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縫焊

鎖定
縫焊是指焊件裝配成搭接或對接接頭並置於兩滾輪電極之間,滾輪加壓焊件並轉動,連續或斷續送電,形成一條連續焊縫的電阻焊方法。 [2]  它以圓盤形電極代替點焊的圓柱形電極,與工件做相對運動。主要用於油桶、罐頭、汽車油箱等的焊接。焊件裝配成搭接或斜對接頭並置於兩滾輪電極之間,滾輪加壓焊件並轉動,連續或斷續送電,形成一條連續焊縫的電阻焊方法,稱為縫焊。 縫焊是用一對滾盤電極代替點焊的圓柱形電極,與工件作相對運動,從而產生一個個熔核相互搭疊的密封焊縫的焊接方法。 縫焊廣泛應用於油桶、罐頭罐、暖氣片、飛機和汽車油箱,以及噴氣發動機、火箭、導彈中密封容器的薄板焊接。 [1] 
中文名
縫焊
外文名
seam welding
採    用
圓形滾輪
分    類
連續和斷續
應    用
油桶等

縫焊縫焊材料

縫焊用的電極是圓形滾輪,滾輪直徑一般為50至600毫米,常用的直徑為180至250毫米。滾輪厚度為10至20毫米,接觸表面形狀有圓柱面和圓弧面兩種,個別情況下采用圓錐面。圓柱面滾輪廣泛用於焊接各種鋼和高温合金,圓弧面滾輪因易於散熱壓痕過度均勻,常用於輕合金焊接。
滾盤通常採用外部冷卻方式。焊接有色金屬和不鏽鋼時,用清潔的自來水即可,焊接一般鋼時,為防止生鏽,常用含5%硼砂的水溶液冷卻。滾盤有時也採用內部循環水冷卻,特別是焊接鋁合金的焊機,但其構造要複雜得多。

