂鍛過程
閃光對焊后期,工件(jian)快(kuai)速靠(kao)攏(long),把液體金屬及(ji)氧化物在(zai)凝固前擠(ji)出焊口。并(bing)在(zai)頂(ding)鍛力作(zuo)用(yong)下,局部產(chan)生(sheng)較大(da)的塑性變(bian)形(xing),使(shi)結合面上形(xing)成(cheng)共同晶粒,從(cong)而獲得牢固接頭(tou)。頂(ding)鍛過程的關鍵在(zai)于快(kuai)速合攏(long)。能(neng)否(fou)使(shi)工件(jian)從(cong)閃光時的進給速度(3~10mm/s)在(zai)幾十毫(hao)秒內提高到頂(ding)鍛速度(30~300mm/s),是衡量閃光焊機優(you)劣的一項重要指標。
頂(ding)(ding)鍛(duan)過(guo)程由有電頂(ding)(ding)緞和無電頂(ding)(ding)鍛(duan)兩階段組成。有電頂(ding)(ding)鍛(duan)是使(shi)端面液(ye)態金屬(shu)不至于(yu)過(guo)早冷卻(que),這樣有利于(yu)排除(chu)接(jie)縫中雜質(zhi)及液(ye)態金屬(shu),以減少接(jie)頭氧化(hua),隨后的無電頂(ding)(ding)鍛(duan)為的是使(shi)焊件(jian)產生足夠(gou)的塑性變形。
③. 預(yu)熱(re)過程
預(yu)熱(re)閃(shan)(shan)光焊(han)時,為了易(yi)于(yu)激發閃(shan)(shan)光過(guo)程,減少燒(shao)化(hua)量和(he)比(bi)功率,調(diao)節工(gong)件的軸向溫度分布,往往采用(yong)預(yu)熱(re)。預(yu)熱(re)方(fang)式有(you)兩種:一是當(dang)焊(han)接電(dian)源(yuan)合上時,把兩焊(han)件交替(ti)地接觸(chu)(chu)和(he)分開(kai),每次接觸(chu)(chu)都(dou)激起短暫的閃(shan)(shan)光,稱為閃(shan)(shan)光預(yu)熱(re)法;二(er)是將兩焊(han)件交替(ti)地壓(ya)(ya)紫與(yu)分開(kai),每次壓(ya)(ya)緊(jin)時通電(dian),利用(yong)電(dian)阻預(yu)熱(re),稱為電(dian)阻預(yu)熱(re)法。
預熱閃(shan)光(guang)焊與連續(xu)閃(shan)光(guang)焊比較,有下列(lie)特點:
①. 可(ke)用功率(lv)較小的焊機(ji)焊接大斷面焊件。
②. 加熱區域較寬,頂鍛時(shi)易產(chan)生朔性產(chan)形能路(lu)低焊(han)后(hou)的(de)冷卻速度(du),適宜焊(han)接易淬硬的(de)材(cai)料。
③. 縮短閃光加熱時(shi)間(jian),減小閃光量,不(bu)僅可節約金屬,對管(guan)材尚能(neng)減小內毛刺。
④. 其缺點是焊接周期(qi)加長,過程控制復雜,過熱區寬和(he)接頭質量穩定性較差。
2. 應用范(fan)圍
閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)(han)主要用(yong)于中(zhong)、大(da)截(jie)面的(de)(de)各種(zhong)(zhong)實(shi)心(xin)棒料(liao)(圓(yuan)形(xing)或方形(xing))和(he)(he)展(zhan)(zhan)開形(xing)件(管(guan)料(liao)或帶料(liao))的(de)(de)對(dui)接(jie)。例(li)如,連續閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)(han)可(ke)焊(han)(han)接(jie)斷面1000m㎡左右的(de)(de)閉合工(gong)件的(de)(de)拼口(車圈(quan)、鋁(lv)窗等),預(yu)熱閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)(han)可(ke)焊(han)(han)接(jie)5000~10000m㎡大(da)型截(jie)面鋼(gang)(gang)材工(gong)件(鋼(gang)(gang)軌的(de)(de)接(jie)長),新發展(zhan)(zhan)的(de)(de)脈沖閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)(han)可(ke)焊(han)(han)接(jie)截(jie)面100000m㎡的(de)(de)輸氣管(guan)道。不但可(ke)對(dui)接(jie)同(tong)種(zhong)(zhong)材料(liao),還可(ke)對(dui)接(jie)異種(zhong)(zhong)材料(liao),例(li)如,銅和(he)(he)鋁(lv)、銅和(he)(he)鋼(gang)(gang)、碳鋼(gang)(gang)和(he)(he)鎳合金、碳鋼(gang)(gang)和(he)(he)不銹鋼(gang)(gang)等。