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(yi)、電阻對焊


  將(jiang)焊(han)件裝配成(cheng)對(dui)接(jie)接(jie)頭,使其(qi)端(duan)面(mian)緊密接(jie)觸,利用電(dian)(dian)阻加(jia)(jia)熱(re)(re)至塑(su)性狀態,然后迅速(su)施加(jia)(jia)頂鍛力完成(cheng)焊(han)接(jie)的方法稱為電(dian)(dian)阻對(dui)焊(han)。電(dian)(dian)阻對(dui)焊(han)時(shi),獲得優質(zhi)接(jie)頭的關(guan)鍵在(zai)于保(bao)證焊(han)件端(duan)面(mian)加(jia)(jia)熱(re)(re)均勻和徹(che)底擠出接(jie)口內的氧化物。前(qian)者(zhe)由端(duan)面(mian)焊(han)前(qian)準備(bei)來保(bao)證,如機(ji)械(xie)(xie)清理、化學清洗(xi)或機(ji)械(xie)(xie)加(jia)(jia)工;后者(zhe)由加(jia)(jia)熱(re)(re)時(shi)防(fang)止氧化及(ji)增加(jia)(jia)塑(su)性變形量保(bao)證。通常(chang)端(duan)面(mian)的焊(han)接(jie)溫度應達到(dao)0.8~0.9Tm(被焊(han)金(jin)屬(shu)熔點),對(dui)口及(ji)其(qi)鄰近區域必須(xu)產生足夠的塑(su)性變形。


  電(dian)阻對(dui)(dui)焊(han)主要用(yong)于對(dui)(dui)接(jie)截面較(jiao)小(xiao)(一般<250m㎡)、形狀(zhuang)緊湊(例如(ru)棒料、厚壁管等)、氧化(hua)物易于擠出(例如(ru)碳鋼、紫銅、鋁等)的(de)工件對(dui)(dui)焊(han)。電(dian)阻對(dui)(dui)焊(han)的(de)優點是接(jie)頭外形光滑無毛刺,工件焊(han)后縮(suo)短量較(jiao)小(xiao)。其缺點是對(dui)(dui)焊(han)件的(de)準備工作要求較(jiao)高,接(jie)頭機械性(xing)能較(jiao)低,尤(you)其是沖(chong)擊韌性(xing)差(cha),目前僅(jin)局限于焊(han)接(jie)延伸率較(jiao)好的(de)小(xiao)截面金屬型材。


二、閃光對焊(han)


  閃光(guang)對(dui)(dui)焊是(shi)指(zhi)焊件裝(zhuang)配成對(dui)(dui)接(jie)接(jie)頭,接(jie)通電源,并使(shi)其端面(mian)逐漸移近達(da)到(dao)局部接(jie)觸(chu),利用電阻熱加(jia)熱這些接(jie)觸(chu)點(產生閃光(guang)),使(shi)端面(mian)金屬熔化,直到(dao)端部在(zai)一定深(shen)度(du)范圍(wei)內達(da)到(dao)預定溫(wen)度(du)時,迅速施(shi)加(jia)頂(ding)鍛力完成焊接(jie)的方(fang)法。閃光(guang)對(dui)(dui)焊包括連續閃光(guang)對(dui)(dui)焊和預熱閃光(guang)對(dui)(dui)焊兩種。


1. 閃(shan)光對焊(han)工藝過(guo)程


  連續(xu)閃光對(dui)焊(han)(han)焊(han)(han)接循(xun)環(huan)由閃光、頂(ding)鍛、保持、休(xiu)止等程(cheng)序(xu)組成(cheng)。由閃光與隨后頂(ding)鍛兩階(jie)段形成(cheng)接頭,而保持、休(xiu)止等程(cheng)序(xu)則(ze)是對(dui)焊(han)(han)操作中所必需的。預熱閃光對(dui)焊(han)(han)則(ze)還(huan)有預熱階(jie)段。


