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电阻焊范例(3篇)

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电阻焊范文篇1

关键词:点焊缺陷

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:

电阻点焊是一种制作金属板件连接装置的生产工艺,相对于其它焊接方法,有许多优点,因此被广泛应用于现代制造业和一些高科技产业和领域。点焊过程是一个复杂的过程,下面就点焊的原理及其焊接影响因素进行分析。

1.点焊的概念

点焊属于电阻焊的一种,它是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件接触表面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态,使之形成金属结合(原子结合)的一种焊接方法。

2.焊接热的产生及影响产热的因素

焊接时产生一定的热量,熔化焊接的两金属,使之形成金属结合(原子结合)在一起。

2.1产热公式

Q=I2Rt(J)(1)

式中Q——产生的热量(j)

I——焊接电流(A)

R——电极间电阻(Ω)

t——焊接时间(s)

2.2影响产热的因素

影响产热的因素有电阻的影响、焊接时间的影响、电极形状及材料性能的影响、焊接电流的影响、电极压力的影响、工件表面状况的影响、

2.2.1电阻的影响

R=2Rw+Rc+2Rew(1)

式(1)中的电极之间的电阻R包括工件本身的电阻Rw、两工件之间的接触电阻Rc、电极与工件之间的接触电阻Rew。

接触电阻Rc+2Rew的析热量约占内部热源Q的5~10%(接触电阻析热量占热源比例不大,并且在焊接开始后很快降低、消失,但这部分热量对建立焊接初期的温度场、扩大接触面积,促进电流场分布的均匀化是有重要作用的)。但过大的接触电阻有可能造成通电不正常或使接触面上局部区域过分强烈析热而产生喷溅、粘损等缺陷。

工件的电阻取决于电阻率,因此电阻率是被焊材料的重要性能。

电阻R和压力也有一定的关系,压力越大R越小、工件表面越粗糙R越大、工件表面有氧化层和赃物层R越大。

2.2.2焊接电流的影响

焊接电流的影响比电阻和时间两者都大。在点焊过程中必须严格控制,此外电流还受电网波动,变压器阻抗变化,接触面积的分流等的影响。

点焊时应选用抗剪强度接近最高处,抗剪强度增加缓慢,越过最高点后,由溅或工件表面压痕过深,抗剪强度会明显降低。

2.2.3焊接时间的影响焊接电流和焊接时间在一定范围内可以互相补充。有两种可供选择的焊接规范:

1)硬规范:大电流和短时间

采用大电流和短时间(又称强规范),其效果是加热速度快、焊接区温度分布陡、加热区域窄、接头表面质量好,过热组织少,接头的性能好,生产效率高,因此只要焊机功率允许,均应采用,由于加热速度快,要求加大电极力和散热条件与之配合,否则容易出现飞溅等缺陷。

2)软规范:小电流和长时间

采用小电流和长时间(又称弱规范)。其效果是加热速度慢、焊接区温度分布平缓、塑性区宽,在压力作用下易变形。因此对于焊机功率不足,工件厚度大,变形困难或易淬火的材料,采用弱条件焊接是有利的。

2.2.4电极压力的影响

电极压力对两电极间总电阻R有显著的影响,随着电极压力的增大,R显著减小,此时焊接电流虽略有增加,但不能影响因R减小而引起的产热的减小,因此,焊接强度总是随着电极压力的增大而降低。

2.2.5工件表面状况的影响

工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻,会产生飞溅和表面烧损,氧化物层的不均匀性还会影响各个焊点加热的不一致,引起焊接质量的波动,从而影响焊接强度。

2.2.6电极形状及材料性能的影响

随着电极端头的变形和磨损,接触面积增大,焊点强度降低。电极材料基于电极的上述功能,就要求制造电极的材料应具有足够高的电导率、热导率和高温硬度,电极的结构必须有足够的强度和刚度,以及充分冷却的条件。此外,电极与工件间的接触电阻应足够低,以防止工件表面熔化或电极与工件表面之间的合金化。

