凸焊與縫焊課件

第2章凸焊和縫焊一、凸焊

1.凸焊基本原理定義：在一焊件的貼合面上預(yù)先加工出一個或多個突起點，使其與另一焊件表面相接觸并通電加熱，然后壓塌，使這些接觸點形成焊點的電阻焊方法。第2章凸焊和縫焊一、凸焊第2章凸焊和縫焊凸焊有如下基本特點：1)凸焊與點焊一樣是熱－機(jī)械（力）聯(lián)合作用的焊接過程。相比較而言，其機(jī)械（力）的作用和影響要大于點焊，如對加壓機(jī)構(gòu)的隨動性要求、對接頭形成過程的影響等。2)在同一個焊接循環(huán)內(nèi)，可高質(zhì)量的焊接多個焊點，而焊點的布置亦不必像點焊那樣受到點距的嚴(yán)格限制。3)由于電流在凸點處密集，可用較小的電流焊接而獲得可靠的熔核和較淺的壓痕，尤其適合鍍層板焊接的要求。4)需預(yù)制凸點、凸環(huán)等，增加了凸焊成本，有時還會受到焊件結(jié)構(gòu)的制約。第2章凸焊和縫焊凸焊有如下基本特點：第2章凸焊和縫焊1.1凸焊基本類型

:根據(jù)凸焊接頭的結(jié)構(gòu)形式，將凸焊方法分類見表1，類型實例如圖1所示。第2章凸焊和縫焊1.1凸焊基本類型:根據(jù)凸焊接頭的第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊1.2凸焊接頭形成過程

凸焊接頭也是在熱—機(jī)械（力）聯(lián)合作用下形成的。凸點的存在不僅改變了電流場和溫度場的形態(tài)，而且在凸點壓潰過程中使焊接區(qū)產(chǎn)生很大的塑性變形，上述情況對獲得優(yōu)質(zhì)接頭有利。凸焊過程比點焊過程復(fù)雜和有其自身特點，凸焊焊接循環(huán)，由預(yù)壓、通電加熱和冷卻結(jié)晶三個連續(xù)階段組成，如圖2所示。第2章凸焊和縫焊1.2凸焊接頭形成過程第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊1.預(yù)壓階段在電極壓力作用下凸點產(chǎn)生變形，壓力達(dá)到預(yù)定值后，凸點高度均下降1/2以上（S1）。因此，凸點與下板貼合面增大，不僅使焊接區(qū)的導(dǎo)電通路面積穩(wěn)定，同時也更好的破壞了貼合面上的氧化膜，造成比點焊時更為良好的物理接觸（圖2bⅠ）。第2章凸焊和縫焊1.預(yù)壓階段第2章凸焊和縫焊2.通電加熱階段兩個過程：凸點壓潰過程；成核過程電流將集中流過凸點貼合面，當(dāng)采用預(yù)熱（或緩升）電流和直流焊接時，壓潰較為緩慢，在此程序時間內(nèi)凸點并未完全壓平（圖2bⅡ）；焊接電流繼續(xù)接通，凸點被徹底壓平（圖2bⅢ）。

凸點壓潰后形成加熱區(qū)，接觸點的熔化擴(kuò)大，形成熔化核心和塑性區(qū)（圖2Ⅳ～Ⅶ）。同時金屬體積膨脹，將電極向上推移S4，電極壓力曲線升高。3.冷卻結(jié)晶階段

過程與點焊熔核的結(jié)晶過程基本相同。第2章凸焊和縫焊2.通電加熱階段第2章凸焊和縫焊1.3凸焊接頭的結(jié)合特點

熔化連接:單點/多點凸焊、線材交叉焊固相連接:環(huán)焊、T形焊和滾凸焊固相連接原因：零件自身特點，采用軟規(guī)范。電流密度減小、散熱增加，焊接區(qū)溫度比熔點低。

凸點在焊接過程中的迅速壓潰、消失，焊接區(qū)塑性變形很大，氧化膜易于破碎擠出，變形也促進(jìn)了再結(jié)晶，使晶界轉(zhuǎn)移完善及獲得熱鍛性的細(xì)晶粒區(qū)，顯著提高了連接強度，。第2章凸焊和縫焊1.3凸焊接頭的結(jié)合特點第2章凸焊和縫焊2.凸焊一般工藝特點2.1凸焊工藝特點

