点焊是一种利用压力和热量连接重叠工件的金属连接工艺。 电阻点焊这个名字在制造商中也很熟悉。

也许你想知道这个名字“点焊” 来自。好吧，这个 金属焊接 这种方法会在焊接位置留下一个小点（更像是一个点）。

 

点焊工艺

铜电极点焊机

各种金属和合金可用作点焊的电极，例如铜、铬、锆和低碳钢。 然而，铜是最常见的金属。 高导热性和低电阻使其成为这项工作的理想选择。 高压电源对集中区域施加强力压力，使金属熔化并开始熔化。 低电阻使得焊接位置比电极产生更多热量。

 

点焊是如何工作的？

点焊过程可分为三个阶段：放工件、通电流、凝固。

• 第一阶段：工件安装

第一阶段涉及将工件以重叠位置设置到焊机中。 工件可以具有相同或不同的材料类型。 接下来，将电极头调整到焊接位置。 此外，在施加压力之前，上下电极需要精确对准。

• 第二阶段：介绍当前

点焊中的加热电弧

工件正确定位后，电流开始流过电极。 当电流从高功率的另一个电极流出时，工件的电阻会产生热量 （H=我²RT） 并熔化焊接区域。 电极的熔点应高于工件的熔点。 低熔点导致接头失效，因为它在工件熔化之前就熔化了，

• 第三阶段：凝固

电流在焊点中流动的时间取决于焊点的厚度和材料。 发送电流指定时间后，下一阶段是冷却焊接位置。 电极保留在工件中并作为支撑，直到其完全凝固。 在这里，电极也有助于散失接头处的热量。 创建紧密接头后，将电极从工件上取下并前往另一个焊接点。

让我们通过流程图来了解点焊的过程；

流程图：点焊工艺

 

点焊变量

点焊的最终质量受到许多因素的影响，包括电压、电流、压力和厚度。 例如，压力的微小变化可能会大大降低焊接质量。

1. 电极压力

力通过电极施加到工件上。 它有助于连接它们并形成牢固的接头。 如果电极力变得太高，它会与表面产生更好的接触，并由于电阻降低而降低热转换。 因此，需要高电流，同时增加压力来抵消电阻的变化。 每种材料都有特定的压力范围； 例如，低碳钢的点焊每毫米板材厚度需要1.5至2 KN。

2. 电流

发热（H=I²RT）和焊接质量直接受到提供给焊点的电流量的影响。 建议根据所需的焊接温度和工件电阻来调整电流。

3. 焊接时间

电极暴露在压力和电流下的时间长度会影响焊接质量。 如果焊接时间超过要求，则会影响翘曲、熔透和电极寿命。 因此，限制时间尽可能短是理想的选择。 当厚度较大（<2mm）时，必须脉冲电流和压力，而不是延长曝光时间，

4. 电极尖端直径

使用合适尺寸的电极头对于点焊至关重要。 小尖端可能会导致接头薄弱，而大尖端可能会导致过热——过度加热会导致凝固后形成空隙和气穴。

 

点焊的优点

铜电极产生点焊。

• 1. 点焊是各种应用中金属连接工艺的支柱。 它适用于相似和不同的工件，并形成牢固且持久的接头。
  2. 对导电金属和合金使用点焊有很多好处。 让我们详细讨论一些重要的优点。
  3. 接头均匀性：点焊在连接具有多个焊点的工件时产生均匀的接头。 每个焊接位置通过电极的压力和电流相同，从而实现均匀性。 此外，还可以采用自动或半自动点焊来消除可能的人为错误。
  4. 异种材料的连接：使用传统的焊接工艺并不总是能够在不兼容的工件之间产生高质量的连接。 点焊可以在不同材料之间形成牢固、优质的接头，而不会变形或翘曲。 唯一的要求是材料的电阻必须高于焊接电极。
  5. 轻质材料的连接：使用传统的焊接方法焊接轻质材料是很棘手的。 过多的热量可能会烧毁焊接位置的材料。 点焊是避免这个问题的最佳选择。 通过施加压力和热量，它可以在轻质材料中形成出色的接头。
  6. 成本效益：与其他焊接技术不同，点焊不需要惰性气体、填充剂或额外材料，从而降低了耗材成本，并使焊接更加经济实惠。 此外，节能有助于降低焊接成本。
  7. 焊接速度：点焊平均需要 0.01 至 0.63 秒才能完成，使其成为快速焊接技术之一。 尽管连接部件的厚度会影响焊接速度，但与其他焊接技术相比，它仍然是一种快速的操作。
  8. 可重复性：无论您需要进行多少次相同的焊接，它都能保持出色的尺寸一致性。 在手工焊接的情况下，这可能取决于操作员的技能。 然而，自动和半自动点焊具有出色的重复性。
  9. 热影响区少：点焊在焊接位置采用同心加热，限制了工件内的热传递。 因此，与其他形式的焊接相比，它造成的热损伤较小。

