铝合金的点焊工艺研究:
接触焊接的朋友都知道铝合金熔点低、屈服强度低以及导电导热性能良好的特点,给电阻点焊带来较大的困难,主要表现在以下几个方面:
1、一般采用大电流、短时间的焊接规范,点焊铝合金所需的电流约为点焊同样厚度的镀锌钢板的1倍左右,而焊接时间仅为它的1/3,这既对焊电源提出了较高的困难,同时它也给焊接质量监控带来了较大的困难,铝合金点焊一般推荐使用低频或者直流焊机,当焊接板厚小于1.2mm的铝合金时,可使用工频交流焊机,在铝合金的点焊质量监控方面,人们做了较多的研究,研究表明:钢板点焊时常用的单一电参数或热参数的监控方法不适合于铝合金点焊质量的监控,而采用多参数的线性回归法则能有效的预测铝合金点焊时的熔核直径、焊点强度及飞溅现象,这是与铝合金的合金成分、易氧化等造成的焊接区性能不稳定有关的。
2、铝合金点焊的另一难点来自于其表面的致密氧化膜,由于氧化膜的高熔点、高电阻率及非均匀性,给点焊造成了很大的困难,消除铝合金表面的氧化层,可改善其焊接性能。
3、铝合金点焊时的电极磨损问题比点焊镀锌板时更严重,其原因是:铝板表面不可避免的存在一定的氧化膜,在通电初期,有很大的焊接电流通过很小的导电面、高电流密度产生过热、而铝本身的熔点又低,使铜和铝合金局部熔化,导致电极磨损,而且电极磨损还会造成接头强度的很大波动,其波动范围内约为点焊镀锌钢板时的5倍,因此,近年来国外学者就此方面做出了很多的研究,例如:通过铝合金点焊时的焊接性能及电极寿命实验,提出了一个有效的方法,即在铝合金两面分别镀不同的厚度的铬酸盐层,使它与电极的接触电阻减少,降低接触面上的加热程度,而使铝板之间的接触电阻增大,加速熔核形成,这样既保证了接头的性能,又能提高了电极寿命,而数值模拟方法是近年来发展较快的一种焊接接头态模拟及性能预测的较好的方法,它也被应用于镀锌钢板点焊研究中,例如用数值模拟方法分析了电极头与铝板接触面上的瞬时温度分布,通过在实验中改变输入热量,冷却水流及电极帽深度等方法证明,电极头上的最高温度与输入热量成正比关系,但与对流、辐射造成的热损耗的关系不大
4、由于铝的导热性与低熔点和低屈服强度,由电阻点焊引起的变形必定比钢严重的多。
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