镀锌板点焊机

工艺要求：

镀锌板具有良好的抗腐蚀性，现在广泛的应用于汽车行业和家电等民用产品。因此研究镀锌板的点焊就越发的尤为重要，但目前国内出产的一些点焊机，由于电网电压的波动，使焊接质量不能得到很好的保证。 本课题提出了一种薄板智能小型点焊机的研制。其中包括机体的制作、网压补偿系统的设计以及PLC程序的编程。对于机体的制作，其中包括变压器制作、气动装置和控制系统的安装。对于网压补偿系统，进行了网压补偿计算，根据二分法计算出特定电压下的导通角，对特定的数据采用三次样条差值法得到电源电压和导通角的关系式。PLC程序的编辑，分析了点焊的焊接过程，进行了气动控制系统的程序编辑，根据网压补偿计算的结果进行了网压补偿系统的程序编辑，将编辑的程序用特定的数据线传输进点焊机中的PLC，对此小型点焊机进行性能测试，结果表明：电源电压在380±15%V范围内波动时，焊接电流比较稳定，可保证焊接质量。薄板智能小型点焊机研制非常成功。 对于镀锌板点焊工艺的研究，本文以0.5mm厚度的镀锌板作为研究对象，在自主研制的小型点焊机上进行了焊接试验，在不同的焊接参数下进行了镀锌板点焊试验，在拉力试验机上进行了剪拉试验，测量焊接接头的抗剪力，用游标卡尺测量焊点的直径，用Origin软件进行了曲线拟合，分析了不同焊接参数对接头力学性能的影响；用金相显微镜对点焊接头进行了照相，通过金相分析了焊点熔核的微观特征，了解了不同焊接参数对熔核结晶形态的影响。

一、点焊方法：
          
      点焊通常分为双面点焊和单面点焊两大类。双面点焊时，电极由工件的两侧向焊接处馈电。典型的双面点焊方式。是最常用的方式，这时工件的两侧均有电极压痕。表示用大焊接面积的导电板做下电极，这样可以消除或减轻下面工件的压痕。常用于装饰性面板的点焊。同时焊接两个或多个点焊的双面点焊，使用一个变压器而将各电极并联，这时，所有电流通路的阻抗必须基本相等，而且每一焊接部位的表面状态、材料厚度、电极压力都需相同，才能保证通过各个焊点的电流基本一致。采用多个变压器的双面多点点焊，这样可以避免c的不足。
          
      单面点焊时，电极由工件的同一侧向焊接处馈电，典型的单面点焊方式，单面单点点焊，不形成焊点的电极采用大直径和大接触面以减小电流密度。无分流的单面双点点焊，此时焊接电流全部流经焊接区。有分流的单面双点点焊，流经上面工件的电流不经过焊接区，形成风流。为了给焊接电流提供低电阻的通路，在工件下面垫有铜垫板。当两焊点的间距l很大时，例如在进行骨架构件和复板的焊接时，为了避免不适当的加热引起复板翘曲和减小两电极间电阻，采用了特殊的铜桥A，与电极同时压紧在工件上。
          
      在大量生产中，单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电，各对电极轮流压住工件的型式,也可采用各对电极均由单独的变压器供电，全部电极同时压住工件的型式.后一型式具有较多优点，应用也较广泛。其优点有：各变压器可以安置得离所联电极最近，因而。
      其功率及尺寸能显著减小；各个焊点的工艺参数可以单独调节；全部焊点可以同时焊接、生产率高；全部电极同时压住工件，可减少变形；多台变压器同时通电，能保证三相负荷平衡。
二、点焊工艺参数选择
          
      通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸。其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检查熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力，焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时，还需进行低倍测量、拉抻试验和X光检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。
          以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。
      三、不等厚度和不同材料的点焊
          
      当进行不等厚度或不同材料点焊时，熔核将不对称于其交界面，而是向厚板或导电、导热性差的一边偏移，偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小，焊点强度降低。熔核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时，厚件一边电阻大、交界面离电极远，故产热多而散热少，致使熔核偏向厚件；材料不同时，导电、导热性差的材料产热易而散热难，故熔核也偏向这种材料
          调整熔核偏移的原则是：增加薄板或导电、导热性好的工件的产热而减少其散热。常用的方法有：
          （1）采用强条件   
      使工件间接触电阻产热的影响增大，电极散热的影响降低。电容储能焊机采用大电流和短的通电时间就能焊接厚度比很大的工件就是明显的例证。
          （2）采用不同接触表面直径的电极在薄件或导电、导热性好的工件一侧采用较小直径，以增加这一侧的电流密度、并减少电极散热的影响。
          （3）采用不同的电极材料   薄板或导电、导热性好的工件一侧采用导热性较差的铜合金，以减少这一侧的热损失。
          （4）采用工艺垫片    
在薄件或导电、导热性好的工件一侧垫一块由导热性较差的金属制成的垫片（厚度为0.2-0.3mm），以减少这一侧的散热。
      点焊接头的设计
          
      点焊通常采用搭接接头和折边接头接头可以由两个或两个以上等厚度或不等厚度的工件组成。在设计点焊结构时，必须考虑电极的可达性，即电极必须能方便地抵达工件的焊接部位。同时还应考虑诸如边距、搭接量、点距、装配间隙和焊点强度诸因素。
          边距的最小值取决于被焊金属的种类，厚度和焊接条件。对于屈服强度高的金属、薄件或采用强条件时可取较小值。
          搭接量是边距的两倍，推荐的最小搭接量见表11-2。
      表11-2  接头的最小搭接量（mm)3
            最薄板件厚度单排焊点双排焊点
            结构钢不锈钢及高温合金轻合金结构钢不锈钢及高温合金轻合金