單點凸焊工藝優(yōu)于點焊，表面清理低。多點凸焊和環(huán)焊等，應(yīng)注意：1)焊前表面必須認(rèn)真清理。2)各凸點或凸環(huán)沿圓周高度必須均勻一致。3)電極隨動性必須良好，以防止初期噴濺。4)必須防止凸點移位（圖3）。5)環(huán)焊密封性在批量生產(chǎn)中較難保證，需在凸環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計、焊接夾具、焊機(jī)等方面采取措施。第2章凸焊和縫焊2.凸焊一般工藝特點第2章凸焊和縫焊上述問題不僅僅調(diào)整焊接參數(shù)就能解決，而是要在焊接條件上采取措施，如凸焊接頭結(jié)構(gòu)合理性、凸焊電極（如可轉(zhuǎn)動自平衡電極等）、凸焊模具和夾具，以及采用帶預(yù)熱脈沖的控制器，直至采用高精度的直流焊機(jī)和滾動摩擦加壓機(jī)構(gòu)等。第2章凸焊和縫焊上述問題不僅僅調(diào)整第2章凸焊和縫焊2.2凸點設(shè)計

凸點搭接接頭的設(shè)計與點焊相似。通常其搭接量比點焊小，且凸點間距沒有嚴(yán)格限制。

當(dāng)一個工件表面質(zhì)量要求較高時，凸點應(yīng)沖在另一工件上。

為保證凸點有一定剛度，一般情況下凸點應(yīng)沖制在其中較厚的板面上。注意，不同資料給出的凸點尺寸差別大，應(yīng)作實驗修正。第2章凸焊和縫焊2.2凸點設(shè)計第2章凸焊和縫焊

常用凸點形狀：見（圖4）圓球形和圓錐形應(yīng)用最廣，后一種可提高凸點剛度，預(yù)防凸點過早壓潰，還可以減小因焊接電流密度過大而引發(fā)初期噴濺。

帶溢出環(huán)形槽的凸點，可防止壓塌的凸點金屬擠在加熱不良的周圍間隙內(nèi)而引起電流密度的降低，造成焊不透。凸點尺寸見表2；帶凸點的螺母及其上凸點尺寸見表3和圖5。第2章凸焊和縫焊常用凸點形狀：見（圖4）第2章凸焊和縫焊表2凸焊的凸點尺寸（單位：mm）第2章凸焊和縫焊表2凸焊的凸點尺寸（單位：mm）第2章凸焊和縫焊帶凸點的螺母形狀第2章凸焊和縫焊帶凸點的螺母形狀第2章凸焊和縫焊

2.3凸焊焊接參數(shù)選擇

凸點形狀、尺寸確定后，焊接電流I、焊接時間t及電極壓力Fw等參數(shù)對接頭質(zhì)量均有影響，其影響規(guī)律與點焊時相似。第2章凸焊和縫焊2.3凸焊焊接參數(shù)選擇第2章凸焊和縫焊電極壓力Fw對接頭拉剪載荷的影響比點焊時要嚴(yán)重（圖6）。若電極壓力過小，將使通電前凸點預(yù)變形量太小，凸點貼合面電流密度顯著增大，造成嚴(yán)重噴濺、甚至燒穿；

電極壓力過大將使通電前凸點預(yù)變形量太大，失去凸焊意義。圖6

凸焊接頭拉剪載荷與電極壓力關(guān)系焊接電流波形、壓力變化曲線及焊機(jī)加壓系統(tǒng)的隨動性也都對凸焊質(zhì)量有重要影響。第2章凸焊和縫焊電極壓力Fw對接頭拉剪載荷的影第2章凸焊和縫焊3.常見金屬材料的凸焊3.1低碳鋼的凸焊低碳鋼凸焊應(yīng)用最廣，凸點形狀為圓球形或圓錐形，凸點通常在厚板。焊接參數(shù)選擇見表2-4---2-8p59第2章凸焊和縫焊3.常見金屬材料的凸焊第2章凸焊和縫焊螺母凸焊實例：東風(fēng)專用汽車有限公司，DTN-125型螺母凸焊焊機(jī)主要現(xiàn)象是：達(dá)不到技術(shù)要求的扭矩，造成螺母脫焊；電流、壓力過大造成螺母變形，無法裝配等圖7D(T)N系列固定式點凸焊機(jī)圖8SUN2002系列微機(jī)電阻焊機(jī)控制箱圖9凸焊M8螺母的電極與磁頭第2章凸焊和縫焊螺母凸焊實例：圖7D(T)N系列圖第2章凸焊和縫焊材料：牌號為Q235A的3mm冷軋鋼板；M6方形螺母圖10焊接母材與M6方形螺母表面處理：使用的就是化學(xué)清理法——“酸洗”。第2章凸焊和縫焊材料：牌號為Q235A的3mm冷軋鋼第2章凸焊和縫焊最佳工藝參數(shù)：焊接電流

