产品别名 |
对碰焊机 |
面向地区 |
全国 |
闪光对焊
闪光对焊可分为连续闪光对焊和预热闪光对焊。连续闪光对焊由两个主要阶段组成：闪光阶段和顶锻阶段。预热闪光对焊只是在闪光阶段前增加了预热阶段。
一、闪光对焊的两个阶段
1、闪光阶段
闪光的主要作用是加热工件。在此阶段中，先接通电源，并使两工件端面轻微接触，形成许多接触点。电流通过时，接触点熔化，成为连接两端面的液体金属过梁。由于液体过梁中的电流密度，使过梁中的液体金属蒸发、过梁爆破。随着动夹钳的缓慢推进，过梁也不断产生与爆破。在蒸气压力和电磁力的作用下，液态金属微粒不断从接口间喷射出来。形成火花急流--闪光。
在闪光过程中，工件逐渐缩短，端头温度也逐渐升高。随着端头温度的升高，过梁爆破的速度将加快，动夹钳的推进速度也逐渐加大。在闪光过程结束前，使工件整个端面形成一层液体金属层，并在一定深度上使金属达到塑性变形温度。
由于过梁爆破时所产生的金属蒸气和金属微粒的强烈氧化，接口间隙中气体介质的含氧量减少，其氧化能力可降低，从而提高接头的质量。但闪光稳定而且强烈。所谓稳定是指在闪光过程中不发生断路和短路现象。断路会减弱焊接处的自保护作用，接头易被氧化。短路会使工件过烧，导致工件报废。所谓强烈是指在单位时间内有相当多的过梁爆破。闪光越强烈，焊接处的自保护作用越好，这在闪光后期尤为重要。
顶锻阶段
在闪光阶段结束时，立即对工件施加足够的压力，接口间隙迅速减小过梁停止爆破，即进入顶锻阶段。顶锻的作用是密封工件端面的间隙和液体金属过梁爆破后留下的火口，同时挤出端面的液态金属及氧化夹杂物，使洁净的塑性金属紧密接触，并使接头区产生一定的塑性变形，以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的接头。闪光对焊时在加热过程中虽有熔化金属，但实质上是塑性状态焊接。
预热闪光对焊是在闪光阶段之前先以断续的电流脉冲加热工件，然后在进入闪光和顶锻阶段。预热目的如下：
（1）减小需用功率可以在小容量的焊机上焊接断面面积较大的工件，因为当焊机容量不足时，若不先将工件预热到一定温度，就不可能激发连续的闪光过程。此时，预热是不得已而采取的手段。
（2）降低焊后的冷却速度这将有利于防止淬火钢接头在冷却时产生淬火组织和裂纹。
（3）缩短闪光时间可以减少闪光余量，节约贵重金属。
预热不足之处是：
（1）延长了焊接周期，降低了生产率；
（2）使过程的自动化更加复杂；
（3）预热控制较困难。预热程度若不一致，就会降低接头质量的稳定性。
闪光对焊的电阻和加热
闪光对焊时的接触电阻Rc即为两工件端面间液体金属过梁的总电阻，其大小取决于同时存在的过梁数及其横断面积。后两项又与工件的横断面积、电流密度和两工件的接近速度有关。随着这三者的增大，同时存在的过梁数及其横截面积增大，Rc将减小。
闪光对焊的Rc比电阻对焊大得多，并且存在于整个闪光阶段，虽然其电阻值逐渐减小，但始终大于工件的内部电阻，直到顶锻开始瞬间Rc才完全消失。图14-5是闪光对焊时Rc、2Rω和R变化的一般规律。Rc逐渐减小是由于在闪光过程中，随着端面温度的升高，工件接近速度逐渐增大，过梁的数目和尺寸都随之增大的缘故。
由于Rc大并且存在整个闪光阶段，所以闪光对焊时接头的加热主要靠Rc。
闪光对焊广泛应用于焊接各种板件、管件、型材、实心件、刀具等，应用十分广泛，是一种经济、率的焊接方法。
