常用金屬的點(diǎn)焊

　　一、電阻焊前的工件清理

　　無(wú)論是點(diǎn)焊、縫焊或凸焊，在焊前必須進(jìn)行工件表面清理，以保證接頭質(zhì)量穩(wěn)定。

　　清理方法分機(jī)械清理和化學(xué)清理兩種。常用的機(jī)械清理方法有噴砂、噴丸、拋光以及用紗布或鋼絲刷等。

　　不同的金屬和合金，需采用不同的清理方法。簡(jiǎn)介如下：

　　鋁及其合金對(duì)表面清理的要求十分嚴(yán)格，由于鋁對(duì)氧的化學(xué)親合力極強(qiáng)，剛清理過(guò)的表面上會(huì)很快被氧化，形成氧化鋁薄膜。因此清理后的表面在焊前允許保持的時(shí)間是嚴(yán)格限制的。

　　鋁合金的氧化膜主要用以化學(xué)方法去除，在堿溶液中去油和沖洗后，將工件放進(jìn)正磷酸溶液中腐蝕。為了減慢新膜的成長(zhǎng)速度和填充新膜孔隙，在腐蝕的同時(shí)進(jìn)行純化處理。最常用的純化劑是重鉻酸鉀和重鉻酸納(見(jiàn)表1)。純化處理后便不會(huì)在除氧化膜的同時(shí)，造成工件表面的過(guò)分腐蝕。

　　腐蝕后進(jìn)行沖洗，然后在硝酸溶液中進(jìn)行亮化處理，以后再次進(jìn)行沖洗。沖洗后在溫度達(dá)75℃的干燥室中干燥，活用熱空氣吹干。這樣清理后的工件，可以在焊前保持72h。

　　鋁合金也可用機(jī)械方法清理。如用0-00號(hào)紗布，或用電動(dòng)或風(fēng)動(dòng)的鋼絲刷等。但為防止損傷工件表面、鋼絲直徑不得超過(guò)0.2mm，鋼絲長(zhǎng)度不得短于40mm，刷子壓緊于工件的力不得超過(guò)15-20N，而且清理后須在不晚于2-3h內(nèi)進(jìn)行焊接。

　　為了確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，目前國(guó)內(nèi)各工廠多在化學(xué)清理后，在焊前再用鋼絲刷清理工件搭接的內(nèi)表面。

　　鋁合金清理后必須測(cè)量放有兩鋁合金工件的兩電極間總阻值R。方法是使用類似于點(diǎn)焊機(jī)的專用裝置，上面的一個(gè)電極對(duì)電極夾絕緣，在電極間壓緊兩個(gè)試件，這樣測(cè)出的R值可以最客觀地反映出表面清理的質(zhì)量。對(duì)于LY12、LC4、LF6鋁合金R不得超過(guò)120微歐姆，剛清理后的R一般為40-50微歐，對(duì)于導(dǎo)電性更好的LF21、LF2鋁合金以及燒結(jié)鋁類的材料，R不得超過(guò)28-40微歐。

　　鎂合金一般使用化學(xué)清理，經(jīng)腐蝕后再在鉻酐溶液中純化。這樣處理后會(huì)在表面形成薄而致密的氧化膜，它具有穩(wěn)定的電氣性能，可以保持10晝夜或更長(zhǎng)時(shí)間，性能仍幾乎不變。鎂合金也可以用鋼絲刷清理。

　　銅合金可以通過(guò)在硝酸及鹽酸中處理，然后進(jìn)行中和并清除焊接處殘留物。

　　不銹鋼、高溫合金電阻焊時(shí)，保持工件表面的高度清潔十分重要，因?yàn)橛?、塵土、油漆的存在，能增加硫脆化的可能，從而使接頭產(chǎn)生缺陷。清理方法可用激光、噴丸、鋼絲刷或化學(xué)腐蝕。對(duì)于特別重要的工件，有時(shí)用電解拋光，但這種方法復(fù)雜而且生產(chǎn)率低。

　　鈦合金的氧化皮，可在鹽酸、硝酸及磷酸鈉的混合溶液中進(jìn)行深度腐蝕加以去除。也可以用鋼絲刷或噴丸處理。

　　低碳鋼和低合金鋼在大氣中的抗腐蝕能力較低。因之，這些金屬在運(yùn)輸、存放和加工過(guò)程中常常用抗蝕油保護(hù)。如果涂油表面未被車間的贓物或其它不良導(dǎo)電材料所污染，在電極的壓力下，油膜很容易被擠開(kāi)，不會(huì)影響接頭質(zhì)量。

　　鋼的供貨狀態(tài)有：熱軋，不酸洗;熱軋，酸洗并涂油;冷軋。未酸洗的熱軋鋼焊接時(shí)，必須用噴砂、噴丸，或者用化學(xué)腐蝕的方法清除氧化皮，可在硫酸及鹽酸溶液中，或者在以磷酸為主但含有硫脲的溶液中進(jìn)行腐蝕，后一種成份可有效地同時(shí)進(jìn)行涂油和腐蝕。

