★关键词24 电阻电焊
1.电阻点焊的工作原理
电阻点焊的工作原理,如图3-7所示。在进行施焊时,将已除锈的钢筋的交叉点放在点焊机的两个电极间,使钢筋通电发热至一定温度后,加压使焊点的金属焊合。
图3-7 电阻点焊的工作原理图
2.电阻点焊的工艺参数
(1)电阻点焊的电流强度。
按照电流大小不同,焊接参数可分为强参数和弱参数两种:
强参数的电流强度较大(120~360A/mm2,即指焊接电流与焊接点面积之比,其面积可采用交叉钢筋中小钢筋的断面面积);
弱参数的电流强度较低(80~160A/mm2)。
强参数的经济效果好,但需要大功率的点焊机。因此,在点焊热轧钢筋时,除钢筋直径大、焊机功率不足,需采用弱参数外,一般宜采用强参数,以提高生产效率。
当点焊含碳量高、可焊性差的钢筋时,更应采用强参数,这样才能保证焊接质量;冷加工钢筋点焊时,必须采用强参数,以免因焊接升温而丧失冷加工获得的强度。
(2)电阻点焊的通电时间。
强参数的通电时间极短,一般仅0.1~0.5s;弱参数的通电时间较长,一般为0.5s至数秒。
通电时间的长短,对焊点的质量影响较大。时间过长,钢筋变软而容易压缩,或熔化过多而产生溢出现象,导致焊点强度降低;时间过短,则热量不足,焊接不良。
通电时间与变压器级次、钢筋直径有关。变压器的级数越高,通电时间越短;在同一级次下,钢筋直径越大,通电时间也越长。当采用DN3-75型点焊机时,其焊接通电时间见表3-1。
表3-1 采用DN3-75型点焊机焊接通电时间 单位:s
注:点焊HRB335级钢筋或冷轧带肋钢筋时,焊接通电时间可延长20%~25%。
(3)电阻点焊的电极压力。
试验充分证明:电极压力对焊点强度也有很大影响。如果电极压力过小,则接触电阻很大,钢筋易发生熔化,甚至烧坏电极;电极压力过大,则接触电阻很小,因而需延长通电时间,影响生产效率。
点焊时,部分电流会通过已焊接好的各点而形成分流现象,会使通过焊点的电流减小,降低焊点的强度。分流大小随着通路的增加而增大,随焊点距离的增加而减小。因此,点焊时应考虑合理焊接的顺序,使电流分流减小;也可适当延长通电时间或增大电流,以弥补分流的影响。当采用DN3-75型点焊机时,其焊接电极压力见表3-2。
表3-2 采用DN3-75型点焊机电极压力 单位:N
(4)电阻点焊的钢筋直径。
钢筋焊接骨架和钢筋焊接网在焊接生产中,当两根钢筋直径不同时,焊接骨架较小钢筋直径小于或等于10mm时,大、小钢筋直径之比不宜大于3倍;当较小钢筋直径为12~16mm时,大、小钢筋直径之比不宜大于2倍。焊接网较小钢筋直径不得小于较大钢筋直径的60%。
3.电阻点焊的焊接工艺
点焊过程可分为预压、通电、锻压三个阶段,如图3-8所示,在通电开始一段时间内,接触点扩大,固态金属因加热膨胀。在焊接压力作用下,焊接处金属产生塑性变形,并挤向工件间隙缝中;继续加热后,开始出现熔化点,并逐渐扩大要求的核心尺寸时切断电流。
图3-8 电阻点焊的工艺过程
t1—预压时间;t2—通电时间;t3—锻压时间
当钢筋交叉点焊时,由于接触点只有一点,而在接触处有较大的接触电阻,因此在接触的瞬间,电流产生的热量都集中在这一点上,使金属很快地受热达到熔化连接的温度,同时在电极加压下使焊点金属得到焊合。
电阻点焊应根据钢筋牌号、直径及焊机性能等具体情况,选择合适的变压器级数、焊接通电时间和电极压力。
焊点的压入深度应为较小钢筋直径的18%~25%。
4.电阻点焊的质量检查
(1)钢筋电阻点焊的外观检查应无脱落、漏焊、气孔、裂缝、空洞以及明显烧伤现象。
(2)焊点处应挤出饱满均匀的熔化金属,并应有适量的压入深度;焊接网的长度、宽度及骨架长度的允许偏差为±10mm;焊接骨架高度的允许偏差为±5mm;网眼尺寸及箍筋间距的允许偏差为±10mm。
(3)焊点的抗剪强度不应低于小钢筋的抗拉强度;在进行拉伸试验时,不应在焊点处出现断裂;在进行弯曲试验时,不应出现裂纹。