電阻點焊參數的研究

譚志恒

1. 概述

電氣開關觸頭（見附圖）的焊接主要采用電阻點焊工藝生產，近期公司質檢人員隨機抽檢了500件觸頭，合格產品才336件，合格率為67.2%。通過對不同的廢品件進行分析發現，未焊透為75件，表面發黑54件，燒傷10件，壓痕8件，內部氣孔7件，其他10件。從廢品原因分析發現，六種廢品主要是由于電阻點焊參數的選擇不合理引起的。因此，為了降低廢品率，提高生產效率，本文通過電阻點焊工藝研究分析，運用正交試驗法，改進了該產品的電阻點焊工藝，解決了生產質量問題，為今后相關產品的生產積累了經驗。

電氣開關觸頭

2. 試驗工藝過程

電阻點焊熱產生于焊件內部，是電阻熱，其公式為Q =I2Rt。點焊時，各工藝參數的影響是相互制約的。下面就其對點焊效果、質量的影響進行原因分析。

（1）焊接電流 從式中可知，焊接電流對產熱的影響比電阻和時間兩者都大，是最重要的因素，對點焊效果、質量有明顯的影響。電流過大電阻熱就會過量，工件出現表面發黑、燒傷；過小則會未焊透，因此在焊接過程中，電流是一個必須嚴格控制的參數。

（2）焊接區總電阻 焊接區總電阻由焊件間接觸電阻、電極與工件間接觸電阻及焊件本身內部電阻共同組成。

在實際生產中，電極、工件的材質、表面、尺寸等是已經確定的，故電極壓力對焊接區總電阻有明顯的影響，隨著電極壓力的增大，電阻顯著減小，而焊接電流增大的幅度卻不大，不能影響因總電阻減小引起的產熱減少。因此，焊點強度總隨著焊接壓力增大而減小，解決的辦法是在增大焊接壓力的同時，增大焊接電流。

（3）焊接時間 焊接時間對點焊效果、質量也有影響，時間過長電阻熱也會過量，工件出現表面發黑、燒傷；過短則會未焊透。為了保證熔核尺寸和焊點強度，焊接時間與焊接電流在一定范圍內可以相互補；為了獲得一定強度的焊點，可以采用大電流和短時間（強條件，又稱硬規范），也可采用小電流和長時間（弱條件，也稱軟規范）。選用硬規范還是軟規范，取決于金屬的性能、厚度和所用焊機的功率。

從分析可知，當電極材料、端面形狀和尺寸選定后，焊接參數的選擇主要是考慮焊接電流、焊接時間、電極壓力。由于焊接電流是產生熱量的最重要的因素，故三者中首先選定焊接電流，再選擇焊接時間、電極壓力，從試驗中找出合適規范參數，附表為基本焊接參數。

基本焊接參數

按照附表，至少有27種的規范參數組合，要全部試驗選擇確定其中合適工藝參數需要大量的人力、物力和時間，因此采用正交試驗法進行試驗。

根據附表所示，焊接電流可有100A、150A以及200A三種，焊接時間有20s、25s、30s三種，電極壓力0.30kN、0.35kN、0.40kN三種，通過正交試驗，每組500件的產品進行分析發現：焊接電流為150A、焊接時間為25s，電極壓力為0.35kN時，產品的廢品率最低，為5.32%。采用正文試驗法得出的點焊參數，通過實際應用生產，大大提升了公司的產品質量和生產效率。

3. 結語

在電氣開關電阻點焊生產過程中，影響焊接質量的工藝主要是焊接電流、焊接時間和電極壓力，其中焊接電流是主要因素。

本文通過采用正交試驗方法，快速找到了最佳的電氣開關電阻點焊參數，并在實際應用中證實，通過試驗確定的焊接參數，很大程度了提升的產品的質量，為今后生產其他相似產品提供了寶貴的經驗。