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1、压焊压焊Preschweien 1概述概述在固态下进行焊接时，可以利用压力将母材接头在固态下进行焊接时，可以利用压力将母材接头焊接，加热只起着辅助作用，有时不加热，有时加焊接，加热只起着辅助作用，有时不加热，有时加热到接头的高塑性状态，甚至使接头的表面薄层熔热到接头的高塑性状态，甚至使接头的表面薄层熔化，这就是压力焊接。化，这就是压力焊接。压焊最常用的是电阻焊和摩擦焊。压焊最常用的是电阻焊和摩擦焊。压焊压焊Preschweien 21.1.电阻焊电阻焊 电阻焊是焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过电阻焊是焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及临近区域产生的电阻热将其加热到熔

2、化或塑接头的接触面及临近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。性状态，使之形成金属结合的一种方法。电阻焊与其他连接方法相比，具有接头质量高、辅助工电阻焊与其他连接方法相比，具有接头质量高、辅助工序少、无须填加焊接材料及文明生产等优点，尤其易于机械序少、无须填加焊接材料及文明生产等优点，尤其易于机械化、自动化，生产效率高，使其经济效益显著。但电阻焊方化、自动化，生产效率高，使其经济效益显著。但电阻焊方法也存在一些缺点，如电阻焊接头质量的无损检验较为困难，法也存在一些缺点，如电阻焊接头质量的无损检验较为困难，电阻焊设备复杂、维修困难和一次性投资较高。电阻焊设备复杂、

3、维修困难和一次性投资较高。压焊压焊Preschweien 3目前已有的电阻焊分类与组合如下图所示。目前已有的电阻焊分类与组合如下图所示。按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两类；按接头形式可分为搭接电阻焊和对接电阻焊两类；按工艺特点则分为点焊、凸焊、缝焊和对焊；按工艺特点则分为点焊、凸焊、缝焊和对焊；按所使用的电流波形特征又可分为交流、直流和脉冲三按所使用的电流波形特征又可分为交流、直流和脉冲三类。类。电阻焊的规范参数主要有：电阻焊的规范参数主要有：焊接电流、通电时间和电极压力。焊接电流、通电时间和电极压力。压焊压焊Preschweien 4电阻焊分类与组合电阻焊分类与组合压焊压焊Presc

4、hweien 5图图 6-12 6-12 电阻焊电阻焊方法示意图方法示意图a)a)点焊点焊 b b）缝焊）缝焊 c c）凸焊）凸焊 d)d)对焊对焊压焊压焊Preschweien 6（1 1）点焊点焊将两焊件将两焊件(薄板薄板)压紧在两棒状电极之间，通电后，由于焊件压紧在两棒状电极之间，通电后，由于焊件之间接触电阻较大，接触处首先被加热到熔化状态，此时断之间接触电阻较大，接触处首先被加热到熔化状态，此时断电，并由电极施加压力形成一个焊点。根据焊件结构情况，电，并由电极施加压力形成一个焊点。根据焊件结构情况，重复上述过程，用多个焊点形成点焊焊缝。重复上述过程，用多个焊点形成点焊焊缝。压焊压焊Pr

5、eschweien 71 1）应用）应用点焊可用于把两个或多个冲压件连接成冲焊件，可简化点焊可用于把两个或多个冲压件连接成冲焊件，可简化冲压件冲制工艺，降低制造成本。点焊常用来连接薄板冲压件冲制工艺，降低制造成本。点焊常用来连接薄板与薄板、圆棒与圆棒、圆棒与薄板等形状的零件，所焊与薄板、圆棒与圆棒、圆棒与薄板等形状的零件，所焊材料可以是碳钢、低合金钢、高合金钢、铝、铜合金等。材料可以是碳钢、低合金钢、高合金钢、铝、铜合金等。被焊金属厚度为被焊金属厚度为0.50.55mm5mm。当焊制大面积工件时，不便于在工件两侧安置电极，则当焊制大面积工件时，不便于在工件两侧安置电极，则可采用单面点焊。单面点

6、焊一次可形成两个焊点，但电可采用单面点焊。单面点焊一次可形成两个焊点，但电流通路不易控制。流通路不易控制。压焊压焊Preschweien 8基于单面点焊的原理，对大面积点焊工件常采用多点焊基于单面点焊的原理，对大面积点焊工件常采用多点焊法，以提高生产效率法，以提高生产效率(如汽车驾驶室车门如汽车驾驶室车门)。多点焊机可。多点焊机可以有以有1 1100100对电极、相应地可同时完成对电极、相应地可同时完成 2 2200200个焊点。个焊点。多点点焊机可以是全部电极同时压下，同时进行焊接，多点点焊机可以是全部电极同时压下，同时进行焊接，这样焊件变形最小。但由于受设备容量限制，更多的情这样焊件变形最

