對焊是指把兩工件端部相對放置,利用焊接電流加熱,然后加壓完成焊接的電阻焊方法,包括電阻對焊及閃光對焊兩種。


一、電阻(zu)對焊


  將焊(han)件(jian)裝(zhuang)配成(cheng)對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭,使(shi)其(qi)端面緊密接(jie)(jie)觸,利用電阻(zu)加(jia)熱(re)至(zhi)塑(su)性狀態,然(ran)后(hou)迅速施加(jia)頂鍛力完成(cheng)焊(han)接(jie)(jie)的方(fang)法稱為電阻(zu)對焊(han)。電阻(zu)對焊(han)時,獲得優(you)質接(jie)(jie)頭的關鍵在于保證(zheng)焊(han)件(jian)端面加(jia)熱(re)均(jun)勻和徹底擠出接(jie)(jie)口內的氧化(hua)物。前(qian)者由端面焊(han)前(qian)準備來保證(zheng),如機械清理、化(hua)學清洗或機械加(jia)工;后(hou)者由加(jia)熱(re)時防止氧化(hua)及(ji)增加(jia)塑(su)性變形量(liang)保證(zheng)。通(tong)常端面的焊(han)接(jie)(jie)溫(wen)度(du)應(ying)達到0.8~0.9Tm(被焊(han)金屬熔點),對口及(ji)其(qi)鄰近(jin)區域必須產生足夠的塑(su)性變形。


  電阻對焊(han)(han)(han)主要(yao)用于對接截(jie)面(mian)較(jiao)小(一般<250m㎡)、形狀緊(jin)湊(例如棒料、厚壁管等)、氧化物易于擠出(例如碳鋼、紫銅、鋁等)的(de)(de)工件(jian)對焊(han)(han)(han)。電阻對焊(han)(han)(han)的(de)(de)優點是(shi)接頭(tou)外形光滑(hua)無毛刺,工件(jian)焊(han)(han)(han)后縮短量較(jiao)小。其缺點是(shi)對焊(han)(han)(han)件(jian)的(de)(de)準(zhun)備工作要(yao)求較(jiao)高,接頭(tou)機械性能較(jiao)低,尤其是(shi)沖擊(ji)韌性差,目(mu)前僅局限(xian)于焊(han)(han)(han)接延伸率較(jiao)好的(de)(de)小截(jie)面(mian)金屬型(xing)材(cai)。


二、閃光對焊


  閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)(han)是(shi)指焊(han)(han)(han)件(jian)裝配成(cheng)對接(jie)接(jie)頭,接(jie)通電源(yuan),并使其端面(mian)逐漸移(yi)近達到局部接(jie)觸(chu),利用(yong)電阻熱加(jia)熱這些接(jie)觸(chu)點(產生閃(shan)(shan)(shan)光(guang)),使端面(mian)金屬(shu)熔化(hua),直到端部在一定深度(du)(du)范圍內達到預(yu)定溫度(du)(du)時(shi),迅速施加(jia)頂鍛力(li)完(wan)成(cheng)焊(han)(han)(han)接(jie)的方(fang)法。閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)(han)包括連(lian)續(xu)閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)(han)和預(yu)熱閃(shan)(shan)(shan)光(guang)對焊(han)(han)(han)兩種。


1. 閃光對焊工藝過程(cheng)


  連續閃(shan)光對(dui)焊焊接(jie)循環(huan)由閃(shan)光、頂(ding)鍛、保(bao)持、休止(zhi)等程序(xu)組(zu)成。由閃(shan)光與隨后頂(ding)鍛兩階段(duan)形成接(jie)頭,而保(bao)持、休止(zhi)等程序(xu)則(ze)是對(dui)焊操作中(zhong)所必需的。預熱閃(shan)光對(dui)焊則(ze)還有預熱階段(duan)。


 ①. 閃(shan)光過程


  接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)通焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)源并(bing)使(shi)兩焊件端面輕微接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)觸,對口間將形(xing)(xing)(xing)成(cheng)許(xu)多具(ju)有(you)很(hen)大電(dian)阻(zu)的(de)(de)小(xiao)觸點,在大電(dian)流密度的(de)(de)加(jia)(jia)熱下(xia),瞬(shun)間熔化(hua)而(er)(er)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)對口兩端面的(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)過(guo)梁(liang)(liang)。在強(qiang)大電(dian)流繼續加(jia)(jia)熱時,過(guo)梁(liang)(liang)被(bei)迅(xun)速(su)(su)加(jia)(jia)熱到沸(fei)點而(er)(er)蒸發,形(xing)(xing)(xing)成(cheng)過(guo)梁(liang)(liang)爆(bao)炸(zha)。由于受到焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)回路的(de)(de)電(dian)磁斥力的(de)(de)作用,爆(bao)炸(zha)過(guo)梁(liang)(liang)的(de)(de)微粒從(cong)縫(feng)隙中以(yi)很(hen)高的(de)(de)初(chu)速(su)(su)度(約50m/s)向著焊接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)變壓器的(de)(de)相反方向拋射出來,形(xing)(xing)(xing)成(cheng)火花急流-閃(shan)光(guang)(guang)(guang)。閃(shan)光(guang)(guang)(guang)過(guo)程(cheng)的(de)(de)穩(wen)定進(jin)行(xing),對接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭質量有(you)很(hen)大影響(xiang)。一方面閃(shan)光(guang)(guang)(guang)過(guo)程(cheng)也是加(jia)(jia)熱焊件的(de)(de)過(guo)程(cheng);另一方面在閃(shan)光(guang)(guang)(guang)過(guo)程(cheng)中,燒掉(diao)焊件端面上的(de)(de)臟物和不(bu)平,因而(er)(er)降低(di)了對焊前端面準備的(de)(de)要求,金屬(shu)蒸氣及拋射出來的(de)(de)金屬(shu)微粒的(de)(de)強(qiang)烈(lie)氧(yang)化(hua)和過(guo)梁(liang)(liang)爆(bao)炸(zha),所造成(cheng)的(de)(de)高壓氣體(ti)(ti)阻(zu)隔(ge)了空氣的(de)(de)進(jin)入,使(shi)焊縫(feng)中的(de)(de)含氧(yang)量降低(di),閃(shan)光(guang)(guang)(guang)后期在端面上所形(xing)(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)液(ye)體(ti)(ti)金屬(shu)層,為(wei)鍛壓時排除氧(yang)化(hua)物和過(guo)熱金屬(shu)提供了有(you)利(li)條件。


