内蒙古科技大学：《金属工艺学》课程教学课件（PPT讲稿）第四篇 材料的焊接成形 4.2 压力焊方法 4.3 钎焊、封接与粘接工艺 4.4 金属材料的焊接性能

4.2压力焊方法 4.2.1 压力焊方法及工艺 4.2.2电阻焊 4.2.3 摩擦焊

1 4.2 压力焊方法 4.2.1 压力焊方法及工艺 4.2.2 电阻焊 4.2.3 摩擦焊

4.2.1.压力焊方法及工艺 压力焊是指通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使 其产生塑性变形、再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子 接近到晶格距离(0.3~0.5nm),形成金属键，从而获得不可拆 卸接头的一类焊接方法。 热源形式为：电阻热、高频热、 阴极 阳极 摩擦热等。 力的形式为：静压力、冲击力 (锻压力)和爆炸力等。 压力焊为：冷压焊、扩散焊 压紧工件 和热压焊 压力焊动画模拟 2

2 4.2.1. 压力焊方法及工艺 压力焊是指通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使 其产生塑性变形、再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子 接近到晶格距离（0.3～0.5nm)，形成金属键，从而获得不可拆 卸接头的一类焊接方法。 热源形式为：电阻热、高频热、 摩擦热等。 力的形式为：静压力、冲击力 （锻压力）和爆炸力等。 压力焊为：冷压焊、扩散焊 和热压焊 压力焊动画模拟

4.2.2电阻焊 1.电阻焊的原理及过程 电阻焊是利用电阻热为热源，并在压力下通 过塑性变形和再结晶而实现焊接的。 (1) 热源 电阻热：Q=IXIRt,其中电流 和时间是外因，而电阻是内因。 焊接区的总电阻为： R=Rc+2Rew+2Rw。其中Rc为焊件 ,的白成购国 接触电阻，Rew为电极与焊件间 a)后棉 )对牌 的接触电阻，Rw为焊件电阻。 电阳焊电阻 影片《电阻对焊》 3

3 4.2.2 电阻焊 1．电阻焊的原理及过程 电阻焊是利用电阻热为热源，并在压力下通 过塑性变形和再结晶而实现焊接的。 （1） 热源 电阻热：Q=I×IRt ,其中电流 和时间是外因，而电阻是内因。 焊接区的总电阻为： R=Rc+2Rew+2Rw。其中Rc为焊件 接触电阻，Rew为电极与焊件间 的接触电阻，Rw为焊件电阻。 影片《电阻对焊》

影响接触电阻的因素： 工件表面状态 表面愈粗糙、氧 化愈严重、接触电阻愈大。 电极压力 压力愈高、接触电阻愈 小。 接触电阻示意图 焊前预热 焊前预热将会使接触 1-电凉缆：2-戏际簇铆原；3-不良导传膜 电阻大大下降。 (2)力 静压力用来调整电阻大小，改善加热。产生塑性变形或 在压力下结晶。 冲击力（锻压力）用来细化晶粒，焊合缺陷等。其压力 变化形式有平压力，阶梯压力和马鞍形压力，其中马鞍形压 力较为理想

4 影响接触电阻的因素： 工件表面状态 表面愈粗糙、氧 化愈严重、接触电阻愈大。 电极压力 压力愈高、接触电阻愈 小。 焊前预热 焊前预热将会使接触 电阻大大下降。 （2） 力 静压力用来调整电阻大小，改善加热。产生塑性变形或 在压力下结晶。 冲击力（锻压力）用来细化晶粒，焊合缺陷等。其压力 变化形式有平压力，阶梯压力和马鞍形压力，其中马鞍形压 力较为理想

电阻点焊熔核形成过程 ) 点焊熔核形成过程示意图 (3)电阻焊过程 预压、通电加热、在压力下冷却结晶或塑 性变形和再结晶。 5

5 电阻点焊熔核形成过程 （3） 电阻焊过程 预压、通电加热、在压力下冷却结晶或塑 性变形和再结晶

2.电阻点焊 电阻点焊是用圆柱电极压紧工件，通电、保 压获得焊点的电阻焊方法。 通电加压 点焊过程 动画 1-焊接变压激：2-电设：3-焊件：4-络被 影片《点焊》 6

6 2．电阻点焊 电阻点焊是用圆柱电极压紧工件，通电、保 压获得焊点的电阻焊方法。 影片《点焊》

点焊时的熔核偏移 在焊接不同厚度或不同材料时，因薄板或导 热性好的材料，吸热少，而散热快，导致熔核偏 向厚板或导热差的材料的现象称为熔核偏移。 防止熔核偏移的措施 采用特殊电极和工艺垫片的措施。 中20 垫片 中10 黄铜套 点焊分流 a)特殊电极 b)工艺垫片 熔核偏移的防止 动画

7 点焊时的熔核偏移 在焊接不同厚度或不同材料时，因薄板或导 热性好的材料，吸热少，而散热快，导致熔核偏 向厚板或导热差的材料的现象称为熔核偏移。 防止熔核偏移的措施 采用特殊电极和工艺垫片的措施

点焊工艺参数 点焊的工艺参数为电流、压力和时间。 大电流，短时间称为强规范。 小电流，长时间称为弱规范。 点焊接头形式 点焊主要用于汽车、飞机 等薄板结构的大批量生产。 点焊接头形式 8

8 点焊工艺参数 点焊的工艺参数为电流、压力和时间。 大电流，短时间称为强规范。 小电流，长时间称为弱规范。 点焊接头形式 点焊主要用于汽车、飞机 等薄板结构的大批量生产

3.电阻缝焊 缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动的 盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的 连续焊缝。 缝焊分流严重，通常 采用强规范焊接，焊接电 流比点焊大1.5~2倍。 缝焊主要用于低压 容器，如汽车、摩托车 的油箱、气体静化器等 的焊接。 电阳缝择 影片《缝焊》

9 3．电阻缝焊 缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动的 盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的 连续焊缝。 缝焊分流严重，通常 采用强规范焊接，焊接电 流比点焊大1.5～2倍。 缝焊主要用于低压 容器，如汽车、摩托车 的油箱、气体静化器等 的焊接。 影片《缝焊》

4.对焊 (1) 电阻对焊 先将工件夹紧并加压， 然后通电使接触面温度达 到塑性温度(950~1000℃)。 电阻对焊 在压力下塑变和再结晶形 动画 成固态焊接接头（图12- 77a)。电阻对焊要求对接 处焊前严格清理，所焊截 面积较小，一般用于钢筋 的对接焊。 )电限对犀 )闪光对燥 对焊示意图

10 4．对焊 （1）电阻对焊 先将工件夹紧并加压， 然后通电使接触面温度达 到塑性温度(950 ～1000℃) 。 在压力下塑变和再结晶形 成固态焊接接头（图12 - 77a）。电阻对焊要求对接 处焊前严格清理，所焊截 面积较小，一般用于钢筋 的对接焊