關于壓縮機內多點凸焊的焊接工藝的應用分析

張迎雪

【摘要】隨著社會的發展，各行各業對焊接技術的要求越來越多、越來越嚴格。外殼組件是壓縮機的重要組成部分，外殼組件上的托架、底腳焊接采用的是多凸點的焊接方法，他的工作原理是通過瞬間大焊接電流使凸點壓潰，達到熔化連接的目的。日常工作中，時常會發生焊接強度不足、凸點移位、焊接飛濺較大等焊接缺陷，造成這些缺陷的原因是多方面的，下面就對凸焊加工工藝及實際生產中的控制方向作一下介紹。

【關鍵詞】凸焊 質量控制 影響因素

一、凸焊工藝的基本原理及特點

（一）凸焊工藝的特點

凸焊是在一焊件的結合面上預先加工出一個或多個凸起點，使其與另一焊件表面相接觸、加壓，并通電加熱，凸起點壓潰后，使這些接觸點形成焊點的電阻焊方法。

（二）凸焊點的形成過程：

凸焊是在點焊基礎上發展起來的，凸焊點的形成機理與點焊基本相似，是點焊的一種變型。圖一表示了一個凸焊點的形成過程。圖中a是帶凸點工件與不帶凸點工件相接觸，圖中b是電流開始流過凸點從而將其加熱至焊接溫度。電極力將己加熱的凸點迅速壓潰，然后發生熔合形成核心，見圖中c，完成后的焊點如圖中d。在這里看出，凸點的存在提高了接合面的壓強和電流密度，有利于接合面氧化膜破裂與熱量集中，使熔核迅速形成。

（三）凸焊的工藝流程

在一般的凸焊焊接循環條件下，焊點的形成過程是由預壓、通電加熱和冷卻結晶三個連續階段所組成的。

二、凸焊質量的影響因素

（一）電極壓力

凸焊的電極力應足以在凸焊點達到焊接溫度時將其完全壓潰，并使兩工件緊密貼合。故電極壓力的大小必須根據被焊金屬的性能，凸點的尺寸和一次焊成凸點的數量等確定。電極壓力大小影響著析熱與散熱，在其他參數不變時電極壓力過大或過早地壓潰凸點，失去凸點的固有作用，同時會因電流密度減小而降低接頭的強度；壓力過小時又會引起嚴重飛濺。一般認為在增大電極壓力的同時適當加大焊接電流以維持焊接區加熱程度不變。

（二）焊接電流

凸焊點完全壓潰前電流必須能使凸點融化，應該是在采用合適的電極壓力下不致于擠出過多金屬的最大電流。通常是根據被焊金屬的性能和厚度來確定焊接電流大小。多點凸焊時，總的焊接電流大約為每個凸點所需電流乘以凸點數，然后根據凸點的公差、工件的形狀以及焊接二次回路阻抗等因素作適當調整。在焊接低碳鋼板材時，一般選用大焊接電流短焊接時間的硬規范。

（三）焊接時間

當焊件材料和厚度給定后，焊接時間由焊接電流和凸點剛性決定，對于焊接性能較好的低碳鋼或低合金鋼，與電極壓力和焊接電流相比，焊接時間是次要的。通常是確定合適的電極壓力和焊接電流后，再調節焊接時間。基本規律是隨著焊接時間增長，熔核尺寸和街頭強度增大，但這種增大有限，因熔核增大會引起后期飛濺，使接頭質量下降。一般凸焊的焊接時間比普通點焊長，而電流比電焊小。多點凸焊的焊接時間稍長于單點凸焊，以減少因凸點高度不一致而引起各點加熱上的差異。

三、凸焊質量的控制方向

（一）凸焊機設備的維護和保養，對焊接質量起著至關重要的作用

我們公司所用的凸焊機多為次級整流式凸焊機，主要包括機械部分（加壓機構、冷卻系統、機身）和電氣部分（焊接回路、阻焊變壓器、主電力開關、功率調節機構、控制設備）。凸焊時，電極必須隨著凸點的被壓潰而迅速下降，否則會因為失壓而產生飛濺，所以應采用電極隨動性好的凸焊機。

（1）加壓機構。加壓機構是焊接壓力的提供裝置。主要包括氣缸、二位四通電磁閥、減壓閥、貯氣筒、濾清器、油霧器等。凸焊機的加壓機構應具有以下特點：剛性好，工作中產生撓曲變形小、不失穩；加壓、消壓動作靈活、迅速，壓力隨動性好；具有適應焊接工藝要求的壓力變化曲線；焊接過程中壓力穩定。

（2）冷卻系統。冷卻系統是給阻焊變壓器、晶閘管、焊接電極等部件冷卻降溫的，日常生產中，如果回水管路溫度過熱、上下胎具底板觸碰燙手，則必須通透冷卻水，保證水流暢通，使冷卻效果明顯。

（3）焊接回路。焊接回路主要包括連接銅排、上下極板等。連接銅排每班次要檢查有無斷裂，焊接時有無打火現象，缺損一半以上時，應及時更換。上下極板要定期檢測平行度，平行度應控制在0.15以內。

（4）阻焊變壓器。阻焊變壓器要定期檢查絕緣板有無松動、脫落現象（首先必須要切斷電源），防止焊接時打火；焊接時有異常情況，應請專業人員檢查，不準私自拆卸。

（5）電壓波動。定期請工機人員檢測設備焊接時的壓降情況，電壓波動應在10%以內。

（6）電流監控部分。電流反饋表要定期校準，O型圈的絕緣膠皮要完好、無破損。

（二）工裝夾具對焊接質量的影響

（1）工裝部分要定期拆卸分開，觀察各接觸面有無打火、腐蝕現象，保證各接觸面清潔、貼合良好。焊接電極要經常清理，用古布清除表面的油污、雜質，用百潔布清除表面的氧化皮、凸點。

（2）焊接電極更換時，要使上下電極中心對正，上下電極貼合良好（底腳上下電極接觸面應0.10mm塞尺不易通過）。底腳上電極焊接面出現裂紋、凸點、凹坑時應及時更換維修，維修時需參考外殼弧面形狀。