形成过程
1、闪光对焊分连续闪光和预热闪光对焊两种。连续闪光对焊主要由闪光和顶锻两个阶段组成。闪光过程始终保持对口端面点接触，闪光电流If集中从这些有限接触点上通过，电流密度非常高，达（3000-6000）A/mm2，触点快速熔化，形成连接两边金属的液体“过梁”。这些液体过梁在电、热、力共同作用下爆破，高速向外喷射，即所谓“闪光”。随着工件往前送进，新的触点又形成----爆破。
持续一段时间闪光后，对口端面被一层很薄（约0.1-0.3mm）液体金属覆盖，端口温度达到金属的熔点，而且趋于稳定均匀，轴向也有一定加热深度，。在实际生产中，考虑到工件端面加热不均匀及尺寸误差，往往闪光留量要比理想状大50-。
闪光加热达到焊接温度后，迅速提高送进力（顶锻力）， 快速送进，将液体金属及氧化、夹杂物全部挤出对口之外，使对口端面固态金属紧密接触，并且有一定塑性变形，两边金属交互结晶，形成共同晶粒，获得牢固对接接头。结晶过程非常快，一般在0.02-0.06秒内完成。是否能在液体金属凝固之前，将液体金属及氧化物全部排出对口之外，是 获得焊接接头的重要条件之一。
2、对控制要求
通用闪光对焊机，一般采用简单的同步控制器 ， 能焊接质量。不宜采用恒电流控制器，否则会破坏闪光过程的自调节功能。也不必要采用电压补偿控制器（可控硅已全导通，自动移相已失去作用）
闪光对焊主要是利用对口接触电阻产生热量加热金属，固相交互结晶形成焊接接头。
闪光过程具有较强自调节功能，比较容易获得稳定，连续闪光过程。
次级回路短路阻抗及短路功率因数对闪光过程稳定性有重大影响，应严格控制。
闪光对焊机应采用缓降外特性电源，次级空载电压应能分级调节，次级空载电压不宜太高。
焊接时可控硅应接近全导通运行
不能采用恒电流控制器，否则会破坏闪光过程自调节作用。
对焊机说明
对焊，是指将焊件分别置于两夹紧装置之间，使其端面对准，在接触处通电加热进行焊接的方法。对焊要求焊件接触处的截面尺寸、形状相同或相近，以焊件接触面加热均匀。对焊主要用于制造封闭形零件(如自行车车圈、钢窗等)；轧材接长(如钢镇、钢管、钢筋等)；异类材料焊接(如为节省贵重材料、提高刀具工作部位的寿命所进行的异类材料对焊)。对焊的生产率高、易于实现自动化，因而获得广泛应用。
碳素钢的闪光对焊
这类材料具有电阻系数高，加热时碳元素的氧化为接口提供保护性气氛，不含有生成高熔点氧化物的元素等优点。因而都属于焊接性较好的材料。
随着钢中的含碳量的增加，电阻系数增大、结晶区间、高温强度及淬硬倾向都随之增大。因而需要相应增加顶锻压强和顶锻留量。为了减轻淬火的影响。可采用预热闪光对焊，并进行焊后热处理。
碳素钢闪光对焊时，由于碳向加热端面扩散并被强烈氧化，以及顶锻时，半溶化区内含碳量高的溶化金属被挤出，所以在接头处形成含碳量低的贫碳层（呈白色，也称亮带）。贫碳层的宽度随着钢含量的提高、预热时间的加长而增宽；随着含碳量的增大和气体介质氧化倾向的减弱而变窄。采用长时间的热处理可以消除贫碳层。
用得多的是碳素钢闪光对焊。只要焊接条件选择适当，一般不会出现困难。甚至对溶焊来说比较难焊的铸铁也是一样。
铸铁通常采用预热闪光对焊，用连续闪光对焊容易形成白口。由于含碳量很高，闪光时产生大量的保护气氛，自保护作用较强，即使在工艺参数波动很大时，在接口中也只有少量氧化夹杂物。
近期浏览