3.点焊缺陷分析

3.1熔核焊缝尺寸缺陷

3.1.1未焊透或熔核尺寸小

(1)焊接电流小,通电时间短,电极压力过大。

措施:调整焊接参数。

(2)电极接触面积过大

措施:修整电极。

(3)表面清理不良

措施:清理表面。

3.1.2熔透率过大

(1)焊接电流过大,通电时间过长,电极压力不足,缝焊速度过快

措施:调整焊接参数。

电极冷却条件差。

措施:加强冷却,改换导热好的电极材料。

3.2外部缺陷

3.2.1焊点压痕过深及表面过热

(1)电极接触面积过小

措施:修整电极。

(2)焊接电流过大,通电时间过长,电极压力不足

措施:调整焊接参数。

(3)电极冷却条件差

措施:提高电极的冷却效果。

3.2.2表面局部烧穿、溢出、表面飞溅

(1)电极修整太尖锐

措施:修整电极。

电极或表面有异物

措施:清理电极表面。

电极压力不足或电极与焊件虚接触

措施:提高电极压力,调整焊接行程。

焊接速度过快,电极过热

措施:调整焊接速度,加速冷却。

3.2.3焊点表面径向裂纹

(1)电极压力不足,顶锻力不足或加得不及时

措施:调整焊接参数。

电极冷却作用差

措施:加强冷却。

3.2.4焊点表面环形裂纹:焊接时间过长。

措施:调整焊接参数。

3.2.5焊点表面粘损

电极材料选择不当

措施:调换合适的电极材料

(2)电极端面倾斜

措施:修整电极。

3.2.6焊点表面发黑,包覆层破坏

(1)电极、焊件表面清理不良

措施:修整电极。

(2)焊接电流过大,焊接时间过长,电极压力不足

措施:调整焊接参数

3.2.7接头边缘压溃或开裂:边距过小

措施:改进接头设计

3.2.8大量飞溅

(1)焊接电流大

措施:调整焊接参数

上下电极未对中

措施:调整电极同轴度

3.2.9焊点脱开:焊件刚度大且装配不良

措施:调整板件间隙;调整焊接参数。

3.3内部缺陷

3.3.1裂纹、缩孔、缩松:焊接时间过长,电极压力不足,顶锻力加得不及时。

措施:调整焊接参数。

3.3.2熔核及近缝区淬硬

措施:选用合适的焊接循环。

3.3.3大量飞溅

措施:清理表面,增加电极压力。

3.3.4焊接速度过快:调整焊接速度。

3.3.5核心偏移:热场分布对贴合面不对称。

措施:调整热平衡(如:不同电极材料,改为凸焊等)。

3.3.6结合线伸入:表面氧化膜清理不净。

措施:高熔点氧化膜应严格清理并防止焊前再氧化。

3.3.7板缝间有金属溢出

(1)焊接电流过大,电极压力不足

措施:调整焊接参数。

(2)板间有异物或贴合不紧密

措施:清理表面、提高压力。

(3)边距过小

措施:改进接头设计

3.3.8气孔:表面有异物(镀层、锈等)。

措施:清理表面。

参考文献:

[1]《电阻焊技术》朱正行机械工业出版社2000.6

电阻焊范文

关键词:风力发电机并头钎焊

大型永磁直驱风力发电机定子并头电阻钎焊是一种较为先进的焊接技术,不仅融合了多种焊接方式的优点,同时总体的技术指标较高,能够在质量和效率两个方面,都达到一个理想的水准。但是,目前很多大型永磁直驱风力发电机定子并头还使用火焰钎焊,为了风力发电机能够持久的保持优良的工作状态。本文主要对大型永磁直驱风力发电机定子并头电阻钎焊的思路进行一定的探索。

1.电阻钎焊工艺试验

1.1.焊前准备

电阻钎焊虽然在理论上具有较高的水准,但是在实际的工作当中,是否能够达到技术人员的要求,还是一个未知之数,因此需要对其工艺进行试验,来确定此工艺是否能够得到理想的结果。试件为两个铜扁线搭接焊,每根铜扁线的长度为150mm,搭接长度为20--25mm,钎焊之前,用锉刀和细纱布等工具,清除焊件坡口和坡口周围15--20mm范围内的污渍,使之露出金属光泽。电阻钎焊工艺虽然是近几年才提出的一种焊接工艺,但是从理论上到实际的试验都表现出了很好的效果。所以在日后的焊接工作中,可以采用这种方式来进行。

1.2.施焊

在施焊的过程中,必须严格遵守焊接方式,否则很容易出现问题。首先,用焊枪上下两碳电极面加紧两试件搭接位置,按照相关的要求,调整焊片的位置,如果焊接处变成樱红色,必须迅速填料;其次,当焊接处樱红色逐渐消失的时候,必须保持夹紧的动作,同时不能随便移动工件,尽量保持在5s以上,再松开焊枪。