 

缺点

与任何其他技术一样，点焊也有一些缺点。 了解缺点有助于限制错误和失败的机会。 让我们更详细地讨论一些重大缺点。

厚度限制

• 1. 厚度限制：点焊不适用于较厚的工件。 与点焊兼容的工作表厚度范围为 0.6 至 3 毫米（G. Kashiyama，2013 年）。 因此，如果需要焊接厚度大于3mm的板材，最好选择其他焊接技术。 当厚度大于3mm时，焊接过程变得繁琐。
  2. 工件尺寸有限：点焊设备通常设计用于小型或中型工件，可能不适合较大或不规则形状的工件。
  3. 点数量有限：点焊通常用于在单个点处连接两个金属表面，因此可能不适合连接大面积或多点。
  4. 有限的材料：并非所有金属类型都可以点焊，因为某些金属（例如铝和铜）需要不同的焊接技术。
  5. 表面准备：表面准备对于点焊非常重要，因为表面上的任何污垢、油或油漆都会影响焊接质量。
  6. 高功耗：点焊需要高电力，可能会导致能源成本飙升。
  7. 需要熟练的操作员：点焊需要熟练的操作员正确设置和操作设备，以确保焊接质量。
  8. 便携性有限：点焊设备通常又大又重，因此可能不适合在需要移动性的地方使用。

 

 

应用

点焊能够连接几乎所有最大厚度为 3 毫米的金属和合金板材。 在当前情况下，许多行业都在使用自动化和半自动化点焊，包括汽车、航空航天、厨具、建筑、电气和施工。 让我们更详细地了解其中的一些。

1. 汽车

点焊在汽车车身制造中发挥着重要作用。 广泛应用于汽车车身制造 （米斯拉，2016）。 例如，使用点焊将铝板连接起来形成车身。 此外，汽车行业仅使用自动化点焊机和机器人。

2. 电子行业

许多电气零件和产品的结构都采用点焊。 它经常用于制造 PCB 板、电池、传感器、连接器、太阳能电池、面板和其他零件。 此外，一些电池更喜欢点焊而不是焊接。

3. 厨具

点焊适用于制作不同的厨具，包括抹刀、披萨刀、手柄和杯子。

4. 畸齿矫正学

您可能对牙套很熟悉。 牙医用于重新排列牙齿和其他各种正畸治疗。 点焊（小尺寸）技术将一端连接到另一端。

5. - 修护更新

点焊用于修理汽车、金属家具和建筑部件。 它还在受损汽车的重塑中发挥着重要作用。

 

最后的想法

点焊是最精确、最具成本效益的金属连接技术之一，厚度限制为 3 毫米。 它结合了压力和热量的应用。 通过电极向焊接位置施加电流和压力。

控制点焊变量是一个影响焊接质量的复杂过程。 必须根据材料类型、厚度和质量要求确定适当的电流、电压、压力、焊接时间和其他点焊变量。

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常见问题

什么是点焊？

点焊是指通过施加热量和压力来连接金属。 工作表（最大 3 毫米）位于电极之间，电极向焊接位置施加压力和电流。 电流产生熔化所需的热量，压力有助于熔化。

为什么选择点焊？

与其他焊接技术相比，点焊提供坚固的接头、精确度、快速的交货时间、可重复性以及以具有竞争力的价格连接异种材料。

点焊的用途在哪里？

点焊适用于制造汽车车身、厨具、牙齿矫正、维修、电子产品以及更多应用。

点焊的关键变量是什么？

一些重要的点焊变量包括电流、电压、电极压力、焊接时间和保持时间。

 

参考书目

1. 橿山，HM (2013)。 使用工艺胶带进行点焊时熔核形成过程的模拟。 第一届国际连接与焊接联合研讨会。 ScienceDirect。
2. 米什拉，SS (2016)。 异种金属板电阻点焊研究：概述。 新材料制造和加工的技术进步。