闪光对焊课件.ppt

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1、闪光对焊,2,对焊的特点和应用,对焊：利用电阻热，然后在两工件整个端面上加压形成接头方法对焊是一种高效率、易实现过程自动化的焊接方法具体应用在批生产中应用广泛接长焊件或毛坯，焊接环形和闭合焊件，制造锻焊、冲焊联合结构，以及合理利用金属材料等，常用的如图对焊按加压和通电方式分为电阻对焊、闪光对焊及滚对焊滚对焊包括低频对接缝焊和高频对接缝焊两种，生产中主要应用高频对接缝焊,3,电阻对焊接头形成过程,预压阶段 预压压强小，清除作用不如点焊充分通电加热阶段首先是一些接触点被迅速加热、升温、压溃，使接触表面紧密贴合随着接触面温度急剧升高，在压力作用下焊件发生塑性变形顶锻阶段变压力方式。顶锻力不等于焊接压

2、力，主要用于合金钢、有色金属及其合金等压方式。顶锻力等于焊接压力，其加压机构简单，便于实现，但顶锻效果不好,4,闪光对焊概念,闪光对焊将工件装配对正后，接通电源，使焊件端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点(产生闪光)，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预热温度时，迅速施加顶锻力完成的焊接方法与之比较：电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热将焊件端面加热到塑性状态，然后迅速施加预锻力完成焊接的方法闪光对焊分为连续闪光对焊和预热闪光对焊两类连续闪光对焊：闪光和顶锻两个主要阶段预热闪光对焊：预热、闪光和顶锻三个主要阶段,5,闪光对焊接头形成过程,预热阶段

3、 提高焊件端面到合适温度(如钢为800900) 预热方式有两种：电阻预热。多次将两端面接触、分开，接触时加较小压力并通预热电流闪光预热。通电后，多次将两端面轻微接触、分开，每次接触都有短暂闪光预热优点：减少需用功率、缩短闪光加热时间等预热不足：生产率低、控制复杂，过热区宽和接头质量稳定性较差等,6,闪光对焊接头形成过程,闪光阶段通电，两端面轻微接触时，许多小触点在大电流密度加热下瞬间熔化，形成液态金属过梁在电磁力等作用下液体过梁截面积减小，使过梁电流密度进一步提高，温度上升，过梁电阻率也相应提高，使得过梁产生很大电阻热，使过梁达到蒸发状态过梁（液态金属）微滴以很大速度从间隙处喷射出，形成火花闪

4、光，过梁爆裂之后，端面凸点被烧平，仅留下一薄层液态金属(火口)，焊件临近火口处也被加热。随着焊件连续送进，又会在其他凸点处发生新的闪光过程经过一定时间闪光，端面加热到一定的温度，为顶锻时挤出杂质、获得优质接头提供了条件,7,闪光对焊接头形成过程,顶锻阶段 闪光结束后，焊件快速靠拢施加顶锻力，在顶锻力的作用下把液态金属和氧化物在凝固前挤出焊口端面的局部产生较大的塑性变形，在共同冷却结晶过程中，二焊件结合面上形成共同晶粒，从而获得牢固的焊接接头,8,闪光对焊接头形成过程,9,对焊设备,对焊机由机架、导向机构、动夹具和固定夹具、送给机构、夹紧机构、顶座、焊接电源及控制系统等部分组成,10,闪光对焊参

5、数选择,闪光对焊主要参数伸出长度闪光留量闪光速度闪光电流密度顶锻力,11,闪光对焊参数选择,伸出长度：可按焊件截面的大小和材料的性能来选择伸出长度影响焊件轴向的温度分布和接头的塑性变形随着伸出长度增加，回路阻抗增大，需要功率也增大一般，棒材和厚壁管材伸出长度(0.71.0)d，d为棒直径或方棒边长；薄板(14mm)，为了顶锻时不失稳，一般伸出长度取(45)不同金属材料对焊时，为了使两焊件上的温度分布一致，通常导电性和导热性差的材料伸出长度应小些,12,闪光对焊参数选择,闪光留量：在闪光过程中两焊件总的烧化量它必须保证在闪光结束时焊件整个端面有一金属熔化层，同时在一定深度内达到塑性变形温度闪光留

6、量过小，则不能满足上述要求，会影响接头质量闪光留量过大，又会浪费金属材料，降低生产率选样闪光留量时应考虑是否有预热，预热闪光留量可比连续闪光小3050%闪光留量主要依据焊件断面的大小选取,13,闪光对焊参数选择,闪光速度：在稳定闪光条件下，动夹具的进给速度，又称烧化速度闪光速度大，可保证闪光强度稳定，并可使保护作用增强但过大的闪光速度会使温度分布变陡，加热区变窄，增加塑性变形的困难；同时，由于需要的焊接电流大，会增大过梁爆破后的火口深度，因此会降低接头的质量,14,闪光对焊参数选择,闪光电流密度：对焊接区的加热有重要影响，与焊接方法、材料性质和焊件断面尺寸等有关，通常在较宽的范围内变化。连续闪

7、光对焊、导热和导电性好的金属材料、展开形断面的焊件，闪光电流密度应取高值预热闪光对焊、大断面的焊件，应取低值如，在额定功率下，低碳钢闪光时电流密度平均值515A/mm2，最大值2030A/mm2；顶锻电流密度4060A/mm2。,15,闪光对焊参数选择,顶锻力：闪光对焊时，顶锻阶段施加给焊件端面上的力称顶锻力，其大小应保证能挤出接口内的液态金属，并在接头处产生一定的塑性变形顶锻力过小，则塑性变形不足，接头强度下降顶锻力过大，则变形量过大，使接头冲击韧度明显下降单位面积所需最小顶锻力：低碳钢70MPa、铝合金120150MPa、奥氏体不锈钢140MPa、耐热金属280350MPa,16,闪光对焊

8、参数选择,闪光对焊工艺参数的选择应从技术条件出发，结合材料性质、断面形状和尺寸、设备条件和生产规模等因素综合考虑一般可先确定工艺方法，然后参考推荐的有关数据及试验资料初步确定焊接参数，最后由工艺试验并结合接头性能分析予以确定,17,闪光对焊碳素钢,碳素钢电阻率较高，加热时碳元素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，焊接性较好随钢含碳量增加，电阻率增大，结晶温度区间、高温强度及淬硬倾向都随之增大，因而需要相应顶锻力和顶锻留量为减轻淬火影响，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，因为氧化物熔点低于母材，顶锻时易被挤出。但在接头中会出现白带（脱碳层）而使接口软化，在

9、采用长时间热处理后可以改善或消除脱碳区,18,闪光对焊合金钢,合金钢中合金元素铝、铬、硅、钼等易生成高熔点的氧化物，焊接时应增大闪光和预锻速度，以减少其氧化随着合金元素含量增加，合金钢的高温强度提高，焊接时应增大顶锻力对于珠光体钢，合金元素增加，其淬火倾向也增大，一般均需提高顶锻力和有电顶锻时间，有时也需后热处理。,19,闪光对焊铝合金,铝及其合金具有导热性好、易氧化和氧化物熔点高等特点，闪光对焊焊接性较差当焊接参数不合适时，按头中易形成氧化物夹杂、残留铸态组织、疏松和层状撕裂等缺陷，将使接头的塑性急剧降低一般冷作强化型铝合金、退火态的热处理强化铝合金，焊接性则较差，必须采用较高的闪光速度和强制成形顶锻模式，并且焊后要进行淬火和时效处理铝合金推荐选用矩形波电源闪光对焊,