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鍍鋅板點(diǎn)焊機(jī)

工藝要求：

鍍鋅板具有良好的抗腐蝕性，現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于汽車行業(yè)和家電等民用產(chǎn)品。因此研究鍍鋅板的點(diǎn)焊就越發(fā)的尤為重要，但目前國內(nèi)出產(chǎn)的一些點(diǎn)焊機(jī)，由于電網(wǎng)電壓的波動，使焊接質(zhì)量不能得到很好的保證。 本課題提出了一種薄板智能小型點(diǎn)焊機(jī)的研制。其中包括機(jī)體的制作、網(wǎng)壓補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計以及PLC程序的編程。對于機(jī)體的制作，其中包括變壓器制作、氣動裝置和控制系統(tǒng)的安裝。對于網(wǎng)壓補(bǔ)償系統(tǒng)，進(jìn)行了網(wǎng)壓補(bǔ)償計算，根據(jù)二分法計算出特定電壓下的導(dǎo)通角，對特定的數(shù)據(jù)采用三次樣條差值法得到電源電壓和導(dǎo)通角的關(guān)系式。PLC程序的編輯，分析了點(diǎn)焊的焊接過程，進(jìn)行了氣動控制系統(tǒng)的程序編輯，根據(jù)網(wǎng)壓補(bǔ)償計算的結(jié)果進(jìn)行了網(wǎng)壓補(bǔ)償系統(tǒng)的程序編輯，將編輯的程序用特定的數(shù)據(jù)線傳輸進(jìn)點(diǎn)焊機(jī)中的PLC，對此小型點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行性能測試，結(jié)果表明：電源電壓在380±15%V范圍內(nèi)波動時，焊接電流比較穩(wěn)定，可保證焊接質(zhì)量。薄板智能小型點(diǎn)焊機(jī)研制非常成功。 對于鍍鋅板點(diǎn)焊工藝的研究，本文以0.5mm厚度的鍍鋅板作為研究對象，在自主研制的小型點(diǎn)焊機(jī)上進(jìn)行了焊接試驗，在不同的焊接參數(shù)下進(jìn)行了鍍鋅板點(diǎn)焊試驗，在拉力試驗機(jī)上進(jìn)行了剪拉試驗，測量焊接接頭的抗剪力，用游標(biāo)卡尺測量焊點(diǎn)的直徑，用Origin軟件進(jìn)行了曲線擬合，分析了不同焊接參數(shù)對接頭力學(xué)性能的影響；用金相顯微鏡對點(diǎn)焊接頭進(jìn)行了照相，通過金相分析了焊點(diǎn)熔核的微觀特征，了解了不同焊接參數(shù)對熔核結(jié)晶形態(tài)的影響。

一、點(diǎn)焊方法：
          
      點(diǎn)焊通常分為雙面點(diǎn)焊和單面點(diǎn)焊兩大類。雙面點(diǎn)焊時，電極由工件的兩側(cè)向焊接處饋電。典型的雙面點(diǎn)焊方式。是最常用的方式，這時工件的兩側(cè)均有電極壓痕。表示用大焊接面積的導(dǎo)電板做下電極，這樣可以消除或減輕下面工件的壓痕。常用于裝飾性面板的點(diǎn)焊。同時焊接兩個或多個點(diǎn)焊的雙面點(diǎn)焊，使用一個變壓器而將各電極并聯(lián)，這時，所有電流通路的阻抗必須基本相等，而且每一焊接部位的表面狀態(tài)、材料厚度、電極壓力都需相同，才能保證通過各個焊點(diǎn)的電流基本一致。采用多個變壓器的雙面多點(diǎn)點(diǎn)焊，這樣可以避免c的不足。
          
      單面點(diǎn)焊時，電極由工件的同一側(cè)向焊接處饋電，典型的單面點(diǎn)焊方式，單面單點(diǎn)點(diǎn)焊，不形成焊點(diǎn)的電極采用大直徑和大接觸面以減小電流密度。無分流的單面雙點(diǎn)點(diǎn)焊，此時焊接電流全部流經(jīng)焊接區(qū)。有分流的單面雙點(diǎn)點(diǎn)焊，流經(jīng)上面工件的電流不經(jīng)過焊接區(qū)，形成風(fēng)流。為了給焊接電流提供低電阻的通路，在工件下面墊有銅墊板。當(dāng)兩焊點(diǎn)的間距l(xiāng)很大時，例如在進(jìn)行骨架構(gòu)件和復(fù)板的焊接時，為了避免不適當(dāng)?shù)募訜嵋�起�?fù)板翹曲和減小兩電極間電阻，采用了特殊的銅橋A，與電極同時壓緊在工件上。
          