 ①. 閃(shan)光過程


  接(jie)通(tong)焊(han)接(jie)電(dian)源并使兩焊(han)件端面(mian)(mian)(mian)(mian)輕(qing)微接(jie)觸,對口間將形成許多具有很大(da)(da)電(dian)阻的(de)(de)(de)小(xiao)觸點,在(zai)大(da)(da)電(dian)流密度(du)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)下,瞬間熔(rong)化(hua)而形成連接(jie)對口兩端面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)液體(ti)過(guo)(guo)梁(liang)。在(zai)強大(da)(da)電(dian)流繼續加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)時,過(guo)(guo)梁(liang)被迅速(su)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)到沸點而蒸(zheng)發,形成過(guo)(guo)梁(liang)爆(bao)炸。由于受(shou)到焊(han)接(jie)回(hui)路的(de)(de)(de)電(dian)磁斥力的(de)(de)(de)作用,爆(bao)炸過(guo)(guo)梁(liang)的(de)(de)(de)微粒(li)從縫隙中以很高(gao)的(de)(de)(de)初速(su)度(du)(約(yue)50m/s)向著焊(han)接(jie)變壓器的(de)(de)(de)相(xiang)反方向拋射(she)(she)出來,形成火花(hua)急(ji)流-閃光(guang)。閃光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)穩定進(jin)行(xing),對接(jie)頭(tou)質(zhi)量(liang)有很大(da)(da)影響。一(yi)(yi)方面(mian)(mian)(mian)(mian)閃光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)也是加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)焊(han)件的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng);另一(yi)(yi)方面(mian)(mian)(mian)(mian)在(zai)閃光(guang)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)(cheng)中,燒掉焊(han)件端面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)的(de)(de)(de)臟物和不平,因而降低了對焊(han)前端面(mian)(mian)(mian)(mian)準備的(de)(de)(de)要求,金(jin)屬蒸(zheng)氣(qi)及拋射(she)(she)出來的(de)(de)(de)金(jin)屬微粒(li)的(de)(de)(de)強烈氧化(hua)和過(guo)(guo)梁(liang)爆(bao)炸,所造成的(de)(de)(de)高(gao)壓氣(qi)體(ti)阻隔了空(kong)氣(qi)的(de)(de)(de)進(jin)入(ru),使焊(han)縫中的(de)(de)(de)含(han)氧量(liang)降低,閃光(guang)后(hou)期(qi)在(zai)端面(mian)(mian)(mian)(mian)上(shang)所形成的(de)(de)(de)液體(ti)金(jin)屬層,為鍛壓時排除氧化(hua)物和過(guo)(guo)熱(re)(re)(re)金(jin)屬提供了有利(li)條(tiao)件。


 ②. 頂(ding)鍛過(guo)程


  閃(shan)光對焊后期(qi),工件(jian)快速靠攏,把液體金屬及氧化物在(zai)凝固(gu)(gu)前擠出焊口(kou)。并在(zai)頂(ding)鍛力作用下,局部產(chan)生較大的(de)塑性變形,使(shi)結合面上形成(cheng)共(gong)同晶粒,從而獲得牢固(gu)(gu)接頭。頂(ding)鍛過程的(de)關(guan)鍵在(zai)于快速合攏。能否(fou)使(shi)工件(jian)從閃(shan)光時(shi)的(de)進給速度(3~10mm/s)在(zai)幾十毫秒內提(ti)高到頂(ding)鍛速度(30~300mm/s),是衡量閃(shan)光焊機(ji)優劣的(de)一項重要指標(biao)。


  頂(ding)鍛(duan)過程(cheng)由有(you)電(dian)頂(ding)緞和無電(dian)頂(ding)鍛(duan)兩階段組(zu)成。有(you)電(dian)頂(ding)鍛(duan)是(shi)使端面(mian)液(ye)態金屬不至于(yu)過早(zao)冷卻,這樣有(you)利于(yu)排除(chu)接(jie)(jie)縫中雜質及液(ye)態金屬,以減少接(jie)(jie)頭氧化,隨后(hou)的無電(dian)頂(ding)鍛(duan)為的是(shi)使焊件產生足(zu)夠的塑性變形。