7、小。但由于受设备容量限制，更多的情况下是电极对依次放下或同时放下，电流从焊接变压器况下是电极对依次放下或同时放下，电流从焊接变压器依照预先排好的次序接入每对电极，多点点焊主要用于依照预先排好的次序接入每对电极，多点点焊主要用于有大量焊点焊件的大批量生产。有大量焊点焊件的大批量生产。压焊压焊Preschweien 92 2）电阻点焊的几个问题：）电阻点焊的几个问题：1 1）局部高温焊合）局部高温焊合2 2）电极的冷却）电极的冷却3 3）分流现象）分流现象4 4）焊点的分布最小距离限制）焊点的分布最小距离限制5 5）焊点质量）焊点质量焊接电流、通电时间、电极压力及工件表面清理质量焊接电流、通电时间

8、、电极压力及工件表面清理质量3 3）点焊工艺参数）点焊工艺参数主要工艺参数有焊接电流、焊接时间、电极压力及电主要工艺参数有焊接电流、焊接时间、电极压力及电极头端面尺寸。极头端面尺寸。压焊压焊Preschweien 104 4）电阻点焊接头形式）电阻点焊接头形式压焊压焊Preschweien 11（2 2）凸焊）凸焊1 1）凸焊基本特点）凸焊基本特点 凸焊是指在一焊件的贴合面上凸焊是指在一焊件的贴合面上预先加工出一个或多个突预先加工出一个或多个突起点起点，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后压塌，使其与另一焊件表面相接触并通电加热，然后压塌，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。使这些接触点形成

9、焊点的电阻焊方法。凸焊利用预先加工出的突起点或零件固有的型面、倒角凸焊利用预先加工出的突起点或零件固有的型面、倒角来达到提高贴合面压强与电流密度的目的；同时采用较大的来达到提高贴合面压强与电流密度的目的；同时采用较大的平板电极平板电极来降低电极与焊件接触面的压强和电流密度，从而来降低电极与焊件接触面的压强和电流密度，从而消除了焊件表面的压痕，提高了电极寿命。消除了焊件表面的压痕，提高了电极寿命。压焊压焊Preschweien 12 凸焊的不足之处是需要冲制凸点的附加工序；电极比较凸焊的不足之处是需要冲制凸点的附加工序；电极比较复杂；由于一次要焊多个焊点，需要使用高电极压力、高机复杂；由于一次要

10、焊多个焊点，需要使用高电极压力、高机械精度的大功率焊机。械精度的大功率焊机。2 2）凸焊工艺参数）凸焊工艺参数 凸焊时焊接电流、焊接时间、电极压力对接头质量的影凸焊时焊接电流、焊接时间、电极压力对接头质量的影响规律与点焊基本相同，但需注意焊接电流与焊接时间的配响规律与点焊基本相同，但需注意焊接电流与焊接时间的配合。合。压焊压焊Preschweien 133 3）凸焊结构实例）凸焊结构实例 压焊压焊Preschweien 14将点焊电极改为圆盘状电将点焊电极改为圆盘状电极，焊接时，圆盘状电极极，焊接时，圆盘状电极在焊件边缘滚过，同时通在焊件边缘滚过，同时通以强大的电流形成一个个以强大的电流形成一

11、个个互相重叠的焊点，最后可互相重叠的焊点，最后可以得到一条致密的焊缝，以得到一条致密的焊缝，这就是缝焊。这就是缝焊。（3 3）缝焊缝焊压焊压焊Preschweien 151 1）缝焊的分类）缝焊的分类和点焊一样，缝焊时，电极也可以配置在焊缝一侧或两和点焊一样，缝焊时，电极也可以配置在焊缝一侧或两侧。缝焊依电极转动方式与馈电方式不同，可分为以下三侧。缝焊依电极转动方式与馈电方式不同，可分为以下三种方式：种方式：连续缝焊连续缝焊滚盘连续滚动，电流连续接通滚盘连续滚动，电流连续接通断续缝焊断续缝焊滚盘连续滚动，电流间歇接通滚盘连续滚动，电流间歇接通步进式缝焊步进式缝焊滚盘滚动与通电均为间歇式，电流在