12.4KA；電極壓力3.8KN；焊接時間

0.18s；

加壓時間0.38s；預(yù)壓時間0.34s。圖12扭矩扳手焊后檢查：用扭矩扳手，扭矩≥400kgf·mm合格第2章凸焊和縫焊最佳工藝參數(shù)：焊接電流12.4KA第2章凸焊和縫焊焊縫組織：晶粒細(xì)小的鐵素體+珠光體組織。圖13焊縫金相組織第2章凸焊和縫焊焊縫組織：晶粒細(xì)小的鐵素體+珠光體組第2章凸焊和縫焊二.縫焊概述

縫焊定義：縫焊是用一對滾盤電極代替點焊的圓柱形電極，與工件作相對運動，從而產(chǎn)生一個個熔核相互搭疊的密封焊縫的焊接方法。（對接或搭接接頭）縫焊廣泛應(yīng)用于油桶、罐頭罐、暖氣片、飛機(jī)和汽車油箱，以及噴氣發(fā)動機(jī)、火箭、導(dǎo)彈中密封容器的薄板焊接。（被焊材料厚度通常在0.1~0.5mm）第2章凸焊和縫焊二.縫焊縫焊基本特點：1）縫焊與點焊一樣是熱—機(jī)械（力）聯(lián)合作用的焊接過程，機(jī)械力的作用在焊接過程中不充分。2）縫焊焊縫是由相互搭界一部分的焊點組成，因此縫焊分流大，對高電導(dǎo)率的合金不適用。3）電極表面易發(fā)生粘粘使焊縫質(zhì)量變壞。4）縫焊焊縫的截面積通常是母材縱截面積的2倍以上，板越薄這比值越大。因此縫焊主要要求具有良好的密閉性和耐蝕性。第2章凸焊和縫焊縫焊基本特點：第2章凸焊和縫焊縫焊電極

縫焊用的電極是圓形的滾盤，滾盤的直徑一般為50-600mm，常用的直徑為180-250mm。滾盤厚度為10-20mm。接觸表面形狀有圓柱面和球面兩種，個別情況下采用圓錐面。接觸表面寬度H視工件厚度不同為3-10mm，球面半徑R為25-200mm。圓柱面滾盤廣泛用于焊接各種鋼和高溫合金，球面滾盤因易于散熱、壓痕過渡均勻，常用于輕合金的焊接。滾盤通常采用外部冷卻方式。焊接有色金屬和不銹鋼時，用清潔的自來水即可，焊接一般鋼時，為防止生銹，常用含5%硼砂的水溶液冷卻。滾盤有時也采用內(nèi)部循環(huán)水冷卻，特別是焊接鋁合金的焊機(jī)，但其構(gòu)造要復(fù)雜得多。

第2章凸焊和縫焊縫焊電極第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊1.縫焊基本原理1.1縫焊的分類與應(yīng)用

根據(jù)滾盤電極旋轉(zhuǎn)（焊件移動）與焊接電流通過（通電）的機(jī)——電配合方式分三類：連續(xù)縫焊、斷續(xù)縫焊、步進(jìn)縫焊。

按接頭型式分，縫焊可分為搭接縫焊、壓平縫焊、圓周焊縫、墊箔對接縫焊、銅線縫焊等。

第2章凸焊和縫焊1.縫焊基本原理1）連續(xù)縫焊時，滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，電流不斷通過工件。這種方法易使工件表面過熱，電極磨損嚴(yán)重，因而很少使用。但在高速縫焊時（4-15m/min）50Hz交流電的每半周將形成一個焊點，交流電過零時相當(dāng)于休止時間，這又近似于下述的斷續(xù)縫焊，因而在制缸、制桶工業(yè)中獲得應(yīng)用。

圖1：連續(xù)縫焊第2章凸焊和縫焊1）連續(xù)縫焊時，滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，電流不斷通過工件。這種方法易使2）斷續(xù)縫焊時，滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，電流斷續(xù)通過工件，形成的焊縫由彼此搭接的熔核組成。由于電流斷續(xù)通過，在休止時間內(nèi)，滾盤和工件得以冷卻，因而可以提高滾盤壽命、減小熱影響區(qū)寬度和工件變形，獲得較優(yōu)的焊接質(zhì)量。這種方法已被廣泛應(yīng)用于1.5mm以下的各種鋼、高溫合金和鈦合金的縫焊。圖2：斷續(xù)縫焊第2章凸焊和縫焊2）斷續(xù)縫焊時，滾盤連續(xù)轉(zhuǎn)動，電流斷續(xù)通過工件，形成的焊縫第2章凸焊和縫焊