縫焊分類

按滾盤轉動與饋電方式分,縫焊可分為連續縫焊、斷續縫焊和步進縫焊。
按接頭型式分,縫焊可分為搭接縫焊、壓平縫焊、墊箔對接縫焊、銅線電極縫焊等。

縫焊縫焊方法

一。按滾盤轉動與饋電方式分,縫焊可分為1.連續縫焊、2.斷續縫焊和3.步進縫焊。
1.連續縫焊時,滾盤連續轉動,電流不斷通過工件。這種方法易使工件表面過熱,電極磨損嚴重,因而很少使用。但在高速縫焊時(4-15m/min)50Hz交流電的每半周將形成一個焊點,交流電過零時相當於休止時間,這又近似於下述的斷續縫焊,因而在制缸、制桶工業中獲得應用。
2.斷續縫焊時,滾盤連續轉動,電流斷續通過工件,形成的焊縫由彼此搭迭的熔核組成。由於電流斷續通過,在休止時間內,滾盤和工件得以冷卻,因而可以提高滾盤壽命、減小熱影響區寬度和工件變形,獲得較優的焊接質量。這種方法已被廣泛應用於1.5mm以下的各種鋼、高温合金和鈦合金的縫焊。斷續縫焊時,由於滾盤不斷離開焊接區,熔核在壓力減小的情況下結晶,因此很容易產生表面過熱、縮孔和裂紋(如在焊接高温合金時)。儘管在焊點搭疊量超過熔核長度50%時,後一點的熔化金屬可以填充前一點的縮孔,但最後一點的縮孔是難以避免的。不過國內研製的微機控制箱,能夠在焊縫收尾部分逐點減少焊接電流,從而解決了這一難題。
3.步進縫焊時,滾盤斷續轉動,電流在工件不動時通過工件,由於金屬的熔化和結晶均在滾盤不動時進行,改善了散熱和壓固條件,因而可以更有效地提高焊接質量,延長滾盤壽命。這種方法多於鋁、鎂合金的縫焊。用於縫焊高温合金,也能有效地提高焊接質量,但因國內這種類型的交流焊機很少,因而未獲應用。當焊接硬鋁。以及厚度為4+4mm以上的各種金屬時,必須採用步進縫焊,以便形成每一個焊點時都能像點焊一樣施加鍛壓力,或同時採用暖冷脈衝。但後一種情況很少使用。
二。按接頭型式分,縫焊可分為1.搭接縫焊、2.壓平縫焊、3.墊箔對接縫焊、4.銅線電極縫焊等。
1. 搭接縫焊同點焊一樣,搭接接頭可用一對滾盤或用一個滾盤和一根芯軸電極進行縫焊。接頭的最小搭接量與點焊相同。
搭接縫焊除常用的雙面縫焊外,還有單面單縫縫焊、單面雙縫縫焊和小直徑圓周縫焊等。小直徑圓周縫焊可採用①偏離加壓軸線的滾盤電極;②橫向縫焊機上附加一定位裝置;③採用環形電極,電極的工件表面呈錐形,錐尖必須落在小直徑圓周焊縫中心,以消除電極在工件上的滑移。
2.壓平縫焊時的搭接量比一般縫焊時要小得多,約為板厚的1-1.5倍,焊接時同時壓平接頭,焊後的接頭厚度為板厚的1.2-1.5倍。通常採用圓柱形面的滾盤,其寬度應全部覆蓋接頭的搭接部分。焊接時要使用較大的焊接壓力和連續的電流。為了獲得穩定的焊接質量,必須精確地控制搭接量。通常要將工件牢固夾緊或用定位焊預先固定。這種方法可以獲得具有良好外觀的焊縫,常用於低碳鋼和不鏽鋼製成的食品容器和冷凍機襯套等產品的焊接。
3.墊箔對接縫焊是解決厚板縫焊的一種方法。因為當板厚達3mm時,若採用常規搭接縫焊,就必須用很慢的焊接速度,較大的焊接電流和電極壓力,這會引起工件表面過熱和電極粘附,使焊接困難。若用墊箔縫焊,就可以克服這些困難。墊箔對接縫焊簡單介紹:先將面板件邊緣對接,並在接頭通過滾盤時,不斷地將兩條箔帶鋪墊於滾盤和板件之間。箔帶的厚度為0.2-0.3mm,寬度為4-6mm.由於箔帶增加了焊接區的電阻,並使散熱困難,因而有利於熔核的形成。這種方法的優點是:接頭有較平緩的加強高;良好的外觀;不管板厚如何箔帶的厚度均相同;不易產生飛濺,因而對應於一定電流的電極壓力均應相同;不易產生飛濺,因而對應於一定電流的電極壓力均可減小一半;焊接區變形小。其缺點是:對接精度要求高;焊接時必須準備地將箔帶鋪墊於滾盤與工件間,增加了自動化的困難。
4.銅線電極縫焊是解決鍍層鋼板縫焊時,鍍層粘着滾盤的有效方法。焊接時,將圓銅線不斷地送到滾盤與板件之間。銅線呈卷狀連續輸送,經過滾盤後又連續繞在另一繞線盤上。鍍層僅粘附銅線上,而不會污染滾盤。雖然銅線用過後要報廢。但鍍層鋼板、特別是鍍錫鋼板,還沒有別的縫焊方法可以代替它。由於報廢銅線的售價與銅線相差不多,所以焊接成本並不高。這種方法主要用於製造食品罐。
我國最近生產的FHGX-1型罐身電阻焊自動線,是這一方法的最新發展。銅線在送至滾盤前先紮成扁平線。搭接接頭和壓平縫焊一樣。銅線用完後又自動切成短段回收。這種方法的焊接速度非常高,板厚0.2mm時,焊速可達15m/min。自動線包括板件的送進、成形、焊接、焊縫的塗漆和烘乾。

