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对铝材和铝合金进行点焊,或对镀锌、镉、铅等低熔点金属的钢板进行点焊都会产生比变形更严重的电极粘着现象,例如铝合金板采用锆铜或铬铜进行电极点焊时,不到50点的焊件表面就会发黑,并且电极会出现粘着,但按允许电极工作面直径变形增加20%计算。

至少可以焊接数千个焊点,用铬铜合金电极点焊1.3mmLF3铝合金时发生附着的焊点数,电极的附着现象相继发生,但在焊接数十点的范围内发生附着,焊接镀锌钢板时发生电极的附着和变形焊接镀锌钢板时电极附着的原因是电极接触镀锌层的熔点低,硬度低,电导率高在电极力的作用下,接触面积迅速扩大接触电阻降低测试数据表明,镀锌钢板的接触电阻只有普通低碳钢板的1/10-1/20,其次,焊接电流一经过焊件低熔点的锌层最先熔化,并马上填满了电极的接触部位和板隙,使导电面积扩大电流密度减低。

因此,焊接镀锌钢板一般采用大电流强冷却的焊接规范,与低碳钢相比焊接电流增加30%-50%,电极力增加10%-30%,焊接时间不变或减少20%,在电流和电极力不变的条件下,适当延长焊接时间在电极工作面上强烈粘附上锌层,粘附在电极上的锌在高温下会向铜扩散,生成铜合金,使电极表面的导电性能变差,硬度降低,变形增加,而增大了的电极表面又会与更多的锌层接触形成恶性循环因而必须采用强制冷却增加电极的修锉频率。


电极的附着现象与电极的材料和头部的形状有关,在相同的焊接电流条件下,扩散强化铜附着的焊接时间最长,铬铜附着的焊接时间最短,纯铜和铬铜介于上述两者之间,焊接铝合金时,用银铜和镁硼铜电极焊接500点,焊接材料表面变黑

铬铜电极焊接300点,而用锆铜和铬锆铜电极只能焊50点,这个现象反应了不同电导率的电极铜合金具有不同焊接效果,电导率高的电极与焊件间的接触电阻小,焊接发热小。相反,导电性低的电极与焊件的接触电阻大,焊接发热严重。此外,电极合金的颗粒组织尺寸也会影响附着力。在焊接过程中,由于高温和焊接力,电极合金的组织会发生变化。此时,粗颗粒组织比细颗粒组织严重。实验证明,焊接铝合金时,电极表面温度仅为673-723K,此时细颗粒组织的电极合金能够更稳定地抵抗附着力和变形。

焊头形状对焊接粘着性能的影响,在点焊0.9mm单面镀锌钢板时,大约3000点采用球头型焊条焊接,但轴颈型焊条的焊条直径仍保持在8000点范围内。


2021年04月13日

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焊接工件点焊时发生粘连的原因

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