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
將焊(han)(han)件裝配成對接接頭,使(shi)其端(duan)面(mian)(mian)緊密接觸,利用(yong)電(dian)阻(zu)(zu)加熱(re)至塑性狀態,然后迅速(su)施加頂(ding)鍛(duan)力完成焊(han)(han)接的(de)方法稱為電(dian)阻(zu)(zu)對焊(han)(han)。電(dian)阻(zu)(zu)對焊(han)(han)時,獲得優質接頭的(de)關鍵在(zai)于保(bao)證(zheng)焊(han)(han)件端(duan)面(mian)(mian)加熱(re)均勻(yun)和徹底擠(ji)出接口內的(de)氧化(hua)(hua)物。前者由端(duan)面(mian)(mian)焊(han)(han)前準備來保(bao)證(zheng),如機(ji)械(xie)清理、化(hua)(hua)學清洗或機(ji)械(xie)加工(gong);后者由加熱(re)時防止氧化(hua)(hua)及增(zeng)加塑性變形量(liang)保(bao)證(zheng)。通常端(duan)面(mian)(mian)的(de)焊(han)(han)接溫度應(ying)達到0.8~0.9Tm(被焊(han)(han)金屬熔點),對口及其鄰近區域必(bi)須產生足夠(gou)的(de)塑性變形。
電(dian)阻對焊(han)主要用于對接截面(mian)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)(一般<250m㎡)、形狀緊(jin)湊(cou)(例如(ru)棒(bang)料、厚壁管等)、氧化物易于擠出(例如(ru)碳(tan)鋼、紫銅、鋁(lv)等)的(de)工(gong)件(jian)對焊(han)。電(dian)阻對焊(han)的(de)優點是接頭(tou)外形光滑(hua)無(wu)毛刺,工(gong)件(jian)焊(han)后縮短量較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)。其缺點是對焊(han)件(jian)的(de)準(zhun)備工(gong)作(zuo)要求(qiu)較(jiao)(jiao)高,接頭(tou)機械性能(neng)較(jiao)(jiao)低,尤其是沖擊(ji)韌性差,目前僅局限(xian)于焊(han)接延伸(shen)率較(jiao)(jiao)好的(de)小(xiao)(xiao)截面(mian)金(jin)屬型材。
二、閃光對焊
閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)是指焊(han)件裝配成對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,接(jie)(jie)通電源(yuan),并使(shi)(shi)其(qi)端(duan)(duan)面逐(zhu)漸(jian)移近達(da)到(dao)局部(bu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu),利用電阻熱加熱這(zhe)些接(jie)(jie)觸(chu)(chu)點(產生閃(shan)光(guang)),使(shi)(shi)端(duan)(duan)面金屬熔化,直到(dao)端(duan)(duan)部(bu)在一定(ding)深度(du)范圍(wei)內達(da)到(dao)預(yu)定(ding)溫度(du)時(shi),迅速施加頂鍛力完(wan)成焊(han)接(jie)(jie)的(de)方法。閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)包括(kuo)連續閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)和預(yu)熱閃(shan)光(guang)對(dui)焊(han)兩種。
1. 閃(shan)光對焊工藝過程
連續閃光(guang)對焊焊接循環由閃光(guang)、頂鍛、保持、休止(zhi)等程序(xu)組成。由閃光(guang)與隨后頂鍛兩(liang)階(jie)段形成接頭(tou),而保持、休止(zhi)等程序(xu)則(ze)是對焊操作(zuo)中所必需的。預(yu)熱閃光(guang)對焊則(ze)還(huan)有預(yu)熱階(jie)段。
①. 閃(shan)光過程
接(jie)(jie)(jie)(jie)通焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)源并使兩焊(han)(han)(han)(han)件(jian)端面(mian)(mian)(mian)輕微(wei)接(jie)(jie)(jie)(jie)觸,對(dui)口間將形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)許多具有(you)很大(da)電(dian)阻的(de)(de)小觸點(dian),在(zai)大(da)電(dian)流密度的(de)(de)加熱(re)下,瞬間熔化而(er)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)連接(jie)(jie)(jie)(jie)對(dui)口兩端面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)液體(ti)過(guo)(guo)(guo)梁(liang)。在(zai)強(qiang)大(da)電(dian)流繼(ji)續加熱(re)時(shi),過(guo)(guo)(guo)梁(liang)被迅(xun)速加熱(re)到(dao)沸點(dian)而(er)蒸(zheng)發,形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)(guo)(guo)梁(liang)爆炸(zha)。由于受到(dao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)回路的(de)(de)電(dian)磁斥力的(de)(de)作用,爆炸(zha)過(guo)(guo)(guo)梁(liang)的(de)(de)微(wei)粒從(cong)縫隙中(zhong)以很高的(de)(de)初速度(約(yue)50m/s)向(xiang)著焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)變(bian)壓器的(de)(de)相反方(fang)(fang)向(xiang)拋射出(chu)來(lai),形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)火花急流-閃(shan)光(guang)(guang)。閃(shan)光(guang)(guang)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)穩定進行,對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭質量有(you)很大(da)影響(xiang)。