 ②. 頂鍛過程(cheng)


  閃(shan)光對焊后期,工(gong)件快(kuai)速(su)靠(kao)攏,把液(ye)體金屬及氧化(hua)物在(zai)凝固(gu)前擠出(chu)焊口。并在(zai)頂鍛(duan)力作用(yong)下,局部產生(sheng)較大的(de)塑性變(bian)形,使結合(he)(he)面上形成共同晶粒,從(cong)(cong)而獲得牢固(gu)接頭。頂鍛(duan)過(guo)程(cheng)的(de)關鍵在(zai)于(yu)快(kuai)速(su)合(he)(he)攏。能否(fou)使工(gong)件從(cong)(cong)閃(shan)光時的(de)進給速(su)度(3~10mm/s)在(zai)幾十(shi)毫秒內提高到頂鍛(duan)速(su)度(30~300mm/s),是衡量閃(shan)光焊機優劣(lie)的(de)一項重要指標。


  頂(ding)鍛過程由(you)有(you)電頂(ding)緞和無電頂(ding)鍛兩階段(duan)組成。有(you)電頂(ding)鍛是(shi)使(shi)端面(mian)液態金屬不至(zhi)于過早冷卻,這樣有(you)利于排除(chu)接(jie)縫(feng)中雜質及(ji)液態金屬,以減(jian)少(shao)接(jie)頭氧(yang)化,隨后的無電頂(ding)鍛為的是(shi)使(shi)焊件產生足夠的塑性變形(xing)。


 ③. 預(yu)熱(re)過程


   預(yu)(yu)熱(re)(re)閃光(guang)焊時,為(wei)了易于激發閃光(guang)過程,減少燒化量和(he)比功率,調節工件(jian)的軸向溫度分布(bu),往往采(cai)用預(yu)(yu)熱(re)(re)。預(yu)(yu)熱(re)(re)方式有兩(liang)種:一是當焊接電(dian)源合(he)上時,把兩(liang)焊件(jian)交替地(di)接觸(chu)和(he)分開,每(mei)次(ci)接觸(chu)都激起短暫的閃光(guang),稱(cheng)為(wei)閃光(guang)預(yu)(yu)熱(re)(re)法(fa)(fa);二(er)是將兩(liang)焊件(jian)交替地(di)壓紫與分開,每(mei)次(ci)壓緊時通(tong)電(dian),利用電(dian)阻(zu)預(yu)(yu)熱(re)(re),稱(cheng)為(wei)電(dian)阻(zu)預(yu)(yu)熱(re)(re)法(fa)(fa)。


 預熱閃光(guang)焊(han)與連(lian)續閃光(guang)焊(han)比較,有下列特點:


   ①. 可(ke)用功率較小(xiao)的焊機焊接大斷面焊件。


  ②. 加熱區域(yu)較(jiao)寬,頂(ding)鍛時易產(chan)生朔性(xing)產(chan)形能路低焊后的冷卻速(su)度,適宜焊接易淬硬的材料。


  ③. 縮(suo)短閃光(guang)加熱時間,減(jian)小(xiao)閃光(guang)量,不僅可(ke)節約金(jin)屬,對管材(cai)尚能減(jian)小(xiao)內毛(mao)刺。


  ④. 其缺點(dian)是焊接周(zhou)期加長,過程控制復雜,過熱(re)區(qu)寬和接頭(tou)質量穩定性較差(cha)。


 2. 應用范圍


  閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)主要用于中、大截面(mian)的(de)各種(zhong)實(shi)心棒料(liao)(圓形或方形)和展開(kai)形件(管料(liao)或帶料(liao))的(de)對(dui)(dui)(dui)接(jie)。例如,連續閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)斷面(mian)1000m㎡左(zuo)右的(de)閉合工(gong)件的(de)拼口(車圈、鋁窗等),預熱(re)閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)5000~10000m㎡大型(xing)截面(mian)鋼(gang)材(cai)工(gong)件(鋼(gang)軌的(de)接(jie)長),新發(fa)展的(de)脈(mo)沖閃(shan)(shan)光(guang)對(dui)(dui)(dui)焊(han)(han)可(ke)(ke)焊(han)(han)接(jie)截面(mian)100000m㎡的(de)輸氣管道。不(bu)但可(ke)(ke)對(dui)(dui)(dui)接(jie)同種(zhong)材(cai)料(liao),還(huan)可(ke)(ke)對(dui)(dui)(dui)接(jie)異種(zhong)材(cai)料(liao),例如,銅和鋁、銅和鋼(gang)、碳鋼(gang)和鎳合金、碳鋼(gang)和不(bu)銹鋼(gang)等。