凸焊工艺的基本原理及特点

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凸焊工艺的基本原理及特点
凸焊的工艺特点：
凸焊是在一焊件的结合面上预先加工出一个或多个凸起点，使其与另一焊件表面相接触、加压，并通电加热，凸起点压溃后，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。
凸焊点的形成过程：
凸焊是在点焊基础上发展起来的，凸焊点的形成机理与点焊基本相似，是点焊的一种变型。图 4-4-1表示了，一个凸焊点的形成过程。图中a是带凸点工件与不带凸点工件相接触，图中b是电流以开始流过凸点从而将其加热至焊接温度。电极力将己加热的凸点迅速压溃，然后发生熔合形成核心，见图中c。完成后的焊点如图中d。在这里看出，凸点的存在提高了接合面的压强和电流密度，有利于接合面氧化膜破裂与热量集中，使熔核迅速形成。

凸焊的优缺点：
优点：
1.        在焊机的一个焊接循环内可同时焊接多个焊点，一次能焊多少焊点，取决于焊机对每个凸点能施加的均匀电极力和焊接电流大小。
2.        由于焊接电流集中在凸点上，并且不存在通过相邻焊点的分流问题，所以可以采用较小的搭接量和较小的点距。
3.        凸焊点的位置比电焊焊点的位置更精确，而且由于凸点大小均匀，所以凸焊焊点质量更为稳定，因而，凸焊焊点的尺寸可比点焊焊点小。
4.        由于可以将凸点设置于一个零件上，所以可以最大限度地减轻另一零件外露表面的压痕。
5.        凸焊采用的平面大电极，其受热和磨损程度比电焊电极小得多，延长了使用寿命因而节省了修整和拆换电极时间，并降低了电极保养费用。
6.        由于能用较小的凸点同时焊接多点，故可获得变形小的焊接构件。
7.        凸焊可以有效地克服熔核偏移，因而可焊厚度比大的（达6:1）的零件。
缺点：
1.        有时为了预制一个或多个凸点而需要额外工序；
2.        在用同一电极同时焊数个焊点时，工件的对准和凸点的尺寸（尤其是高度）必须保持高精度公差，以保证均匀的电极力和焊接电流，才能使各焊点质量均匀一致。
3.        同时焊接多个焊点，需使用高电极压力、高机械精度的大功率焊机，其加压机构应有较高的随动性。
凸焊的工艺参数：
1、  电极力：
凸焊的电极力应足以在凸焊点达到焊接温度时将其完全压溃，并使两工件紧密贴合。故电极力的大小必须根据被焊金属的性能，凸点的尺寸和一次焊成凸点的数量等确定。
电极力大小影响着析热与散热，在其他参数不变时电极力过大会过早地压溃凸点，失去凸点的固有作用。同时会因电流密度减小而降低接头的强度；压力过小时又会引起严重飞溅。
除此之外，电极压力的速度也应合适，需平稳而无冲击。
2、  焊接电流：
凸焊每一个焊点所需电流比电焊同样一个焊点时小。但在凸焊点完全压溃前电流必须能使凸点融化。应该是在采用合适的电极力下不致于挤出过多金属的最大电流。通常是根据被焊金属的性能和厚度来确定焊接电流大小。
随着焊接电流增大，熔核尺寸和接头强度是增加的，但这种影响比点焊时小。多点凸焊时，总的焊接电流大约为每个凸点所需电流乘以凸点数，然后根据凸点的公差、工件的形状以及焊接二次回路阻抗等因素作适当调整。
3、  焊接时间：
当焊件材料和厚度给定后，焊接时间由焊接电流和凸点刚性决定，对于焊接性能较好的低碳钢或低合金钢，与电极力和焊接电流相比，焊接时间是次要的。通常是确定合适的电极力和焊接电流后，再调节焊接时间。
基本规律是随着焊接时间增长，熔核尺寸和街头强度增大，但这种增大有限，因熔核增大会引起后期飞溅，使接头质量下降。一般凸焊的焊接时间比普通点焊长，而电流比电焊小。多点凸焊的焊接时间稍长于单点凸焊，以减少因凸点高度不一致而引起各点加热上的差异。
当焊接工艺参数选择不当或焊机加压机构随动性不良时，将发生凸点位移现象，为了避免产生这种现象，除设法改善机头的随动性外，可适当增大点距，或在保证足够dw的条件下减小焊接电流。
不锈钢板凸焊要点：
焊前钢材表面应清洁，去除表面氧化膜、油漆、油脂和油污等。凸焊时，需用比低碳钢高的电极压力。