斷續(xù)縫焊時，由于滾盤不斷離開焊接區(qū)，熔核在壓力減小的情況下結(jié)晶，因此很容易產(chǎn)生表面過熱、縮孔和裂紋（如在焊接高溫合金時）。盡管在焊點搭疊量超過熔核長度50%時，后一點的熔化金屬可以填充前一點的縮孔，但最后一點的縮孔是難以避免的。不過目前國內(nèi)研制的微機(jī)控制箱，能夠在焊縫收尾部分逐點減少焊接電流，從而解決了這一難題。第2章凸焊和縫焊斷續(xù)縫焊時，由于滾盤不斷離開3）步進(jìn)縫焊時，滾盤斷續(xù)轉(zhuǎn)動，電流在工件不動時通過工件，由于金屬的熔化和結(jié)晶均在滾盤不動時進(jìn)行，改善了散熱和壓固條件，因而可以更有效地提高焊接質(zhì)量，延長滾盤壽命。這種方法多于鋁、鎂合金的縫焊。用于縫接高溫合金，也能有效地提高焊接質(zhì)量，但因國內(nèi)這種類型的交流焊機(jī)很少，因而未獲應(yīng)用。圖3：步進(jìn)縫焊第2章凸焊和縫焊3）步進(jìn)縫焊時，滾盤斷續(xù)轉(zhuǎn)動，電流在工件不動時通過工件，由于第2章凸焊和縫焊

當(dāng)焊接硬鋁，以及厚度為4+4mm以上的各種金屬時，必須采用步進(jìn)縫焊，以便形成每一個焊點時都能像點焊一樣施加鍛壓力，或同時采用暖冷脈沖。但后一種情況很少使用。第2章凸焊和縫焊當(dāng)焊接硬鋁，以及厚度為4+4）搭接縫焊方法

搭接縫焊同點焊一樣，搭接接頭可用一對滾盤或用一個滾盤和一根芯軸電極進(jìn)行縫焊。接頭的最小搭接量與點焊相同。

搭接縫焊除常用的雙面雙縫縫焊外，還有單面單縫縫焊、單面雙縫縫焊和小直徑圓周縫焊等。

圖4：搭接縫焊一a)單面單縫b)單面雙縫c)雙面雙縫第2章凸焊和縫焊4）搭接縫焊方法

圖4：搭接縫焊一a)單面小直徑圓周縫焊可采用:1、偏離加壓軸線的滾盤電極；2、橫向縫焊機(jī)上附加一定位裝置；3、采用環(huán)形電極，電極的工件表面呈錐形，錐尖必須落在小直徑圓周焊縫中心，以消除電極在工件上的滑移。圖5：搭接縫焊二——小直徑圓周焊縫1—導(dǎo)電母線；2—環(huán)行電極第2章凸焊和縫焊小直徑圓周縫焊可采用:圖5：搭接縫焊二——小直徑圓周焊縫第25）壓平縫焊

壓平縫焊時的搭接量比一般縫焊時要小得多，約為板厚的1-1.5倍，焊接時同時壓平接頭，焊后的接頭厚度為板厚的1.2-1.5倍。通常采用圓柱形面的滾盤，其寬度應(yīng)全部覆蓋接頭的搭接部分。焊接時要使用較大的焊接壓力和連續(xù)的電流。為了獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量，必須精確地控制搭接量。通常要將工件牢固夾緊或用定位焊預(yù)先固定。這種方法可以獲得具有良好外觀的焊縫，常用于低碳鋼和不銹鋼制成的食品容器和冷凍機(jī)襯套等產(chǎn)品的焊接。圖6：壓平縫焊第2章凸焊和縫焊5）壓平縫焊圖6：壓平縫焊第2章凸焊和縫焊6）墊箔對接縫焊

解決厚板縫焊的一種方法。因為當(dāng)板厚達(dá)3mm時，若采用常規(guī)搭接縫焊，就必須用很慢的焊接速度，較大的焊接電流和電極壓力，這會引起工件表面過熱和電極粘附，使焊接困難。若用墊箔縫焊，就可以克服這些困難。墊箔對接縫焊簡單介紹：先將面板件邊緣對接，并在接頭通過滾盤時，不斷地將兩條箔帶鋪墊于滾盤和板件之間。箔帶的厚度為0.2-0.3mm，寬度為4-6mm.由于箔帶增加了焊接區(qū)的電阻，并使散熱困難，因而有利于熔核的形成。這種方法的優(yōu)點是：接頭有較平緩的加強高；良好的外觀；不管板厚如何箔帶的厚度均相同；不易產(chǎn)生飛濺；焊接區(qū)變形小。其缺點是：對接精度要求高；焊接時必須有準(zhǔn)備地將箔帶鋪墊于滾盤與工件間，增加了自動化的困難。