 ③. 預熱(re)過程


   預(yu)(yu)熱閃(shan)光(guang)(guang)(guang)焊時,為了(le)易于(yu)激(ji)發閃(shan)光(guang)(guang)(guang)過程,減少燒化量和(he)比功率,調節(jie)工(gong)件(jian)的(de)軸向溫度(du)分布,往往采用(yong)預(yu)(yu)熱。預(yu)(yu)熱方式(shi)有兩種(zhong):一是(shi)(shi)當焊接電源合上時,把兩焊件(jian)交替(ti)地(di)接觸和(he)分開(kai),每(mei)次(ci)接觸都激(ji)起短暫的(de)閃(shan)光(guang)(guang)(guang),稱(cheng)(cheng)為閃(shan)光(guang)(guang)(guang)預(yu)(yu)熱法(fa);二(er)是(shi)(shi)將(jiang)兩焊件(jian)交替(ti)地(di)壓紫與分開(kai),每(mei)次(ci)壓緊時通(tong)電,利用(yong)電阻預(yu)(yu)熱,稱(cheng)(cheng)為電阻預(yu)(yu)熱法(fa)。


 預熱閃(shan)光焊(han)與連(lian)續閃(shan)光焊(han)比(bi)較,有下列特點:


   ①. 可用功率較小的焊機焊接(jie)大斷面焊件。


  ②. 加熱(re)區域較寬,頂鍛(duan)時易產生(sheng)朔性產形(xing)能路(lu)低焊(han)后的冷卻速度,適宜焊(han)接易淬硬(ying)的材料。


  ③. 縮短閃(shan)光加熱時間,減(jian)小閃(shan)光量,不(bu)僅可節約金屬,對管材(cai)尚能(neng)減(jian)小內毛刺。


  ④. 其(qi)缺(que)點是(shi)焊接周期加長(chang),過程控制復雜(za),過熱(re)區(qu)寬和接頭質量(liang)穩定性較差。


 2. 應用范圍


  閃(shan)光(guang)(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)主要用于中、大截(jie)面(mian)(mian)(mian)的(de)各種實心棒料(圓形或(huo)(huo)方形)和(he)(he)(he)展(zhan)開形件(jian)(管料或(huo)(huo)帶料)的(de)對(dui)(dui)接(jie)。例(li)如,連續閃(shan)光(guang)(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)可(ke)(ke)焊(han)接(jie)斷面(mian)(mian)(mian)1000m㎡左(zuo)右的(de)閉合(he)工(gong)(gong)件(jian)的(de)拼口(車圈(quan)、鋁窗(chuang)等(deng)),預(yu)熱閃(shan)光(guang)(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)可(ke)(ke)焊(han)接(jie)5000~10000m㎡大型(xing)截(jie)面(mian)(mian)(mian)鋼(gang)(gang)材(cai)工(gong)(gong)件(jian)(鋼(gang)(gang)軌的(de)接(jie)長),新發展(zhan)的(de)脈沖閃(shan)光(guang)(guang)(guang)對(dui)(dui)焊(han)可(ke)(ke)焊(han)接(jie)截(jie)面(mian)(mian)(mian)100000m㎡的(de)輸(shu)氣(qi)管道。不(bu)但可(ke)(ke)對(dui)(dui)接(jie)同(tong)種材(cai)料,還(huan)可(ke)(ke)對(dui)(dui)接(jie)異種材(cai)料,例(li)如,銅(tong)和(he)(he)(he)鋁、銅(tong)和(he)(he)(he)鋼(gang)(gang)、碳鋼(gang)(gang)和(he)(he)(he)鎳合(he)金、碳鋼(gang)(gang)和(he)(he)(he)不(bu)銹鋼(gang)(gang)等(deng)。