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电阻点焊工艺篇（一） 本文是车身维修工艺系列的第二篇文章，由金源诗琴钣喷培训中心王海亮老师供稿，重点介绍车身钣金维修中的电阻点焊工艺，分析介绍了电阻点焊的基本原理与主要工艺参数。 电阻点焊篇幅较长，涉及内容较多，我们会做成一系列文章在后续逐步推出，敬请期待！ 01 电阻点焊简介 我们日常生活中所见的汽车，大多数都是由一块块钢板制成的零部件拼装起来的，这个过程在生产制造中叫做焊装。其最主要的步骤就是使用电阻点焊，将一块块钢板拼接成牢固安全的白车身。  在发生事故后，车身经过钣金技师校正、胶粘铆接、焊接等一系列专业操作，可以恢复原有的外形尺寸与安全性能，恢复电阻点焊连接点，是其中关于车身安全非常重要的一项。  车身维修后的电阻点焊焊点 02 电阻点焊原理 电阻点焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。感觉文字比较繁琐抽象，可以直接看下方的视频。 电阻点焊原理 类似于钨丝灯泡的工作原理，电流通过金属钨丝，由于电阻热效应，电阻较高的钨丝会产生高热，温度上升到一定高度后开始辐射可见光，于是物体发光。  灯泡发光原理 电阻点焊利用了这种通电发热的效应。电流通过铜电极传递到工件。铜具有较高的热导率和较低的电阻，可确保热量优先在工件中产生，而不是在电极中产生。 这个过程中产生热量的大小主要取决于金属本身的电阻，以及施加电流的时间。这种热量可以用方程式来表示： Q=I²×R×t 在这个方程中，“Q”是热能，“I”是电流，“R”是电阻，“t”是施加电流的时间。 由以上公式中我们得知，焊接过程中需要调节的焊接参数，主要就是焊接电流、焊接时间与焊接电阻。 其中，焊接电流与焊接时间，通过机器控制面板调节。 焊接电阻比较特殊，主要依靠调节气压控制加压力调整电极与板件的接触面积与间隙来控制。 综上所述，在电阻点焊过程中，影响最重要的工艺参数有4个 1. 焊接电流 2. 焊接时间 3. 电极压力 4. 电极端部特征 接下来我们来了解下这四项电阻点焊工艺参数 ① 焊接电流 在焊接过程中，电阻电焊机通过内部一系列逆变、变压、整流转换，将外部的工频交流电，转换成可达到12000A的直流电,整个过程如下图所示。  A.三相交流电变为直流电（整流器） B.逆变器将直流转换成内部变压器所需的交流电压和频率 C.变压器将交流电压转化为焊接所需的电压水平 D.整流器按照用户所需的设置将电流转化回直流电 E.控制电子装置监测输入和输出并调整设置，以实现稳定的焊接特性 对于需要手动调节的或手动模式，通常在选定板材参数后，机器会给出一个焊接电流的推荐值，可以根据试焊结果进行调节。 在规划维修车间时，我们建议购买的焊机，最好能具有至少12000安培的电流的焊接能力，基本可以满足各品牌对于高强度材料的焊接需求。 对于整个焊接过程，除了电流大小，我们还要考虑另一个指标-电流密度  电流密度的公式是： J=I/A 它可以用来表述在实际焊接位置电流能量的大小。其中，J 是电流密度 I是电流，A 是截面矢量。  电流密度与焊接温度的关系 截面矢量主要由电极端部特征与压力决定，所以焊接电流大小，受到电极形态与压力的影响。 ② 电极端部特征 除了电流的大小，电极端部特征，对焊接质量也有重要的影响。  常见的电极头 对于车身维修，，有别于常见的平直型电极，我们常用的电极头形状中间略有凸起，如下图所示。  选用电极除了要考虑形状，还要考虑直径规格 电极头直径 ：D= 2t + 3mm 公式中 t 为焊接板材的厚度 大部分汽车品牌对双层板材焊接焊核要求在4-5mm左右，无需过多考虑电极直径。 在需要焊接较大焊点时（如捷豹路虎要求电阻点焊焊核直径7.0mm-8.4mm），只凭增加电流无法达到要求，就需要增大接触面积，选用较粗的电极。比如外直径13mm电极头、16mm电极头，根据焊接试焊结果选择。 电极使用一段时间后会发生塑性变形，电极端部形成蘑菇状形变，且直径增加。这种塑性变形的产生是由于电极头部在焊接时承受压力和高温作用的结果。 此时需要及时修磨，以恢复正确的焊接参数。  完好的电极头  需要修磨的电极，增大了接触面积， 减小了电流密度。 ③ 电极压力 电极压力对电极间接触电阻产生影响，同时使用适当的压力，可以消除部分熔核内的孔洞。 下图解释了接触电阻Rc位置，接触电阻主要是由板件表面涂层，氧化膜与电流截通面构成，其阻值远大于焊件本身电阻，所以此处发热量最大，即熔核从此处开始形成。 随着电极压力的增大，将导致金属板变薄，接触电阻减小此时焊接电流虽略有增大，但不能补偿由于接触电阻减小而引起产热的减小。因此焊点强度总是随着电极压力的增大而减小。 关于电极压力，应注意： （1）在增大电极压力的同时，应增大焊接电流和延长焊接时间。 （2）电极压力过小，将引起飞溅，会使焊点强度降低甚至不熔。 另外电极压力对板件的压痕深度不应超过板件厚度的 20%，大于这个值将导致金属强度降低，并可能因电极嘴的淬火作用导致按压点周围出现裂缝。 在实际操作时，我们还需要考虑采用“C”形 或“X” 形（剪刀形）配置对压力的影响。 C型钳 X型钳（剪刀形） 使用 120mm X型电极臂焊接时，两种类型的焊枪均需符合 5000 牛顿的端头压力大小， 如果使用更长的X型电极臂，则因为电极臂的加长，“X”类型的焊枪端头压力会减小，所以更换更长的X型电极臂时，压力的变化必须考虑在内。 采用长C型臂与短C型臂，对电极压力基本无影响。 ④ 焊接时间 电阻点焊焊接过程可分为四个阶段 (1) 预压时间：固定焊件，置于铜电极之间，然后施加压力，将两个焊件压紧。 (2) 焊接时间：焊接电流通过工件，由电阻热将两工件接触面加热到熔化温度， 并逐渐向四周扩大形成熔核。 (3) 保持时间：当熔核尺寸达到标准时，停止焊接，电极压力继续保持，熔核在电极压力作用下冷却结晶形成焊点。 (4) 停止时间：焊接结束，焊接电极移动到下一个焊接位置。 以上四个时间分段构成了一个完整的焊接循环，对于售后维修，在操作焊机时，我们需要重点考虑的时间因素只有一个，那就是焊接时间。 对于焊接时间，有两种规范
也就是说，焊接电流与焊接时间在一定范围内可以互相补充，达到同样的焊接效果， 关于硬规范和弱规范的选择，我们无需担心。这一点焊机内部参数基本已经设定好，我们只需在必要时根据试焊结果进行微调。 在一定范围内，调整焊接时间与焊接电流，能起到相似的效果，他们不是固定值，而是在一个范围内相互动态匹配的。 ►►► 总结 ► 以上是关于电阻点焊四大参数的简要分析与介绍，作为电阻点焊工艺介绍的开篇，本章主要聚焦于一些基本概念与理论，后续会陆续介绍到实际操作与具体型号，敬请期待！ 如果感觉我们的文章对您有所增益，可以右下角点击赞赏或在看，给我们传递一些鼓励，谢谢！ |
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