1.3.电阻钎焊试验结果分析

经过反复的试验,技术人员发现电阻钎焊在实际的运用当中,能够达到一个理想的效果,并且在焊接的时候,明显要比以前的焊接方式更加轻松。经过统计和分析,电阻钎焊的试验结果主要有以下几个方面:第一,在焊接的过程中,电流偏大,母材在整个焊接过程中,出现了变形的现象,但是并不严重;第二,在试验过程中,焊接电流并不是很大,多数情况下,焊接的缝隙内部存在一些气孔;第三,焊缝成形非常好,并且焊缝的表面和内部都没有气孔,保证了焊接元件能够更好的运行,而不是像过去一样,需要经常修理。第四,电阻值与等长母材并没有太过明显的差别,同时接头力学性能也完全符合要求。综合来说,电阻钎焊的试验结果还是比较满意的,并且在多个方面都超出了预期效果,在日后的工作当中,可以推广应用。

2.火焰钎焊

火焰钎焊在过去的应用当中,拥有非常出色的成绩,即便是现在,依然有很多的技工习惯应用火焰钎焊的方式来进行相关的焊接工作。但是,火焰焊接是否要比电阻钎焊更加优秀,必须通过试验进行一定的对比,看看哪一种方式更加胜任以后的焊接工作。为了对比的效果更加明显,火焰钎焊的焊前准备与电阻钎焊并没有太大的差别,材料也是一样。在施焊的过程中,火焰钎焊首先将氧--乙炔火焰逐渐的移动到坡口,在达到焊接温度以后,迅速投入蘸有焊剂的焊料,让焊料和焊剂的溶液可以均匀的流入焊缝。在焊到终点的时候,要慢慢的填满熔池,等到完全凝固以后,在撤掉焊炬。火焰钎焊的这种方式虽然比较传统,但是在实际的焊接工作当中,依然表现出了较高的水准,同时对大型永磁直驱风力发电机定子的焊接工作来说,具有非常明显的效果。所以,是否采用电阻钎焊,放弃火焰钎焊,还是有待考量的。

3.火焰钎焊与电阻钎焊试验结果对比分析

在实际的焊接工作当中,火焰钎焊和电阻电焊各有优势,二者都在自己的专属领域都表现出了非常出色的成绩,经过大量的试验和对比分析,技术人员认为电阻钎焊更加适合大型永磁直驱风力发电机定子的焊接工作。主要有以下几点:第一,火焰钎焊的焊缝内部存在一些小气孔,而电阻钎焊内部并没有气孔,综合质量较高。对于大型永磁直驱风力发电机定子来说,焊接质量一定是最重要的标准,所以在这个方面,电阻钎焊是比较适合的。第二,火焰钎焊与电阻钎焊在比较以后,技术人员发现焊后位拉伸断裂部位不同,火焰钎焊首先断裂于热影响区。从客观的角度来说,大型永磁直驱风力发电机定子不可能总是进行焊接,一旦焊接完成,必须保持较长的使用寿命,否则对风力发电机会造成很大的影响。此时应用电阻钎焊,能够达到一个更好的效果。第三,电阻钎焊焊缝表面质量较好,并没有小气孔和裂纹。综合来说,电阻钎焊是更胜一筹的。

总结:

本文对大型永磁直驱风力发电机定子并头电阻钎焊思路进行了一定的探索,从综合的情况来看,电阻钎焊压要比其他的焊接方式更为可靠,同时在实际的焊接工作当中,也表现出了更加出色的成绩,因此在日后的焊接工作中,应该采用电阻钎焊,同时要严格的按照焊接参数以及焊接方式来进行,只有这样才能得到一个较好的结果。

参考文献:

[1]肖鑫,程方杰,张建优,靳文姗.定子线圈电阻钎焊专用电极设计及钎焊工艺[J].焊接技术,2011(04).

电阻焊范文

关键词:电力机车制动电阻带烧损浅析

一、问题提出

2009年,迎水桥机务段SS3型电力机车共落修制动电阻柜147台,月均12.25台,落修率极高。经统计烧损部位,电阻带引出线焊接部位烧损77件,占总数的87.5﹪,为烧损的主要因素;电阻带片间变形短路烧损2件,占总数的2.27﹪;电阻带组间窜动短路烧损4件,占总数的4.55﹪;机车复检时发现电阻带引出线开裂的5件,占总数的5.68﹪,因落修率较高,影响机车质量及机车安全运行,同时给机车检修带来了极大的困难。

二、制动电阻带结构及基本原理

兰州铁路局迎水桥机务段配属电力机车207台,主要为SS34000型及SS3B固定重联机车两种电力车型,其中SS34000型电力机车159台,SS3B固定重联机车48台。该两种车型除使用空气制动机系统外,还装有电阻制动系统,供列车在长大坡道下坡制动使用。利用牵引电机的可逆性,机车在电阻制动工况时,牵引电机呈发电机工况,将列车的动能与位能转变为电能,此时,发电机的转矩为制动转矩,发电机所产生的电能全部消耗在制动电阻带上而变为热能。