12、滚盘不动时输入滚盘滚动与通电均为间歇式，电流在滚盘不动时输入压焊压焊Preschweien 16 2 2）各种特殊缝焊方法）各种特殊缝焊方法 压焊压焊Preschweien 17 缝焊与点焊并无实质上的不同，其过程仍是对焊接区缝焊与点焊并无实质上的不同，其过程仍是对焊接区进行适当的热机械的联合作用。进行适当的热机械的联合作用。3 3）缝焊过程特点）缝焊过程特点 工频交流断续缝焊在缝焊中应用最广，其主要工艺参工频交流断续缝焊在缝焊中应用最广，其主要工艺参数有焊接电流、电流脉冲时间、脉冲间隔时间、电极压力、数有焊接电流、电流脉冲时间、脉冲间隔时间、电极压力、焊接速度及滚轮电极端面尺寸。焊接速度及滚

13、轮电极端面尺寸。4 4）缝焊工艺参数）缝焊工艺参数压焊压焊Preschweien 185 5）应用）应用连续缝焊用于焊后无明显晶粒长大、无明显组织变连续缝焊用于焊后无明显晶粒长大、无明显组织变化的低碳钢，低合金钢。其余两种则由于焊接过程控制精化的低碳钢，低合金钢。其余两种则由于焊接过程控制精确，可保证得到高质量焊接接头，其热影响区很小，所以确，可保证得到高质量焊接接头，其热影响区很小，所以可用于热敏感材料焊接。可用于热敏感材料焊接。缝焊主要用来大批量生产各种要求密封的容器，如缝焊主要用来大批量生产各种要求密封的容器，如油箱、管道的焊接，焊件厚度为油箱、管道的焊接，焊件厚度为0.30.33mm3

14、mm。压焊压焊Preschweien 19（4 4）对焊对焊按焊接过程的不同，分为电阻对焊和闪光对焊两种。按焊接过程的不同，分为电阻对焊和闪光对焊两种。对焊是把两焊件端部相对放置，利用焊接电流加热，然对焊是把两焊件端部相对放置，利用焊接电流加热，然后加压完成焊接的电阻焊方法。后加压完成焊接的电阻焊方法。压焊压焊Preschweien 201 1）电阻对焊）电阻对焊 电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻力完成焊接利用电阻热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻力完成焊接的方法。的方法。工艺参数：电

15、阻对焊的主要工艺参数有调伸长度、焊工艺参数：电阻对焊的主要工艺参数有调伸长度、焊接电流密度接电流密度(或焊接电流或焊接电流)、焊接时间、焊接压力和顶锻压力。、焊接时间、焊接压力和顶锻压力。应用：焊件的截面应是圆形、方形等简单的几何形状，应用：焊件的截面应是圆形、方形等简单的几何形状，且截面积不可过大且截面积不可过大(过大时加热会不均匀过大时加热会不均匀)。过程分析：电阻对焊焊接循环由预压、加热、顶锻、过程分析：电阻对焊焊接循环由预压、加热、顶锻、保持、休止五个程序组成。保持、休止五个程序组成。压焊压焊Preschweien 21电阻对焊的工艺过程电阻对焊的工艺过程焊前清除焊件端部接触处的氧化膜

16、，并把焊件端部对正，焊前清除焊件端部接触处的氧化膜，并把焊件端部对正，用预压力压紧工件，然后通电，当接触处被加热到塑性状用预压力压紧工件，然后通电，当接触处被加热到塑性状态时，加压顶锻。顶锻时，接触处的塑性金属会被部分地态时，加压顶锻。顶锻时，接触处的塑性金属会被部分地挤出间隙形成凸起状毛刺，接触面上的氧化物等杂质也被挤出间隙形成凸起状毛刺，接触面上的氧化物等杂质也被挤出间隙，但难免有残留。所以挤出间隙，但难免有残留。所以电阻对焊接头质量一般，电阻对焊接头质量一般，常用于直径小于常用于直径小于20mm20mm的棒状零件的焊接，焊件材料可以是的棒状零件的焊接，焊件材料可以是碳钢，低合金钢，铜、铝

17、合金。碳钢，低合金钢，铜、铝合金。压焊压焊Preschweien 222 2）闪光对焊）闪光对焊工艺过程工艺过程工件装夹好后，轻触、通电、再拉开。此时接触面上工件装夹好后，轻触、通电、再拉开。此时接触面上凸出部位首先被加热，且电流密度极大，出现金属的熔化凸出部位首先被加热，且电流密度极大，出现金属的熔化和气化。在电磁力的作用下，熔化金属向外喷出，形成短和气化。在电磁力的作用下，熔化金属向外喷出，形成短时间连续不断的火花。待整个断面上加热均匀后，加压顶时间连续不断的火花。待整个断面上加热均匀后，加压顶锻，形成接头。锻，形成接头。优点：优点：闪光过程中断面上高低不平处将烧平。杂质、氧化物被闪光过程

