常用金屬的點焊

　　一、電阻焊前的工件清理

　　無論是點焊、縫焊或凸焊，在焊前必須進行工件表面清理，以保證接頭質(zhì)量穩(wěn)定。

　　清理方法分機械清理和化學清理兩種。常用的機械清理方法有噴砂、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。簡介如下：

　　鋁及其合金對表面清理的要求十分嚴格，由于鋁對氧的化學親合力極強，剛清理過的表面上會很快被氧化，形成氧化鋁薄膜。因此清理后的表面在焊前允許保持的時間是嚴格限制的。

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

　　腐蝕后進行沖洗，然后在硝酸溶液中進行亮化處理，以后再次進行沖洗。沖洗后在溫度達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。

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

　　為了確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，目前國內(nèi)各工廠多在化學清理后，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焊機的專用裝置，上面的一個電極對電極夾絕緣，在電極間壓緊兩個試件，這樣測出的R值可以最客觀地反映出表面清理的質(zhì)量。對于LY12、LC4、LF6鋁合金R不得超過120微歐姆，剛清理后的R一般為40-50微歐，對于導電性更好的LF21、LF2鋁合金以及燒結(jié)鋁類的材料，R不得超過28-40微歐。

　　鎂合金一般使用化學清理，經(jīng)腐蝕后再在鉻酐溶液中純化。這樣處理后會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晝夜或更長時間，性能仍幾乎不變。鎂合金也可以用鋼絲刷清理。

　　銅合金可以通過在硝酸及鹽酸中處理，然后進行中和并清除焊接處殘留物。

　　不銹鋼、高溫合金電阻焊時，保持工件表面的高度清潔十分重要，因為油、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、鋼絲刷或化學腐蝕。對于特別重要的工件，有時用電解拋光，但這種方法復雜而且生產(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，這些金屬在運輸、存放和加工過程中常常用抗蝕油保護。如果涂油表面未被車間的贓物或其它不良導電材料所污染，在電極的壓力下，油膜很容易被擠開，不會影響接頭質(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，必須用噴砂、噴丸，或者用化學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行腐蝕，后一種成份可有效地同時進行涂油和腐蝕。

　　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行焊接，鍍鋁鋼板則需要用鋼絲刷或化學腐蝕清理。帶有磷酸鹽涂層的鋼板，其表面電阻會高到在地電極壓力下，焊接電流無法通過的程度。只有采用較高的壓力才能進行焊接。

　　二、鍍鋅鋼板的點焊

　　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。

　　點焊鍍鋅鋼板用的電極，推薦用2類電極合金。相對點焊外觀要求很高時，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，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合電極，以2類電極合金制成的電極體，可以加強鎢電極頭的散熱。

　　下表是日本焊接學會第3委員會推薦的鍍鋅鋼板點焊的焊接條件

　　三、低碳鋼的點焊

　　低碳鋼的含碳量低于0.25%。其電阻率適中,需要的焊機功率不大;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，無高熔點氧化物，一般不產(chǎn)生淬火組織或夾雜物;結(jié)晶溫度區(qū)間窄、高溫強度低、熱膨脹系數(shù)小，因而開裂傾向小。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、電極壓力和通電時間等工藝參數(shù)具有較大的調(diào)節(jié)范圍。

　　下表為美國RWMA推薦的低碳鋼點焊的焊接條件，可供參考：

　　四、淬火鋼的點焊

　　由于冷卻速度極快，在點焊淬火鋼時必然產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，在應(yīng)力較大時會產(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焊方法，這種方法的第一個電流脈沖為焊接脈沖，第二個為回火處理脈沖，使用這種方法時應(yīng)注意兩點：

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

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

　　淬火鋼的雙脈沖點焊工藝參數(shù)實例，示于下表可供參考：

　　五、鍍鋁鋼板的點焊

　　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。點焊這兩類鍍鋅鋼板時都可以獲得強度良好的焊點。

　　由于鍍層的導電、導熱性好，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焊的焊接條件。對于第二類，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間。這類材料有較高的高溫強度，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，通常采用較短的焊接時間、強有力的內(nèi)部和外部水冷卻，并且要準確地控制加熱時間、焊接時間及焊接電流，以防熱影響區(qū)晶粒長大和出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。