第二章縫焊6）墊箔對接縫焊第二章縫焊圖7：墊箔對接縫焊

1）箔帶；2）導(dǎo)向嘴第2章凸焊和縫焊圖7：墊箔對接縫焊第2章凸焊和縫焊7）.銅線縫焊

（有時稱銅線電極縫焊）

解決鍍層鋼板縫焊時，鍍層粘著滾盤的有效方法。焊接時，將圓銅線不斷地送到滾盤與板件之間。銅線呈卷狀連續(xù)輸送，經(jīng)過滾盤后又連續(xù)繞在另一繞線盤上。鍍層僅粘附銅線上，而不會污染滾盤。圖8.銅線縫焊

雖然銅線用過后要報廢。但鍍層鋼板、特別是鍍錫鋼板，還沒有別的縫焊方法可以代替它。由于報廢銅線的售價與銅線相差不多，所以焊接成本并不高。這種方法主要用于制造食品罐。第2章凸焊和縫焊7）.銅線縫焊圖8.銅線縫焊雖然銅線用過后要報廢1.2縫焊接頭形成過程每一個焊點同樣要經(jīng)過預(yù)壓、通電加熱、和冷卻結(jié)晶三個階段，此三個階段不如點焊時區(qū)分那么明顯?？梢哉J(rèn)為：1）正被通電加熱的金屬，處于通電加熱階段。2）即將被焊的鄰近金屬，處于預(yù)壓階段。3）剛從滾輪下滾出的金屬，處于冷卻結(jié)晶階段。

總結(jié)：同一時刻，滾輪下及鄰近區(qū)金屬分別處于以上3個不同階段，任一焊點通過滾輪都要經(jīng)歷這三個階段。由于該過程是在動態(tài)下完成，預(yù)壓和冷卻結(jié)晶階段的壓力作用不夠充分，故縫焊接頭質(zhì)量比點焊差，易產(chǎn)生裂紋和縮孔等缺陷。第2章凸焊和縫焊1.2縫焊接頭形成過程第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊2.縫焊一般工藝焊縫一般工藝：縫焊工藝特點縫焊接頭的設(shè)計縫焊參數(shù)選擇2.1.縫焊工藝特點由于縫焊是在動態(tài)下完成縫焊接頭的形成，所以應(yīng)注意：1）焊前焊件表面必須認(rèn)真清理；滾輪電極必須經(jīng)常修整，有時應(yīng)使用專設(shè)的修整刀。2）不等厚度和不同材料縫焊時，可采用與點焊類似的工藝措施，改善熔核偏移。3）縫焊前必須使用點焊定位4）長縫焊時要分段調(diào)節(jié)焊接參數(shù)和焊序第2章凸焊和縫焊2.縫焊一般工藝2.2縫焊接頭的設(shè)計1）縫焊的接頭型式、搭邊寬度與點焊類似（壓平縫焊與墊箔對接縫焊的接頭例外）。

2）滾盤不像點焊電極那樣可以做成特殊形狀，因此設(shè)計縫焊結(jié)構(gòu)時，必須注意滾盤的可達(dá)性。3）當(dāng)焊接小曲率半徑工件時，由于內(nèi)側(cè)滾盤半徑的減小受到一定限制，必然會造成熔核向外側(cè)偏移，甚至使內(nèi)側(cè)板件未焊透。為此應(yīng)避免設(shè)計曲率半徑過小的工件。如果在一個工件上既有平直部分，又有曲率半徑很小的部分，如摩托車油箱那樣。為了防止小曲率半徑處的焊接未焊透，可以在焊到此部位時，增大焊接電流。這在微機(jī)控制的焊機(jī)上尤其容易實現(xiàn)。4）推薦焊縫接頭尺寸見表3-2（P67）第2章凸焊和縫焊2.2縫焊接頭的設(shè)計第2章凸焊和縫焊5)焊縫接頭參數(shù)含義參數(shù)：b-搭邊量（不包括R）

