點焊中使用的電極可以根據(jù)不同的應用而有很大差異。每種工具樣式都有不同的用途。半徑式電極用于高熱應用,電極具有用于高壓的截頭尖端,用于焊接拐角的偏心電極,用于到達角落和小空間的偏移偏心尖端,并且最后偏移截斷以進入工件本身。
點焊過程會使材料硬化,導致材料翹曲。這降低了材料的疲勞強度,并且可以拉伸材料并使其退火。點焊的物理效應包括內(nèi)部開裂,表面裂縫和不良外觀。受影響的化學性質(zhì)包括金屬的內(nèi)阻和腐蝕性。
基本點焊機由電源,儲能單元(例如電容器組),開關,焊接變壓器和焊接電極組成。能量存儲元件允許焊工提供高瞬時功率水平。如果功率需求不高,則不需要能量存儲元件。該開關使儲存的能量被傾倒到焊接變壓器中。焊接變壓器降低電壓并升高電流。變壓器的一個重要特性是它可以降低開關必須處理的電流水平。焊接電極是變壓器二次回路的一部分。還有一個控制盒可以管理開關并可以監(jiān)控焊接電極的電壓或電流。
給焊工帶來的阻力很復雜。有次級繞組,電纜和焊接電極的電阻。焊接電極和工件之間也存在接觸電阻。工件具有阻力,工件之間存在接觸阻力。
在焊接開始時,接觸電阻通常很高,因此大部分初始能量將在那里消散。該熱量和夾緊力將使電極材料界面處的材料軟化并平滑,并且更好地接觸(即,降低接觸電阻)。因此,更多的電能將進入工件和兩個工件的結電阻。當電能被輸送到焊縫并導致溫度升高時,電極和工件傳導熱量。目標是施加足夠的能量,使得斑點內(nèi)的一部分材料熔化而不會使整個斑點熔化。斑點的周長會帶走大量的熱量并使周長保持在較低的溫度,F(xiàn)場內(nèi)部傳導的熱量較少,所以它先熔化了。如果施加的焊接電流太長,則整個點熔化,材料耗盡或以其他方式失效,并且“焊接”變成孔。
焊接所需的電壓取決于待焊接材料的電阻,板厚和熔核的所需尺寸。當焊接普通組合如1.0 + 1.0 mm鋼板時,焊縫開始時電極之間的電壓僅約為1.5 V,但在焊接結束時可降至1 V。電壓的降低是由工件熔化引起的電阻降低引起的。變壓器的開路電壓高于此值,通常在5到22伏的范圍內(nèi)。
焊點的電阻隨著流動和液化而變化,F(xiàn)代焊接設備可以監(jiān)控和調(diào)整焊接實時,以確保一致的焊接。設備可以尋求在焊接期間控制不同的變量,例如電流,電壓,功率或能量。
焊機尺寸范圍為5至500 kVA。用于各種行業(yè)的微點焊機可以降至1.5 kVA或更低,以滿足精密焊接需求。
焊接時間通常非常短,這可能導致電極出現(xiàn)問題 - 它們不能足夠快地移動以保持材料夾緊。焊接控制器將使用雙脈沖來解決這個問題。在第一脈沖期間,電極接觸可能無法形成良好的焊接。第一個脈沖會使金屬軟化。在兩個脈沖之間的暫停期間,電極將靠近并且更好地接觸。
在點焊過程中,大電流引起大磁場,電流和磁場相互作用產(chǎn)生大的磁力場,驅(qū)動熔化的金屬以高達0.5米的速度快速移動/秒