焊接時(shí)流經(jīng)焊接回路的電流稱(chēng)焊接電流。焊接電流是最重要的點(diǎn)焊參數(shù),調(diào)節(jié)焊接電流對(duì)接頭性能的影響見(jiàn)圖11。
圖11 接頭拉剪載荷與焊接電流的一般關(guān)系
AB段 曲線(xiàn)的陡峭段。由于焊接電流小,使熱源強(qiáng)度不足而不能形成熔核或熔核尺寸甚小,因此焊點(diǎn)拉剪載荷較低且很不穩(wěn)定。
BC段 曲線(xiàn)平穩(wěn)上升。隨著焊接電流的增加,內(nèi)部熱源發(fā)熱量急劇增大,熔核尺寸穩(wěn)定增大,因而焊點(diǎn)拉剪載荷不斷提高(一般情況下,焊點(diǎn)拉剪載荷正比于熔核直徑)。臨近C點(diǎn)區(qū)域,由于板間翹離限制了熔核直徑的擴(kuò)大和溫度場(chǎng)進(jìn)入準(zhǔn)穩(wěn)態(tài),因而焊點(diǎn)拉剪載荷變化不大。
C點(diǎn)以后 由于電流過(guò)大,使加熱過(guò)于強(qiáng)烈,引起金屬過(guò)熱、噴濺、壓痕過(guò)深等缺陷,接頭性能反而下降。
圖11還表明,焊件愈厚BC段愈陡峭,即焊接電流I的變化對(duì)焊點(diǎn)拉剪載荷的影響愈敏感。
電阻焊時(shí)的每一個(gè)焊接循環(huán)中,自焊接電流接通到停止的持續(xù)時(shí)間,稱(chēng)焊接接通時(shí)間,簡(jiǎn)稱(chēng)焊接時(shí)間。
焊接時(shí)間對(duì)接頭性能的影響與焊接電流相類(lèi)似,如圖12。但應(yīng)注意兩點(diǎn):①C點(diǎn)以后曲線(xiàn)并不立即下降,這是因?yàn)楸M管熔核尺寸已達(dá)飽和,但塑性環(huán)還可有一定擴(kuò)大,再加之熱源加熱速率較和緩,因而一般不會(huì)產(chǎn)生噴濺;②焊接時(shí)間對(duì)代表接頭塑性指標(biāo)的延性比影響較大,因此,對(duì)于承受動(dòng)載或有脆性?xún)A向的金屬材料(可淬硬鋼、鉬合金等)點(diǎn)焊接頭,還應(yīng)考慮焊接時(shí)間對(duì)拉伸載荷的影響。
圖12 接頭拉剪載荷與焊接時(shí)間的關(guān)系
電極壓力也是點(diǎn)焊的重要參數(shù)之一。電極壓力過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使焊點(diǎn)承載能力降低和分散性變大,尤其對(duì)拉伸載荷影響更甚。當(dāng)電極壓力過(guò)小時(shí),由于焊接區(qū)金屬的塑性變形范圍及變形程度不足,造成因電流密度過(guò)大而引起加熱速度大于塑性環(huán)擴(kuò)展速度,從而產(chǎn)生嚴(yán)重噴濺。這不僅使熔核形狀和尺寸發(fā)生變化,而且污染環(huán)境和不安全,這是絕對(duì)不允許的。電極壓力大將使焊接區(qū)接觸面積增大,總電阻和電流密度均減小,焊接區(qū)散熱增加,因此熔核尺寸下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)未焊透缺陷。
一般認(rèn)為,在增大電極壓力的同時(shí),適當(dāng)加大焊接電流或焊接時(shí)間,以維持焊接區(qū)加熱程度不變。同時(shí),由于壓力增大,可消除焊件裝配間隙、剛性不均勻等因素引起的焊接區(qū)所受壓力波動(dòng)對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度的不良影響。此時(shí)不僅使焊點(diǎn)強(qiáng)度維持不變,穩(wěn)定性亦可大為提高。
電極壓力選擇時(shí)還應(yīng)考慮以下因素:①高溫強(qiáng)度愈大的金屬,電極壓力應(yīng)相應(yīng)增大;②焊接規(guī)范愈硬,則電極壓力應(yīng)相應(yīng)增大;為減少采用較小電極壓力所帶來(lái)焊接區(qū)的加熱不足,可采用馬鞍型壓力變化曲線(xiàn)。
電極頭是指點(diǎn)焊時(shí)與焊件表面相接觸的電極端頭部分。電極頭端面尺寸增大時(shí),由于接觸面積增大、散熱效果增強(qiáng),均使焊接區(qū)加熱程度減弱,因而熔核尺寸減小,使焊點(diǎn)承載能力降低。