c-焊縫的寬度

δ-薄件厚度

R-彎邊圓角半徑

l-焊縫長度

圖9：縫焊接頭參數(shù)規(guī)定重疊量=l’–f=15%~20%l時，可保證氣密性

=40%~50%l時，可獲得最高強度第2章凸焊和縫焊5)焊縫接頭參數(shù)含義參數(shù)：b-搭邊量（不包括R）第2章凸焊和縫焊6）不同結(jié)構(gòu)時的焊接困難程度及縫焊的代號容器類縫焊，接頭應(yīng)盡量設(shè)計成便于縫焊的結(jié)構(gòu)圖10：不同結(jié)構(gòu)時的焊接困難程度（P68）第2章凸焊和縫焊6）不同結(jié)構(gòu)時的焊接困難程度及縫焊的圖11：焊縫代號（P68；此處n為焊縫數(shù)量）第2章凸焊和縫焊圖11：焊縫代號（P68；此處n為焊縫數(shù)量）第2章凸2.3.縫焊參數(shù)選擇縫焊參數(shù)包括：電流I，電極壓力Fw，脈沖時間t及間隔時間t0，焊接速度，滾輪電極端面尺寸H或R.第2章凸焊和縫焊2.3.縫焊參數(shù)選擇第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊2.3.1焊接電流縫焊形成熔核所需的熱量也是電流通過焊接區(qū)電阻產(chǎn)生的電阻熱。在其他條件給定的情況下，焊接電流的大小決定了熔核的焊透率和重疊量。在焊接低碳鋼時，熔核平均焊透率為鋼板厚度的30-70%，以45-50%為最佳。為了獲得氣密縫焊熔核重疊量應(yīng)不小于15-20%。

當(dāng)I滿足強度要求后，繼續(xù)增大I只能增大熔核的焊透率和重迭量而不會提高接頭強度，不經(jīng)濟(jì)。電流過大，還會產(chǎn)生壓痕過深和焊接燒穿等缺陷。縫焊的焊接分流大，故焊接電流通常比點焊時增大20-60%。

圖12：I與焊透率和重疊量關(guān)系

1-焊透率；2-重疊量第2章凸焊和縫焊2.3.1焊接電流當(dāng)I滿足強2.3.2.電極壓力Fw

縫焊時壓力作用不充分，故電極壓力比點焊時增加20%～50%。電極壓力過高會使壓痕過深，同時會加速滾盤的變形和損耗。壓力不足則易產(chǎn)生縮孔，并會因接觸電阻過大易使?jié)L盤燒損而縮短其使用壽命。第2章凸焊和縫焊2.3.2.電極壓力Fw第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊圖13：電極壓力與熔核寬度的關(guān)系圖14：電極壓力與焊透率的關(guān)系

1-16100A，2-18950A（符合RWMA規(guī)范），3-22050A，材料為10鋼

注：熔核寬度增加引起點距加大，重疊量降低。第2章凸焊和縫焊圖13：電極壓力與熔核寬度的關(guān)系2.3.3脈沖時間t（焊接時間）及間隔時間t0（休止時間）

縫焊時，主要通過焊接時間控制熔核尺寸，通過間隔時間控制重疊量。在較低的焊接速度時，焊接與休止時間之比為1.25:1-2:1。當(dāng)焊接速度增加時，焊點間距增加，此時要獲得重疊量相同的焊縫，就必須增大比例。為此，在較高焊接速度時，焊接與休止時間之比為3:1或更高。

第2章凸焊和縫焊2.3.3脈沖時間t（焊接時間）及間隔時間t0（休止時間）第圖15：間隔時間與焊透率和重疊量之間的關(guān)系

1-焊透率；2-重疊量第2章凸焊和縫焊圖15：間隔時間與焊透率和重疊量之間的關(guān)系第2章凸焊2.3.4焊接速度v

焊接速度與被焊金屬、板件厚度、以及對焊縫強度和質(zhì)量的要求等有關(guān)。通常在焊接不銹鋼、高溫合金和有色金屬時，為了避免飛濺和獲得致密性高的焊縫，必須采用較低的焊接速度。有時還采用步進(jìn)縫焊。

第2章凸焊和縫焊2.3.4焊接速度v第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊

焊接速度決定了滾盤與板件的接觸面積、以及滾盤與加熱部位的接觸時間，因而影響了接頭的加熱和散熱。當(dāng)焊接速度增大時，為了獲得足夠的熱量，必須增大焊接電流。過大的焊接電流會引起板件表面燒損和電極粘附，因而即使采用外部水冷卻，焊接速度也要受到限制。