1、基本结构

SS34000型电力机车共配置两台TZZ4型制动电阻柜,SS3B固定重联机车配置了4台TZZ4型制动电阻柜。每个制动电阻柜共18个电阻元件,分为左中右3排,每排分为6层,每排6个元件用软铜编织线线首尾串联形成一个电阻段,每排自成一个独立的电阻段,每个电阻元件用4个支持绝缘瓷瓶安装在骨架上,骨架的前后在左右加盖封板,形成上下通风道。在电阻元件的四周加装挡风板(3mm厚环氧玻璃布板),使得冷却风量集中吹到电阻带上,而不在无效的空间损失掉。电阻元件作为电阻柜的核心,主要有电阻带、双头螺纹方钢、高铝瓷夹和前后金属支板组成,高铝瓷夹套装在方钢上,6根方钢分上下两层用螺母固定在前后金属支板上,电阻带上下边缘就嵌在瓷夹的槽中而受到支撑电阻带首尾引线头穿过小瓷套引出金属支板外,电阻带采用0.57*65电阻合金带N40(Cr20Ni35),绕制成波浪形,弓38折,每折长度478mm,每折电阻片上冲有20个鱼鳞状的通风口,弯头圆弧部分也冲有两个通风窗口,使得流动空气在窗口附近形成紊流,电阻带散热性能提高了20%左右。

2、电路原理

机车电阻制动时,主电路通过两位置转换开关1、2WH置“制动”位接成他励发电机电路。实现6台牵引电机主极全串联,励磁电空接触器闭合,1ZGZ中的T17、T18、D13、D14励磁整流桥作为励磁电源向他励主极绕组电路提供励磁电源,此时各牵引电机M1-M6电枢与相应的制动电阻1-6ZR串联,每一转向架3台并联同主整流桥T11、T21、D11、D12(T21、T22、D21、D22)组成各自独立的制动电路,制动时将列车的动能转化为电能,并由作为负载的制动电阻将电能转变为热能排向大气消耗,达到减速和限速的目的。

三、原因分析

通过对我段落修电阻带故障部位进行重点分析,发现故障原因主要包括以下方面:

1、引出线焊接部位烧损

我段落修的电阻带以引出线焊接部位烧损居多,通过对焊接部位焊接方式的汇总统计,主要有以下几种焊接形式:

⑴、焊接部位无通风槽:图2

⑵、焊接部位有通风槽:图3

⑶、双层加长焊接:图4

以上三种焊接方式,均易出现在焊接部位振动断裂,引出线断裂后,电阻片的截面积减少1/3,在较大的制动电流作用下,将很快过热烧损。对于引出线的烧损,全部是在焊接部位侧,其并非焊接不良引起,而是由于电阻片振动造成引出线疲劳,逐步折断,最后致使烧损。

2、组间短路:部分电阻带由于组间窜动,造成组间短路烧损,此项原因引起的烧损产生的后果最为严重,往往造成两整组电阻元件全部过热,至少6片以上的电阻元件烧损而不能使用。

3、片间短路:由于电阻片受热变形,片间搭接短路烧损,此种烧损一般集中在某一个电阻元件,烧损产生的后果较前两种有所减轻。

4、绝缘瓷件爬电短路:由于制动电阻带施行状态修,长时间使用,瓷件粘附的灰尘较多,特别是在空气潮湿或温差较大的环境下使用电阻制动,瓷件容易因太脏和冷却后受潮而引起片间短路、放电烧损。

四、改进措施

1、由于绝大多数是由于电阻带引出线焊接部位侧烧损,从目前我段使用过的电阻片制作工艺来看,电阻片引出线采用“U”型焊接方式(如下图),极大的缓冲了电阻片振颤引起引出线疲劳、折损,从实际使用来看,引出线烧损问题极大地得到了解决。

2、我段通过在每片电阻带的每个中间瓷件连接处进行“打弯折”的方法,使得瓷件与电阻片之间的相对位移减小,从而达到杜绝由于组间短路引起电阻带烧损问题目的。

五、实施效果

通过不断摸索与厂家的合作,我段正式确定改进方案并建议厂家使用“U”型焊接出线槽后,2011年我段电阻带落修率大幅较少,从而有效的保证了机车安全运行及质量,同时减小了机车检修劳动强度。