18、中断面上高低不平处将烧平。杂质、氧化物被烧掉，所以不必预先清理焊件断面，对断面精度要求也烧掉，所以不必预先清理焊件断面，对断面精度要求也不高。不高。可焊接截面不同的或异种金属焊件，如铜可焊接截面不同的或异种金属焊件，如铜铝接头、碳铝接头、碳钢钢高速钢接头。高速钢接头。压焊压焊Preschweien 23对焊接头形式对焊接头形式压焊压焊Preschweien 24对焊结构举例对焊结构举例压焊压焊Preschweien 252.2.摩擦焊摩擦焊（1 1）原理）原理 摩擦焊属于一种压焊方法，它是在外力作用下，利用焊摩擦焊属于一种压焊方法，它是在外力作用下，利用焊件接触面之间的相对摩擦运动和塑性流动所

19、产生的热量，使件接触面之间的相对摩擦运动和塑性流动所产生的热量，使接触面及其临近区金属达到黏塑性状态并产生适当的宏观塑接触面及其临近区金属达到黏塑性状态并产生适当的宏观塑性变形，通过两侧材料间的相互扩散和动态再结晶而完成焊性变形，通过两侧材料间的相互扩散和动态再结晶而完成焊接的。接的。压焊压焊Preschweien 26摩擦焊原理图摩擦焊原理图1 1，2 2焊件；焊件；3 3旋转夹头；旋转夹头；4 4移动夹头移动夹头压焊压焊Preschweien 27图图 6-13 6-13 普通型连续驱动摩擦焊机示意图普通型连续驱动摩擦焊机示意图1-1-电动机；电动机；2-2-离合器；离合器；3-3-制动器

20、；制动器；4-4-主轴主轴;5-;5-回转夹具；回转夹具；6-6-工件工件;7-;7-移动夹具移动夹具;8-;8-轴向加压油缸。轴向加压油缸。压焊压焊Preschweien 28（2 2）特点）特点1 1）生产率高）生产率高(每个接头每个接头l l至几十秒至几十秒)。2 2）电能消耗少，只为闪光焊的）电能消耗少，只为闪光焊的1 110101 11515。3 3）质量好。通过摩擦与顶锻，接触面上的氧化物大）质量好。通过摩擦与顶锻，接触面上的氧化物大多排除，大量的塑性变形消除了夹渣、气孔、缩松等缺多排除，大量的塑性变形消除了夹渣、气孔、缩松等缺陷。陷。4 4）可焊异种金属，如紫铜）可焊异种金属，如

21、紫铜不锈钢，铜不锈钢，铜铝，中碳铝，中碳钢钢高速钢等。高速钢等。5 5）常用的黑色及非铁金属均可应用摩擦焊焊接。最）常用的黑色及非铁金属均可应用摩擦焊焊接。最适宜的焊接截面是圆形或管形，或适宜的焊接截面是圆形或管形，或至少有一个截面为圆至少有一个截面为圆形形。焊件直径为。焊件直径为2 2100mm100mm，管子直径可达几百毫米。，管子直径可达几百毫米。压焊压焊Preschweien 29摩擦焊的缺点与局限性表现：摩擦焊的缺点与局限性表现：对非圆形截面焊接较困难，所需设备复杂；对盘状对非圆形截面焊接较困难，所需设备复杂；对盘状薄零件和薄壁管件，由于不易夹固，施焊也很困难。薄零件和薄壁管件，由于

22、不易夹固，施焊也很困难。焊机的一次性投资较大，大批量生产时才能降低生焊机的一次性投资较大，大批量生产时才能降低生产成本。（国外一台摩擦焊机价格可达数百万美元）产成本。（国外一台摩擦焊机价格可达数百万美元）压焊压焊Preschweien 30（3 3）摩擦焊接头形式）摩擦焊接头形式31作业：作业：1 1、试比较电阻对焊和摩擦焊的焊接过程特点、试比较电阻对焊和摩擦焊的焊接过程特点有何异同？有何异同？2 2、什么是压焊？什么是电阻焊？电阻焊分为、什么是压焊？什么是电阻焊？电阻焊分为哪几类？其特点和应用范围如何？哪几类？其特点和应用范围如何？3 3、什么是分流？分流现象对电阻点焊和缝焊、什么是分流？分流现象对电阻点焊和缝焊有何影响？如何减小分流现象？有何影响？如何减小分流现象？