電阻點(diǎn)焊參數(shù)的研究

譚志恒

1. 概述

電氣開(kāi)關(guān)觸頭（見(jiàn)附圖）的焊接主要采用電阻點(diǎn)焊工藝生產(chǎn)，近期公司質(zhì)檢人員隨機(jī)抽檢了500件觸頭，合格產(chǎn)品才336件，合格率為67.2%。通過(guò)對(duì)不同的廢品件進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，未焊透為75件，表面發(fā)黑54件，燒傷10件，壓痕8件，內(nèi)部氣孔7件，其他10件。從廢品原因分析發(fā)現(xiàn)，六種廢品主要是由于電阻點(diǎn)焊參數(shù)的選擇不合理引起的。因此，為了降低廢品率，提高生產(chǎn)效率，本文通過(guò)電阻點(diǎn)焊工藝研究分析，運(yùn)用正交試驗(yàn)法，改進(jìn)了該產(chǎn)品的電阻點(diǎn)焊工藝，解決了生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題，為今后相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)積累了經(jīng)驗(yàn)。

電氣開(kāi)關(guān)觸頭

2. 試驗(yàn)工藝過(guò)程

電阻點(diǎn)焊熱產(chǎn)生于焊件內(nèi)部，是電阻熱，其公式為Q =I2Rt。點(diǎn)焊時(shí)，各工藝參數(shù)的影響是相互制約的。下面就其對(duì)點(diǎn)焊效果、質(zhì)量的影響進(jìn)行原因分析。

（1）焊接電流 從式中可知，焊接電流對(duì)產(chǎn)熱的影響比電阻和時(shí)間兩者都大，是最重要的因素，對(duì)點(diǎn)焊效果、質(zhì)量有明顯的影響。電流過(guò)大電阻熱就會(huì)過(guò)量，工件出現(xiàn)表面發(fā)黑、燒傷；過(guò)小則會(huì)未焊透，因此在焊接過(guò)程中，電流是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的參數(shù)。

（2）焊接區(qū)總電阻 焊接區(qū)總電阻由焊件間接觸電阻、電極與工件間接觸電阻及焊件本身內(nèi)部電阻共同組成。

在實(shí)際生產(chǎn)中，電極、工件的材質(zhì)、表面、尺寸等是已經(jīng)確定的，故電極壓力對(duì)焊接區(qū)總電阻有明顯的影響，隨著電極壓力的增大，電阻顯著減小，而焊接電流增大的幅度卻不大，不能影響因總電阻減小引起的產(chǎn)熱減少。因此，焊點(diǎn)強(qiáng)度總隨著焊接壓力增大而減小，解決的辦法是在增大焊接壓力的同時(shí)，增大焊接電流。

（3）焊接時(shí)間 焊接時(shí)間對(duì)點(diǎn)焊效果、質(zhì)量也有影響，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)電阻熱也會(huì)過(guò)量，工件出現(xiàn)表面發(fā)黑、燒傷；過(guò)短則會(huì)未焊透。為了保證熔核尺寸和焊點(diǎn)強(qiáng)度，焊接時(shí)間與焊接電流在一定范圍內(nèi)可以相互補(bǔ)；為了獲得一定強(qiáng)度的焊點(diǎn)，可以采用大電流和短時(shí)間（強(qiáng)條件，又稱(chēng)硬規(guī)范），也可采用小電流和長(zhǎng)時(shí)間（弱條件，也稱(chēng)軟規(guī)范）。選用硬規(guī)范還是軟規(guī)范，取決于金屬的性能、厚度和所用焊機(jī)的功率。

從分析可知，當(dāng)電極材料、端面形狀和尺寸選定后，焊接參數(shù)的選擇主要是考慮焊接電流、焊接時(shí)間、電極壓力。由于焊接電流是產(chǎn)生熱量的最重要的因素，故三者中首先選定焊接電流，再選擇焊接時(shí)間、電極壓力，從試驗(yàn)中找出合適規(guī)范參數(shù)，附表為基本焊接參數(shù)。

基本焊接參數(shù)

按照附表，至少有27種的規(guī)范參數(shù)組合，要全部試驗(yàn)選擇確定其中合適工藝參數(shù)需要大量的人力、物力和時(shí)間，因此采用正交試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)。

根據(jù)附表所示，焊接電流可有100A、150A以及200A三種，焊接時(shí)間有20s、25s、30s三種，電極壓力0.30kN、0.35kN、0.40kN三種，通過(guò)正交試驗(yàn)，每組500件的產(chǎn)品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：焊接電流為150A、焊接時(shí)間為25s，電極壓力為0.35kN時(shí)，產(chǎn)品的廢品率最低，為5.32%。采用正文試驗(yàn)法得出的點(diǎn)焊參數(shù)，通過(guò)實(shí)際應(yīng)用生產(chǎn)，大大提升了公司的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3. 結(jié)語(yǔ)

在電氣開(kāi)關(guān)電阻點(diǎn)焊生產(chǎn)過(guò)程中，影響焊接質(zhì)量的工藝主要是焊接電流、焊接時(shí)間和電極壓力，其中焊接電流是主要因素。

本文通過(guò)采用正交試驗(yàn)方法，快速找到了最佳的電氣開(kāi)關(guān)電阻點(diǎn)焊參數(shù)，并在實(shí)際應(yīng)用中證實(shí)，通過(guò)試驗(yàn)確定的焊接參數(shù)，很大程度了提升的產(chǎn)品的質(zhì)量，為今后生產(chǎn)其他相似產(chǎn)品提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。