資料介紹
電阻焊接是一種熱電過程,在待連接的部件的界面上,通過將電流通過部件精確地控制一段時間,并在受控的壓力(也稱為力)下,產生熱量。ce“焊接源于這樣的事實,即工件和電極的電阻被結合或對比使用以在它們的界面處產生熱量。
電阻焊接工藝的主要優點包括:
非常短的加工時間
無耗材,如釬焊材料、焊料或焊條
操作電壓低,操作安全
清潔環保
形成可靠的機電接頭。
電阻焊是一個相當簡單的發熱過程:電流通過電阻產生熱量。這與加熱線圈的工作原理相同。除了體電阻,接觸電阻也發揮著重要作用。接觸電阻受表面條件(表面粗糙度、清潔度、氧化和電鍍)的影響。
其中“I”是穿過工件的焊接電流,“R”是工件的電阻(以歐姆計),“t”是焊接時間(以赫茲、毫秒或微秒計),而“K”是熱常數。焊接電流(I)和電流(t)的持續時間由電阻焊接電源控制。工件(R)的電阻是焊接力和所用材料的函數。熱常數“K”受零件幾何形狀、裝夾和焊接力的影響。
工件、電極及其界面的體積電阻和接觸電阻值都引起并影響產生的熱量。圖表(右上)說明了三個接觸點和四個體電阻值,這些值結合起來有助于確定產生的熱量。
體積電阻是溫度的函數。所有金屬都表現出正溫度系數(PTC),這意味著它們的體電阻隨溫度而增加。體積電阻成為較長焊縫的一個因素。
接觸電阻是兩個表面緊密接觸或接觸的程度的函數。接觸電阻是焊接頭幾毫秒中的一個重要因素。
如果從分子尺度上觀察,金屬表面是相當粗糙的。當金屬以一個相對較小的力被強迫在一起時,一些峰發生接觸。
在接觸壓力足夠高的那些峰上,氧化層斷裂,形成有限數量的金屬對金屬橋。焊縫電流通過大塊金屬時分布在大面積上。然而,當它接近界面時,電流被迫流過這些金屬橋。這種“縮頸”增加了電流密度,產生足夠的熱量導致熔化。隨著第一座橋的熔化和坍塌,新的峰值開始接觸,形成新的橋和額外的電流路徑。熔化金屬的電阻高于新橋的電阻,因此電流從橋到橋轉移。這個過程一直持續到整個界面被熔化。當電流停止時,電極迅速冷卻熔融的金屬,金屬凝固,形成焊縫。
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