圖16：焊接速度與強度關(guān)系1-23750A，2-25200A，3-26800A材料為10鋼第2章凸焊和縫焊焊接速度決定了滾盤與板件的接2.3.5滾輪電極端面尺寸H或R圖17：常用滾輪電極形式H≤20mm，R=25～200mm，上滾輪電極直徑最好做到D≥250mm，使用后不小于150mm，端面尺寸變化△H＜10%H，△R＜15%R。滾輪直徑小，接觸面積減小，相當(dāng)于焊接電流增大。第2章凸焊和縫焊2.3.5滾輪電極端面尺寸H或R圖17：常用滾輪電極形式2.3.6縫焊參數(shù)選擇要點1）主要是根據(jù)被焊金屬的性能、厚度、質(zhì)量要求和設(shè)備條件來選擇。通?？蓞⒖家延械耐扑]數(shù)據(jù)初步確定，在通過工藝試驗加以修正。2）滾盤尺寸多采用接觸面寬度為3-5mm。減小搭邊尺寸，減輕結(jié)構(gòu)重量，提高熱量效率，減小焊機(jī)功率。第2章凸焊和縫焊2.3.6縫焊參數(shù)選擇要點第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊3）不同厚度或不同材料縫焊時，熔核偏移的方向和糾正熔核偏移的方法也類似于點焊，可采用不同的滾盤直徑（熔核將偏向小直徑滾盤一邊）和寬度，不同的滾盤材料，以及在滾盤與板件間加墊片等。4）在不同厚度板件縫焊時，由于經(jīng)過已焊好的焊縫區(qū)有顯著的分流，可以減小熔核向厚件的偏移。但在厚度差較大時，薄件的焊透率仍然是不足的，必須采用上述糾正熔核偏移的措施。第2章凸焊和縫焊3）不同厚度或不同材料縫焊時，熔核偏3.1低碳鋼的縫焊低碳鋼是焊接性最好的縫焊材料。低碳鋼搭接縫焊根據(jù)使用目的和用途可采用高速、中速和低速三種方案。表1為低碳鋼搭接縫焊的焊接條件。手動移動工件時，對便于對準(zhǔn)預(yù)定的焊縫位置，多采用中速。自動焊接時，如焊機(jī)的容量足夠，可以采用高速或更高的速度。如焊機(jī)容量不夠，不降低速度就不能保證足夠大的熔寬和熔深時，就只能采用低速。表2和表3分別為連續(xù)通電的低碳鋼壓平縫焊和墊箔縫焊的焊接條件

3.常用金屬材料的縫焊第2章凸焊和縫焊3.1低碳鋼的縫焊3.常用金屬材料的縫焊第2章凸焊板厚(mm)滾盤尺寸（mm）電極壓力（KN）最小搭接量（mm）高速焊接最小b標(biāo)準(zhǔn)b最大B最小標(biāo)準(zhǔn)最小b標(biāo)準(zhǔn)b焊接時間(周)休止時間(周)焊接電流(KA)焊接速度(cm/min)0.40.60.81.01.21.62.02.33.23.74.24.75.15.46.06.67.08.05.35.96.57.17.78.810.011.013.61112131414161717202.02.22.52.83.03.64.14.55.72.22.83.34.04.76.07.28.01078910111213141610111213141617192022222334411122112212.013.515.518.019.021.022.023.027.5280270260250240230220210170表1：低碳鋼高速縫焊的焊接條件

注：低碳鋼中速焊接參數(shù)與低速焊接參數(shù)與之類似。同一板厚對應(yīng)有高速、中速、低速三種焊接參數(shù)，由實際生產(chǎn)狀態(tài)確定第2章凸焊和縫焊板滾盤尺寸（mm）電極壓力（KN）最小搭接量（mm）高速焊接第2章凸焊和縫焊表2：連續(xù)通電的低碳鋼壓平縫焊的焊接條件

板厚（mm）搭接量(mm）電極壓力（KN）焊接電流（KN）焊接速度（cm/min）0.81.22.01.21.82.54711131619320200140第2章凸焊和縫焊表2：連續(xù)通電的低碳鋼壓平縫焊的焊接表3：連續(xù)通電的低碳鋼墊箔縫焊的焊接條件

板厚（mm）電極壓力（KN）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）0.81.01.21.62.33.24.52.52.53.03.23.53.94.511.011.012.012.512.012.514.01201201201201007050第2章凸焊和縫焊表3：連續(xù)通電的低碳鋼墊箔縫焊的焊接條件板厚（mm）電極壓3.2淬火合金鋼的縫焊