縫焊縫焊工藝

縫焊接頭的形成本質上與點焊相同,因而影響焊接質量的諸晌素也是類似的。主要有焊接電流、電極壓力、焊接時間、休止時扣、焊接速度和滾盤直徑等。
(一)焊接電流
縫焊形成熔核所需的熱量來源與點焊相同,都是利用電流通參過焊接區電阻產生的熱量。在其他條件給定的情況下,焊接電流的,大小決定了熔核的焊透率和重疊量。在焊接低碳鋼時,熔核平均焊透率為鋼板厚度的300o-70%,以45%-50%為最佳。為了獲得氣密焊縫熔核重疊量應不小於15%一20%b
當焊接電流超過某一定值時,繼續增大電流只能增大熔核的焊透率和重疊量而不會提高接頭強度,這是不經濟的。如果電流過大,還會產生壓痕過深和焊縫燒穿等缺陷。
縫焊時由於熔核互相重疊而引起較大分流,因此,焊接電流通常比點焊時增大15 0o ^r40%。
(二)電極壓力
縫焊時電極壓力對熔核尺寸的影響與點焊一致。電極壓力過高會使壓痕過深,同時會加速滾盤的變形和損耗。壓力不足則易產生縮孔,並會因接觸電阻過大易使滾盤燒損而縮短其使用壽命。
(三)焊接時間和休止時間
縫焊時,主要通過焊接時間控制熔核尺寸,通過冷卻時間控制重疊量。在較低的焊接速度時,焊接與休止時間之比為1. 25:1 或2:1,可獲得滿意結果。當焊接速度增加時,焊點間距增加,此時要獲得重疊量相同的焊縫,就必須增大此比例。為此,在較高焊接速度時,焊接與休止時間之比應為3:1或更高。
(四)焊接速度
焊接速度與被焊金屬、板件厚度以及對焊縫強度和質量的要求等有關。通常在焊接不鏽鋼、高温合金和有色金屬時,為了避免飛濺和獲得緻密性高的焊縫,必須採用較低的焊接速度。有時還採用步進縫焊,使熔核形成的全過程均在滾盤停止的情況下進行。這種縫焊的焊接速度要比常用的斷續縫焊低得多。
焊接速度決定了滾盤與板件的接觸面積,以及滾盤與加熱部位的接觸時間,因而影響了接頭的加熱和散熱。當焊接速度增大時,為了獲得足夠的熱量,必須增大焊接電流。過大的焊接速度會引起板件表面燒損和電極粘附,因此即使採用外部水冷卻,焊接速度也要受到限制。

縫焊接頭設計

縫焊的接頭型式、搭邊寬度與點焊類似(壓平縫焊與墊箔對接縫焊的接頭例外)。
滾盤不象點焊電極那樣可以做成特殊形狀,因此設計縫焊結構時,必須注意滾盤的可達性。
當焊接小曲率半徑工件時,由於內側滾盤半徑的減小受到一定限制,必然會造成熔核向外測偏移,甚至使外側板件未焊透。為此應避免設計曲率半徑過小的工件。如果在一個工件上既有平直部分,又有曲率半徑很小的部分,如摩托車油箱那樣。為了防止小曲率半徑處的焊接未焊透,可以在焊到此部位時,增大焊接電流。這在微機控制的焊機上尤其容易實現。

縫焊焊接類型

(一)低碳鋼的縫焊
低碳鋼是焊接性最好的縫焊材料。低碳鋼搭接縫焊根據使用月的和用途可採用高速、中速和低速三種方案。手動移動工件時,為便於對準預定的焊縫位置,多采用中速。自動焊接時,如焊機的容量足夠,可以採用高速或更高的速度。如焊機容量不夠,不降低速度就不能保證足夠大的熔寬和熔深時,就只能採用低速。
連續通電的低碳鋼壓平縫焊和墊箔縫焊的焊接條件。
低碳鋼縫焊的焊接條件
板厚(mm)
搭接量(mm)
電極壓力(KN)
焊接電流(KN)
焊接速度(cm/min)
0.8
1.2
2.0
1.2
1.8
2.5
4
7
11
13
16
19
320
200
140
低碳鋼墊箔縫焊的焊接條件
板厚(mm)
電極壓力(KN)
焊接電流(KA)
焊接速度(cm/min)
0.8
1.0
1.2
1.6
2.3
3.2
4.5
2.5
2.5
3.0
3.2
3.5
3.9
4.5
11.0
11.0
12.0
12.5
12.0
12.5
14.0
120
120
120
120
100
70
50
(二)淬火合金鋼的縫焊
可淬硬合金鋼縫焊時,為消除淬火組織,也需要採用焊後回火的雙脈衝加熱方式。在焊接和回火時,工件應停止移動,即應在步進縫焊機上進行。如果缺少這種設備,只能在斷續縫焊機上進行時,建議採用焊接時間較長,弱
(三)鍍層鋼板的縫焊
鍍鋅鋼板的縫焊
鍍鋅鋼板縫焊時,應注意防止產生裂紋,破壞焊縫的氣密性。裂紋產生的原因是殘留在熔核內和擴散到熱影響區的鋅使接頭脆化,受應力作用引起的。防止裂紋的方法是正確選擇工藝參數。
參考資料
  • 1.    孫景榮.焊接名詞術語釋義大全:化學工業出版社,2015
  • 2.    介紹  .術語在線—權威的術語知識服務平台[引用日期2021-04-20]