      在大量生產(chǎn)中，單面多點(diǎn)點(diǎn)焊獲得廣泛應(yīng)用。這時可采用由一個變壓器供電，各對電極輪流壓住工件的型式,也可采用各對電極均由單獨(dú)的變壓器供電，全部電極同時壓住工件的型式.后一型式具有較多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用也較廣泛。其優(yōu)點(diǎn)有：各變壓器可以安置得離所聯(lián)電極最近，因而。
      其功率及尺寸能顯著減小；各個焊點(diǎn)的工藝參數(shù)可以單獨(dú)調(diào)節(jié)；全部焊點(diǎn)可以同時焊接、生產(chǎn)率高；全部電極同時壓住工件，可減少變形；多臺變壓器同時通電，能保證三相負(fù)荷平衡。
二、點(diǎn)焊工藝參數(shù)選擇
          
      通常是根據(jù)工件的材料和厚度，參考該種材料的焊接條件表選取，首先確定電極的端面形狀和尺寸。其次初步選定電極壓力和焊接時間，然后調(diào)節(jié)焊接電流，以不同的電流焊接試樣，經(jīng)檢查熔核直徑符合要求后，再在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力，焊接時間和電流，進(jìn)行試樣的焊接和檢驗，直到焊點(diǎn)質(zhì)量完全符合技術(shù)條件所規(guī)定的要求為止。最常用的檢驗試樣的方法是撕開法，優(yōu)質(zhì)焊點(diǎn)的標(biāo)志是：在撕開試樣的一片上有圓孔，另一片上有圓凸臺。厚板或淬火材料有時不能撕出圓孔和凸臺，但可通過剪切的斷口判斷熔核的直徑。必要時，還需進(jìn)行低倍測量、拉抻試驗和X光檢驗，以判定熔透率、抗剪強(qiáng)度和有無縮孔、裂紋等。
          以試樣選擇工藝參數(shù)時，要充分考慮試樣和工件在分流、鐵磁性物質(zhì)影響，以及裝配間隙方面的差異，并適當(dāng)加以調(diào)整。
      三、不等厚度和不同材料的點(diǎn)焊
          
      當(dāng)進(jìn)行不等厚度或不同材料點(diǎn)焊時，熔核將不對稱于其交界面，而是向厚板或?qū)щ姟��?dǎo)熱性差的一邊偏移，偏移的結(jié)果將使薄件或?qū)щ姟��?dǎo)熱性好的工件焊透率減小，焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。熔核偏移是由兩工件產(chǎn)熱和散熱條件不相同引起的。厚度不等時，厚件一邊電阻大、交界面離電極遠(yuǎn)，故產(chǎn)熱多而散熱少，致使熔核偏向厚件；材料不同時，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性差的材料產(chǎn)熱易而散熱難，故熔核也偏向這種材料
          調(diào)整熔核偏移的原則是：增加薄板或?qū)щ姟��?dǎo)熱性好的工件的產(chǎn)熱而減少其散熱。常用的方法有：
          （1）采用強(qiáng)條件   
      使工件間接觸電阻產(chǎn)熱的影響增大，電極散熱的影響降低。電容儲能焊機(jī)采用大電流和短的通電時間就能焊接厚度比很大的工件就是明顯的例證。
          （2）采用不同接觸表面直徑的電極在薄件或?qū)щ姟��?dǎo)熱性好的工件一側(cè)采用較小直徑，以增加這一側(cè)的電流密度、并減少電極散熱的影響。
          （3）采用不同的電極材料   薄板或?qū)щ姟��?dǎo)熱性好的工件一側(cè)采用導(dǎo)熱性較差的銅合金，以減少這一側(cè)的熱損失。
          （4）采用工藝墊片    
在薄件或?qū)щ姟��?dǎo)熱性好的工件一側(cè)墊一塊由導(dǎo)熱性較差的金屬制成的墊片（厚度為0.2-0.3mm），以減少這一側(cè)的散熱。
      點(diǎn)焊接頭的設(shè)計
          
      點(diǎn)焊通常采用搭接接頭和折邊接頭接頭可以由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度的工件組成。在設(shè)計點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)時，必須考慮電極的可達(dá)性，即電極必須能方便地抵達(dá)工件的焊接部位。同時還應(yīng)考慮諸如邊距、搭接量、點(diǎn)距、裝配間隙和焊點(diǎn)強(qiáng)度諸因素。
          邊距的最小值取決于被焊金屬的種類，厚度和焊接條件。對于屈服強(qiáng)度高的金屬、薄件或采用強(qiáng)條件時可取較小值。
          搭接量是邊距的兩倍，推薦的最小搭接量見表11-2。
      表11-2  接頭的最小搭接量（mm)3
            最薄板件厚度單排焊點(diǎn)雙排焊點(diǎn)
            結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金結(jié)構(gòu)鋼不銹鋼及高溫合金輕合金