可淬硬合金鋼縫焊時，為消除淬火組織，也需要采用焊后回火的雙脈沖加熱方式。在焊接和回火時，工件應(yīng)停止移動，即應(yīng)在步進(jìn)縫焊焊機(jī)上進(jìn)行。如果缺少這種設(shè)備，只能在斷續(xù)縫焊機(jī)上進(jìn)行時，建議采用焊接時間較長，弱條件。下表是焊接地合金鋼采用這種條件的推薦值。第2章凸焊和縫焊3.2淬火合金鋼的縫焊第2章凸焊和縫焊第2章凸焊和縫焊板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止0.81.01.21.52.02.55-67-87-87-98-99-112.5-3.03.0-3.53.5-4.04.0-5.05.5-6.06.5-8.06-77-88-99-1010-1212-153-55-77-98-1010-1313-156-810-1212-1515-1717-2020-2460-8050-7050-7050-6050-6050-60表4：淬火合金鋼縫焊的焊接條件第2章凸焊和縫焊板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力3.3鍍鋅鋼板的縫焊

鍍鋅鋼板縫焊時，應(yīng)注意防止產(chǎn)生裂紋，破壞焊縫的氣密性。裂紋產(chǎn)生的原因是殘留在熔核內(nèi)和擴(kuò)散到熱影響區(qū)的鋅使接頭脆化，受應(yīng)力作用而引起的。防止裂紋的方法是正確選擇工藝參數(shù)。試驗證明，焊透率越小（10-26%），裂紋缺陷就越小?？p焊速度高時，散熱條件差、表面過熱、熔深大，則易產(chǎn)生裂紋。一般在保證熔核直徑和接頭強度的條件下，應(yīng)盡量選用小電流、低焊速和強烈的外部水冷。

滾盤易采用花鋼輪傳動，以便隨時修整滾盤尺寸并清理其表面。表5為鍍鋅鋼板縫焊的焊接條件。第2章凸焊和縫焊3.3鍍鋅鋼板的縫焊第2章凸焊和縫焊表5：各種鍍鋅鋼板縫焊的焊接條件

鍍層種類及厚度板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）

時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止熱鍍鋅鋼板（15-20um）0.60.81.01.21.64.55.05.05.56.53.74.04.34.55.033344222211617181921250250250230200電鍍鋅鋼板（2-3um）0.60.81.01.21.64.55.05.05.56.53.53.74.04.34.533344222211516171819250250250230200磷酸鈣處理防銹鋼板0.60.81.01.21.64.55.05.05.56.53.74.04.55.05.533344222211415161718250250250230200表5：各種鍍鋅鋼板縫焊的焊接條件鍍層種類及厚度板厚（mm）3.4鍍鋁鋼板的縫焊

第一類鍍鋁鋼板縫焊的焊接條件見下表：

表6：鍍鋁鋼板縫焊的焊接條件板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止0.91.21.64.85.56.53.85.06.0223222202325220150130

對于第二類鍍鋁鋼板，也和點焊一樣，必須將電流增大15-20%。由于粘附現(xiàn)象比鍍鋅鋼板還嚴(yán)重，因此必須經(jīng)常修整滾盤。

第2章凸焊和縫焊3.4鍍鋁鋼板的縫焊

表6：鍍鋁鋼板縫焊的焊接條件板厚3.5鍍鉛鋼板的縫焊

鍍鉛鋼板對汽油有耐蝕性，故常用作汽車油箱。鍍鉛鋼板的縫焊與鍍鋅鋼板一樣，主要也是裂紋問題，其工藝參數(shù)可參考表7。表7：鍍鉛鋼板縫焊的焊接條件板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA）焊接速度（cm/min）焊接休止0.873.6-4.5352217181502501.074.2-5.2251117.518.51502501.274.5-5.524111819150250第2章凸焊和縫焊3.5鍍鉛鋼板的縫焊板厚（mm）滾盤寬度（mm）電極壓力（K3.6不銹鋼板的縫焊不銹鋼縫焊困難較少，通常在交流焊機(jī)上進(jìn)行。下表是不銹鋼縫焊的焊接條件：表8：不銹鋼（1Cr18Ni9Ti）縫焊的焊接條件（HB/Z78-84）

板厚（mm）滾盤厚度（mm）電極壓力（KN）時間（周）焊接電流（KA)焊接速度（KA）焊接休止0.30.50.81.01.21.52.03-3.54.5-5.55.0-6.05.5-6.56.5-7.57.0-8.07.5-8.52.5-3.03.4-3.84.0-5.05.0-6.05.5-6.26.0-7.27.0-8.01-21-32-54-54-65-77-81-22-33-43-43-55-76-94.5-5.56.0-7.07.0-8.08.0-9.08.5-109.0-1210-13100-15080-12060-8060-7050-6040-6040