由于电极的接触面积决定着电流密度,电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失,因此,电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损,接触面积增大,焊点强度将降低。
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。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性,引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。
热平衡及散热
点焊时,产生的热量只有一小部分用于形成焊点,较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了,其热平衡方程式:
Q=Q1+Q2————(3)其中:Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量有效热量Q1取决与金属的热物理性能及熔化金属量,而与所用的焊接条件无关。Q1=10%-30%Q,导热性好的金属(铝、铜合金等)取下限;电阻率高、导热性差的金属(不锈钢、高温合金等)取上限。损失热量Q2主要包括通过电极传导的热量(30%-50%Q)和通过工件传导的热量(20%Q左右)。辐射到大气中的热量5%左右。
焊接循环
点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段
1)预压阶段——电极下降到电流接通阶段,确保电极压紧工件,使工件间有适当压力。
2)焊接时间——焊接电流通过工件,产热形成熔核。
3)维持时间——切断焊接电流,电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
4)休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降,开始下一个焊接循环。
为了改善焊接接头的性能,有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环：
1)加大预压力以消除厚工件之间的间隙,使之紧密贴合。
2)用预热脉冲提高金属的塑性,使工件易于紧密贴合、防止飞溅;凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触,以保证各点加热的一致。
3)加大锻压力以压实熔核,防止产生裂纹或缩孔。
