點(diǎn)焊時(shí)產(chǎn)生的熱量由下式?jīng)Q定:Q=IIRt(J)————(1)
式中:Q——產(chǎn)生的熱量(J)、I——焊接電流(A)、R——電極間電阻(歐姆)、t——焊接時(shí)間(s)
1.電阻R及影響R的因素
電極間電阻包括工件本身電阻Rw,兩工件間接觸電阻Rc,電極與工件間接觸電阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——(2)
當(dāng)工件和電極一定時(shí),工件的電阻取決與它的電阻率.因此,電阻率是被焊材料的重要性能.電阻率高的金屬其導(dǎo)電性差(如不銹鋼)電阻率低的金屬其導(dǎo)電性好(如鋁合金)。因此,點(diǎn)焊不銹鋼時(shí)產(chǎn)熱易而散熱難,點(diǎn)焊鋁合金時(shí)產(chǎn)熱難而散熱易.點(diǎn)焊時(shí),前者可用較小電流(幾千安培),而后者就必須用很大電流(幾萬(wàn)安培)。電阻率不僅取決與金屬種類(lèi),還與金屬的熱處理狀態(tài)、加工方式及溫度有關(guān)。
接觸電阻存在的時(shí)間是短暫,一般存在于焊接初期,由兩方面原因形成：
1)工件和電極表面有高電阻系數(shù)的氧化物或臟物質(zhì)層,會(huì)使電流遭到較大阻礙。過(guò)厚的氧化物和臟物質(zhì)層甚至?xí)闺娏鞑荒軐?dǎo)通。
2)在表面十分潔凈的條件下,由于表面的微觀不平度,使工件只能在粗糙表面的局部形成接觸點(diǎn)。在接觸點(diǎn)處形成電流線(xiàn)的收攏。由于電流通路的縮小而增加了接觸處的電阻。
電極與工件間的電阻Rew與Rc和Rw相比,由于銅合金的電阻率和硬度一般比工件低,因此很小,對(duì)熔核形成的影響更小,我們較少考慮它的影響。
焊接電流的影響
從公式(1)可見(jiàn),電流對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間兩者都大。因此,在焊接過(guò)程中,它是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。引起電流變化的主要原因是電網(wǎng)電壓波動(dòng)和交流焊機(jī)次級(jí)回路阻抗變化。阻抗變化是因?yàn)榛芈返膸缀涡螤钭兓蛞蛟诖渭?jí)回路中引入不同量的磁性金屬。對(duì)于直流焊機(jī),次級(jí)回路阻抗變化,對(duì)電流無(wú)明顯影響。
焊接時(shí)間的影響
為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度,焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補(bǔ)充。為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn),可以采用大電流和短時(shí)間(強(qiáng)條件,又稱(chēng)硬規(guī)范),也可采用小電流和長(zhǎng)時(shí)間(弱條件,也稱(chēng)軟規(guī)范)。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范,取決于金屬的性能、厚度和所用焊機(jī)的功率。對(duì)于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時(shí)間,都有一個(gè)上下限,使用時(shí)以此為準(zhǔn)。
電極壓力的影響
電極壓力對(duì)兩電極間總電阻R有明顯的影響,隨著電極壓力的增大,R顯著減小,而焊接電流增大的幅度卻不大,不能影響因R減小引起的產(chǎn)熱減少。因此,焊點(diǎn)強(qiáng)度總隨著焊接壓力增大而減小。解決的辦法是在增大焊接壓力的同時(shí),增大焊接電流。
電極形狀及材料性能的影響
由于電極的接觸面積決定著電流密度,電極材料的
