)从微观而论,任何导体的表面都是不平的,因而, 两个导体相接触时,只能在个别点上建立物理接触点, 使导电面积减小。带电粒子在电场作用下的运动、碰 撞阻尼增强。而电流线弯曲又使导电路径加长,从而 使两接触面间的电阻增大。 2)在导体表面上,经常有氧化膜、油污和其它赃物 等存在,这些物质具有很大的电阻率,使表面层电阻 增大。 对接触电阻的影响因素主要有:电极和工件表面状 态、电极压力、加热温度以及被焊材料的硬度等
l)从微观而论,任何导体的表面都是不平的,因而, 两个导体相接触时,只能在个别点上建立物理接触点, 使导电面积减小。带电粒子在电场作用下的运动、碰 撞阻尼增强。而电流线弯曲又使导电路径加长,从而 使两接触面间的电阻增大。 2)在导体表面上,经常有氧化膜、油污和其它赃物 等存在,这些物质具有很大的电阻率,使表面层电阻 增大。 对接触电阻的影响因素主要有:电极和工件表面状 态、电极压力、加热温度以及被焊材料的硬度等
(2)焊件内部电阻2R 焊件内部电阻2R是焊接区金属材料本身所具有的电 阻,该区域的体积要大于以电极一焊件接触面为底的圆柱 体体积,这是由于点焊时有“边缘效应”,即电流通过板 件时,其电流线在板件中间部分将向边缘扩展,使电流场 呈现双鼓形的现象(如图8-2)。 凡是影响电流场分布的因素必然影响内部电阻2R, 主要因素有:金属材料的热物理性质、力学性能、点焊规 范参数及特征(电极压力、焊接电流及通电时间)和焊件厚 度等
(2)焊件内部电阻2Rw 焊件内部电阻2Rw是焊接区金属材料本身所具有的电 阻,该区域的体积要大于以电极一焊件接触面为底的圆柱 体体积,这是由于点焊时有“边缘效应”,即电流通过板 件时,其电流线在板件中间部分将向边缘扩展,使电流场 呈现双鼓形的现象(如图8-2)。 凡是影响电流场分布的因素必然影响内部电阻2Rw , 主要因素有:金属材料的热物理性质、力学性能、点焊规 范参数及特征(电极压力、焊接电流及通电时间)和焊件厚 度等
40 (3)总电阻R 120 研究表明,不同的金属材料在8o 加热过程中焊接区动态总电阻R的8aX 变化规律相差甚大,如图8-5。不醫州 锈钢、钦合金等材料呈单调下降的 050100150200250300 特性;铝及铝合金在加热初期呈迅速 焊接时间s 下降后趋于稳定;而低碳钢在点焊加 1一低碳钢;2一不锈钢;3一铝 图8-5典型材料的动态电阻比较 热过程中其总电阻R的变化曲线上 却明显地有一峰值。下面就低碳钢 点焊时的动态电阻曲线(图8-6)作 分析,此曲线共分为四个阶段: 图8-6低碳钢动态电阻曲线
(3) 总电阻R 研究表明,不同的金属材料在 加热过程中焊接区动态总电阻R的 变化规律相差甚大,如图8一5。不 锈钢、钦合金等材料呈单调下降的 特性;铝及铝合金在加热初期呈迅速 下降后趋于稳定;而低碳钢在点焊加 热过程中其总电阻R的变化曲线上 却明显地有一峰值。下面就低碳钢 点焊时的动态电阻曲线(图8一6)作 一分析,此曲线共分为四个阶段: 图8一6低碳钢动态电阻曲线 1一低碳钢;2一不锈钢;3一铝 图8一5典型材料的动态电阻比较
降段(to~t1),加热开始几周波内,由于接触电阻迅速下 降,动态电阻也呈陡降趋势,此时焊接区加热但未熔化; 上升段(t1^t2),随着加热温度升高,焊件的电阻率增加, R迅速增加,使动态电阻也迅速增加。在接近t2时,由 于电阻率增加速率减小,动态电阻也缓慢增加直至最大值, 此时焊接区金属已局部熔化,形成熔核,并逐步长大; 再次下降段〔t2~t),由于金属软化及绕流现象,使接触 面迅速增大且局部导电截面增加,动态电阻再次下降; >平稳段(t3以后),此时电流场和温度场均进人准稳态,熔 核及塑性环尺寸基本不变,动态电阻也趋于稳定值
➢ 降段(t0~t1),加热开始几周波内,由于接触电阻迅速下 降,动态电阻也呈陡降趋势,此时焊接区加热但未熔化; ➢ 上升段(t1 ~t2),随着加热温度升高,焊件的电阻率增加, Rw迅速增加,使动态电阻也迅速增加。在接近t2时,由 于电阻率增加速率减小,动态电阻也缓慢增加直至最大值, 此时焊接区金属已局部熔化,形成熔核,并逐步长大; ➢ 再次下降段(t2~t3),由于金属软化及绕流现象,使接触 面迅速增大且局部导电截面增加,动态电阻再次下降; ➢ 平稳段(t3以后),此时电流场和温度场均进人准稳态,熔 核及塑性环尺寸基本不变,动态电阻也趋于稳定值
8.2.3点焊时的温度场及加热特点 (1)点焊温度场 点焊时的电阻是产生内部热源一电阻热的基础,是形 成焊接温度场的内在因素。研究表明,接触电阻 R+2Rew,的析热量约占内部热源Q的5%-10%这 部分热量对建立焊接初期的温度场、扩大接触面积,促 进电流场分布的均匀化有重要作用。但过大的接触电阻 有可能造成通电不正常或使接触面上局部区域过分强烈 析热面产生喷溅、粘损等缺陷。 内部电阻2R的析热量约占内部热源Q的90 95%,是形成熔核的热量基础。内部电阻2R,与其
8 .2 .3 点焊时的温度场及加热特点 (1)点焊温度场 点焊时的电阻是产生内部热源—电阻热的基础,是形 成焊接温度场的内在因素。研究表明,接触电阻 Rc+2Rew ,的析热量约占内部热源Q的5%一10%,这 部分热量对建立焊接初期的温度场、扩大接触面积,促 进电流场分布的均匀化有重要作用。但过大的接触电阻 有可能造成通电不正常或使接触面上局部区域过分强烈 析热面产生喷溅、粘损等缺陷。 内部电阻2Rw的析热量约占内部热源Q的90%一 95%,是形成熔核的热量基础。内部电阻2Rw,与其