图1 电阻焊 (点焊)焊接时,将被焊工件压紧于两个电极之间,通以一定时间的电流,利用电流经过工件接触面及临近区域产生的电阻热,将其局部加热到塑性状态或熔化状态,在加压的状态下形成材料的结合。其物理本质是利用电流产生的电阻热和在压力作用下的塑性变形,经过一定的时间,使焊接区两个分离表面的金属原子接近晶格距离,形成金属键,在结合面上产生足够量的共同晶粒而形成焊接接头。
电阻焊按焊接方法可分为点焊(图1)、缝焊、凸焊和对焊4种(图2)。点焊将工件搭接在上、下两个电极之间并压紧,通电后工件局部熔化,冷却后凝固形成焊点;缝焊采用旋转的圆盘形电极,它能加压、通电并带动工件前进,形成一连串的焊点;凸焊是将被焊工件之一在焊前冲出或压出凸点或凸环,用平板电极焊接;对焊是把整个工件接触面对接焊合,包括闪光对焊和电阻对焊。按照电阻焊使用电源不同可分为交流电阻焊、直流电阻焊和脉冲电阻焊。
电阻焊所用设备叫电阻焊机。相应的有点焊机、凸焊机、缝焊机和对焊机等。各类电阻焊机除机架外主要由电源、电极及其加压机构、控制系统组成。电阻焊机所用电源有交流、直流和脉冲电流3类。交流频率分为低频(3~10赫)、工频(50/60赫)、中频(150~8000赫)、高频(10~500千赫)4种。脉冲电流按产生方式有电容储能和直流冲击波两种。各种电源都由380伏低压配电网供电,二次空载电压一般不超过20伏。这类电源的负载是低值电阻,电流大(100~100 000安)而持续时间短。电极一般用高强度铜合金制成,内部(或外部)通水冷却。加压方式可用手动、气压、液压或者伺服电机。控制系统复杂程度依焊接质量要求而定。采用电子或微机控制时,能自动精确控制整个焊接过程。
电阻焊的优点是形成塑性连接或者熔核被塑性环包围的连接,冶金过程简单,加热时间短、热量集中、热影响区小、应力和变形小,焊接质量较高;不需要填充材料及保护气体,污染小;生产效率高,操作简单、易于实现自动化。电阻焊的缺点是无损检测困难,设备复杂、功率大、一次性投资高。