一方(fang)(fang)面(mian)(mian)(mian)閃(shan)光(guang)(guang)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)也是加熱(re)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng);另一方(fang)(fang)面(mian)(mian)(mian)在(zai)閃(shan)光(guang)(guang)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中(zhong),燒(shao)掉焊(han)(han)(han)(han)件(jian)端面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)臟物(wu)和不(bu)平,因而(er)降低了對(dui)焊(han)(han)(han)(han)前端面(mian)(mian)(mian)準備的(de)(de)要求,金屬(shu)(shu)蒸(zheng)氣及拋射出(chu)來(lai)的(de)(de)金屬(shu)(shu)微(wei)粒的(de)(de)強(qiang)烈(lie)氧化和過(guo)(guo)(guo)梁(liang)爆炸(zha),所造成(cheng)(cheng)的(de)(de)高壓氣體(ti)阻隔了空氣的(de)(de)進入,使焊(han)(han)(han)(han)縫中(zhong)的(de)(de)含氧量降低,閃(shan)光(guang)(guang)后期在(zai)端面(mian)(mian)(mian)上所形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)液體(ti)金屬(shu)(shu)層,為(wei)鍛壓時(shi)排除(chu)氧化物(wu)和過(guo)(guo)(guo)熱(re)金屬(shu)(shu)提供了有(you)利條(tiao)件(jian)。
②. 頂鍛(duan)過程
閃光(guang)對焊后期,工(gong)件(jian)快(kuai)(kuai)速(su)靠攏,把(ba)液體(ti)金屬及氧化物在凝(ning)固前擠出焊口(kou)。并在頂(ding)鍛力作用下(xia),局(ju)部產生較(jiao)大的塑性變形,使結合面上形成共同(tong)晶(jing)粒,從而獲得(de)牢固接頭(tou)。頂(ding)鍛過程的關鍵(jian)在于快(kuai)(kuai)速(su)合攏。能否使工(gong)件(jian)從閃光(guang)時(shi)的進給(gei)速(su)度(du)(3~10mm/s)在幾十毫秒內提高到(dao)頂(ding)鍛速(su)度(du)(30~300mm/s),是(shi)衡(heng)量閃光(guang)焊機優(you)劣的一項(xiang)重要指標。
頂(ding)(ding)鍛過(guo)程由有電頂(ding)(ding)緞和(he)無電頂(ding)(ding)鍛兩階段組成。有電頂(ding)(ding)鍛是使(shi)(shi)端(duan)面液態金屬(shu)不至于過(guo)早冷卻,這樣有利(li)于排除接縫中雜(za)質及液態金屬(shu),以減少(shao)接頭氧化,隨(sui)后的無電頂(ding)(ding)鍛為的是使(shi)(shi)焊件(jian)產生足夠的塑性(xing)變形。
③. 預熱(re)過程
預(yu)(yu)熱(re)閃(shan)(shan)(shan)(shan)光焊(han)時(shi)(shi),為了易(yi)于激發閃(shan)(shan)(shan)(shan)光過程(cheng),減少燒化量和比功率,調節(jie)工件(jian)(jian)的(de)軸向溫(wen)度(du)分(fen)布,往往采用(yong)(yong)預(yu)(yu)熱(re)。預(yu)(yu)熱(re)方式有(you)兩種(zhong):一是(shi)(shi)當焊(han)接電(dian)源合上時(shi)(shi),把兩焊(han)件(jian)(jian)交替地(di)接觸(chu)和分(fen)開,每(mei)次(ci)接觸(chu)都(dou)激起(qi)短暫的(de)閃(shan)(shan)(shan)(shan)光,稱(cheng)為閃(shan)(shan)(shan)(shan)光預(yu)(yu)熱(re)法(fa);二是(shi)(shi)將兩焊(han)件(jian)(jian)交替地(di)壓紫與(yu)分(fen)開,每(mei)次(ci)壓緊時(shi)(shi)通電(dian),利用(yong)(yong)電(dian)阻預(yu)(yu)熱(re),稱(cheng)為電(dian)阻預(yu)(yu)熱(re)法(fa)。
預熱(re)閃光(guang)焊(han)與連續(xu)閃光(guang)焊(han)比(bi)較(jiao),有下列(lie)特(te)點(dian):
①. 可(ke)用功率較(jiao)小的焊機焊接(jie)大斷面焊件(jian)。
②. 加熱(re)區域(yu)較寬,頂(ding)鍛時易(yi)產(chan)生(sheng)朔性產(chan)形(xing)能路(lu)低(di)焊(han)后(hou)的(de)冷卻速度(du),適宜焊(han)接易(yi)淬硬的(de)材料。
③. 縮短(duan)閃光加熱(re)時間(jian),減小閃光量,不僅(jin)可(ke)節(jie)約金屬,對(dui)管材尚(shang)能減小內毛刺(ci)。
④. 其缺點是焊接(jie)周期加長(chang),過程控制(zhi)復雜,過熱區寬和接(jie)頭(tou)質(zhi)量穩定性較(jiao)差。
2. 應用范圍
閃光對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)主(zhu)要用于中、大截(jie)面(mian)的(de)各種實心棒料(圓形(xing)或方形(xing))和(he)展(zhan)開形(xing)件(管(guan)料或帶料)的(de)對(dui)(dui)(dui)接(jie)。例如,連續閃光對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接(jie)斷(duan)面(mian)1000m㎡左右的(de)閉(bi)合工件的(de)拼(pin)口(車(che)圈、鋁(lv)窗等),預熱閃光對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接(jie)5000~10000m㎡大型截(jie)面(mian)鋼(gang)材(cai)工件(鋼(gang)軌的(de)接(jie)長),新發展(zhan)的(de)脈(mo)沖閃光對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)可焊(han)(han)接(jie)截(jie)面(mian)100000m㎡的(de)輸氣(qi)管(guan)道。不(bu)但可對(dui)(dui)(dui)接(jie)同種材(cai)料,還(huan)可對(dui)(dui)(dui)接(jie)異種材(cai)料,例如,銅和(he)鋁(lv)、銅和(he)鋼(gang)、碳鋼(gang)和(he)鎳合金、碳鋼(gang)和(he)不(bu)銹鋼(gang)等。