　　有鍍層的鋼板，除了少數(shù)例外，一般不用特殊清理就可以進(jìn)行焊接，鍍鋁鋼板則需要用鋼絲刷或化學(xué)腐蝕清理。帶有磷酸鹽涂層的鋼板，其表面電阻會(huì)高到在地電極壓力下，焊接電流無(wú)法通過(guò)的程度。只有采用較高的壓力才能進(jìn)行焊接。

　　二、鍍鋅鋼板的點(diǎn)焊

　　鍍鋅鋼板大致分為電鍍鋅鋼板和熱浸鍍鋅鋼板，前者的鍍層比后者薄。

　　點(diǎn)焊鍍鋅鋼板用的電極，推薦用2類電極合金。相對(duì)點(diǎn)焊外觀要求很高時(shí)，可以采用1類合金。推薦使用錐形電極形狀，錐角120度-140度。使用焊鉗時(shí)，推薦采用端面半徑為25-50mm的球面電極。

　　為提高電極使用壽命，也可采用嵌有鎢極電極頭的復(fù)合電極，以2類電極合金制成的電極體，可以加強(qiáng)鎢電極頭的散熱。

　　下表是日本焊接學(xué)會(huì)第3委員會(huì)推薦的鍍鋅鋼板點(diǎn)焊的焊接條件

　　三、低碳鋼的點(diǎn)焊

　　低碳鋼的含碳量低于0.25%。其電阻率適中,需要的焊機(jī)功率不大;塑性溫度區(qū)寬，易于獲得所需的塑性變形而不必使用很大的電極壓力;碳與微量元素含量低，無(wú)高熔點(diǎn)氧化物，一般不產(chǎn)生淬火組織或夾雜物;結(jié)晶溫度區(qū)間窄、高溫強(qiáng)度低、熱膨脹系數(shù)小，因而開(kāi)裂傾向小。這類鋼具有良好的焊接性，其焊接電流、電極壓力和通電時(shí)間等工藝參數(shù)具有較大的調(diào)節(jié)范圍。

　　鋼具有良好的焊接性，其焊接電流、電極壓力和通電時(shí)間等工藝參數(shù)具有較大的調(diào)節(jié)范圍。

　　下表為美國(guó)RWMA推薦的低碳鋼點(diǎn)焊的焊接條件，可供參考：

　　四、淬火鋼的點(diǎn)焊

　　由于冷卻速度極快，在點(diǎn)焊淬火鋼時(shí)必然產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，在應(yīng)力較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋。為了消除淬火組織、改善接頭性能，通常采用電極間焊后回火的雙脈沖點(diǎn)焊方法，這種方法的第一個(gè)電流脈沖為焊接脈沖，第二個(gè)為回火處理脈沖，使用這種方法時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：

　　(1)兩脈沖之間的間隔時(shí)間一定要保證使焊點(diǎn)冷卻到馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms溫度以下;

　　(2)回火電流脈沖幅值要適當(dāng)，以避免焊接區(qū)的金屬重新超過(guò)奧氏體相變點(diǎn)而引起二次淬火。

　　淬火鋼的雙脈沖點(diǎn)焊工藝參數(shù)實(shí)例，示于下表可供參考：

　　五、鍍鋁鋼板的點(diǎn)焊

　　鍍鋁鋼板分為兩類，第一類以耐熱為主，表面鍍有一層厚20-25微米的Al-Si合金(含有Si6-8.5%)，可耐640度高溫。第二類以耐腐蝕為主，為純鋁鍍層，鍍層厚為第一類的2-3倍。點(diǎn)焊這兩類鍍鋅鋼板時(shí)都可以獲得強(qiáng)度良好的焊點(diǎn)。

　　由于鍍層的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好，因此需要較大的焊接電流。并應(yīng)采用硬銅合金的球面電極。下表為第一類鍍鋁鋼板點(diǎn)焊的焊接條件。對(duì)于第二類，由于鍍層厚，應(yīng)采用較大的電流和較低的電極壓力。

　　六、不銹鋼的點(diǎn)焊

　　不銹鋼一般分為：奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼三種。由于不銹鋼的電阻率高、導(dǎo)熱性差，因此與低碳鋼相比，可采用較小的焊接電流和較短的焊接時(shí)間。這類材料有較高的高溫強(qiáng)度，必須采用較高的電極壓力，以防止產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷。不銹鋼的熱敏感性強(qiáng)，通常采用較短的焊接時(shí)間、強(qiáng)有力的內(nèi)部和外部水冷卻，并且要準(zhǔn)確地控制加熱時(shí)間、焊接時(shí)間及焊接電流，以防熱影響區(qū)晶粒長(zhǎng)大和出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。