实验14　金属材料的电阻点焊实验

一、实验目的

（1）掌握电阻点焊的原理与主要特点。

（2）了解电阻点焊机的类型与结构。

（3）学会使用电阻点焊机，焊接一种典型接头。

二、实验原理

（1）原理。电阻点焊是指将焊件装配成搭接接头并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属形成焊点的电阻焊方法，即利用低电压、高强度的电流流过，夹紧在一起的两块金属板时产生大量电阻热，用焊枪电极的挤压力把金属工件融合在一起。电阻点焊的原理图及典型接头如图2-2所示。

点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。

电阻点焊的三个主要参数如下。

① 电极压力。两个金属件之间的焊接机械强度与焊枪电极施加在金属板上的力有直接关系。

② 焊接电流。给金属板加压后，一股很强的电流流过焊枪电极，然后流入金属板件，在金属板的接合处电阻值最大，电阻热温度迅速上升。

③ 加压时间。保证接头在熔合的前提下，为避免晶粒长大，时间不宜过长。

（2）电阻点焊的特点

① 焊接成本比气体保护焊等低。

② 没有焊丝、焊条、火、气体等消耗。

③ 焊接过程中不产生烟火、蒸汽。

④ 焊接时不需要去除板件上的镀层。

⑤ 焊接接头外观平整、美观。

（3）焊接过程及注意事项

① 焊接过程。焊件置于两电极之间，踩下脚踏板并使上电极与焊件接触并加压，在继续压下脚踏板时，电源触头开关接通，于是变压器开始工作，次级回路通电使焊件加热。当焊接一定时间后松开脚踏板时电极上升，借弹簧的拉力先切断电源而后恢复原状，单点焊接过程即告结束。

② 注意事项

● 点焊分流现象。焊接新焊点时，有一部分电流会流经已焊好的焊点，使焊接电流发生变化，影响点焊质量。

● 点距为两相邻焊点间的中心距。焊件厚度越大，导电性越强，点距要越大。

● 安全。要防止触电和烫伤。

电阻点焊广泛用于金属箱柜制造、建筑机械、汽车零部件、自行车零部件、异形标准件、工艺品、电子元器件、仪器仪表、电气开关、电缆制造、过滤器、消声器、金属包装、化工容器、丝网、网筐等金属制品行业；还可用于中低碳钢板、不同厚度的金属板材、小直径线材、钢板与工件及各种有色金属异形件进行高质量、高效率的焊接。点焊工件常用厚度范围是0.05～6mm。

三、实验用品

实验设备：DN-16点焊机1台。

主要技术参数如下。

● 功率。功率决定焊机的最大容量。

● 额定焊接厚度决定焊机所能焊接的最大工件厚度。

● 电极的端面形状和尺寸。

实验材料：不锈钢板、碳钢板等。

四、实验步骤

（1）工件表面清理，以保证接头质量稳定；本实验中将焊件表面擦拭干净，去除焊件表面的锈迹、油污、尘土和水汽等即可。

（2）将焊件装配成搭接接头，确定焊接位置和点距。

（3）根据工件的材料和厚度，电极的端面形状和尺寸，通过实验，确定电极压力和焊接时间并做相应电流设定。

（4）踏下踏板将焊件压紧在两电极之间并保持一定时间。

（5）更换焊接位置或更换焊件。

五、思考题

阐明电阻点焊的原理与焊接操作要领。

参　考　文　献

［1］　那顺桑. 金属材料工程专业实验教程. 北京：冶金工业出版社，2004.

［2］　张皖菊，李殿凯. 金属材料学实验. 合肥：合肥工业大学出版社，2013.

（李成栋）