A. 焊机工作原理
焊机是一种用来加热并融化金属材料以进行焊接的设备。不同类型的焊机有不同的工作原理,下面介绍常见的两种焊机工作原理:
电弧焊机工作原理
电弧焊机是最常用的焊接设备之一。它的工作原理是通过电源将电能转换为电流,并通过电掘猜极形成电弧,在电弧作用下加热并融化金属材料,最终实现焊接。
具体来说,电弧焊机的电路包括电源、电极、工件和焊接表面,当电极与工件接触时,电弧就会产生,通过电弧加热并融化金属材料,形成焊缝。电弧焊机的焊接效果受多种因素的影响,如电流强度、电极材料、焊接位置等。
气体保护焊机工作原理
气体保护焊机是另一种常见的焊接设备,主要判闹型用于焊接不锈钢、铝合金等金属材料。它的工作原理是通过电源将电能转换为电流,使电极和工件之间形成电弧,同时向焊接区域喷射保护气体,使焊接区域免受空气污染。
具体来说,气体保护焊机的电路包括电源、电极、工件和保护气体喷嘴。当电极和工件接触时,电弧会产生,加热并融化金属弯银材料,同时保护气体喷射在焊接区域,避免氧气、水汽等空气污染物的侵入,从而实现高质量的焊接效果。
总之,焊机工作原理的基本原理是通过电源将电能转换为电流,然后通过电弧加热并融化金属材料,最终实现焊接。不同类型的焊机会根据不同的焊接需要采用不同的工作原理和技术。
B. 点焊焊接的原理是什么
电焊机是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料,使被接触物相结合的目的。其结构十分简单,就是一个大功率的变压器。电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源、一种是直流电。他们利用电感的原理,电感量在接通和断开时会产生巨大的电压变化,利用正负两极在瞬间短路时产生的高压电弧来熔化电焊条上的焊料,来使它们达到原子结合的目的。
点焊机系采用双面双点过流焊接的原理,工作时两个电极加压工件使两层金属在两电极的压力下形成一定的接触电阻,而焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的热熔接,且焊接电流瞬间从另一电极沿两工件流至此电极形成回路,不伤及被焊工件的内部结构。
随着我国经济的发展,电焊机和点焊机的发展也共同进步,它们在矿业、工业等领域都有非常重要的作用,电焊机和点焊机有什么不同和区别这个问题可能会随着整个产业的进步持续下去,但是相信在良好市场的促进下,这两种产品都能健康发展。
C. 焊接的概念及焊接机理是什么
1焊接的概念
焊接,就是用加热的方式使两件金属物体结合起来。如果在焊接的过程中需要熔入第三种物质,则称之为“钎焊”,所熔入的第三种物质称为“焊料”。按焊料熔点的高低不同又将钎焊分为“硬钎焊”和“软钎焊”,通常以450℃为界,低于450℃的称为“软钎焊”。电子产品安装的所谓“焊接”就是软钎焊的一种,主要是用锡、铅等低熔点合金作焊料,因此俗称“锡焊”。
2锡焊的机理
从物理学的角度来看,任何焊接都是一个“扩散”的过程,是一个在高温下两个或两个以上物体表面分子相互渗透的过程。锡焊,就是让熔化的焊料渗透到两个被焊物体(比如元器件引脚与印刷电路板焊盘)的金属表面分子中,然后冷凝而使之结合。
锡焊的机理可以由以下三个过程来表述。
1)浸润
加热后呈熔融状态的焊料(锡铅合金),沿着工件金属的凹凸表面,靠毛细管的作用扩展。如果焊料和工件金属表面足够清洁,焊料原子与工件金属原子就可以接近到能够相互结合的距离,即接近原子引力相互作用的距离,上述过程称为焊料的浸润。
2)扩散
由于金属原子在晶格点阵中呈热振动状态,所以在温度升高时,它会从一个晶格点阵自动地转移到其他晶格点阵,这种现象称为扩散。锡焊时,焊料和工件金属表面的温度较高,焊料与工件金属表面的原子相互扩散,在两者界面形成新的合金。
3)界面层结晶与凝固
焊件或焊点降温到室温,在焊接处形成由焊料层和工件金属表面层组成的结合结构,成为“界面层”或“合金层”。冷却时,界面层首先以适当的合金状态开始凝固,形成金属结晶,而后结晶向未凝固的焊料扩展,最终形成固体焊点。
3锡焊的条件
1)被焊金属材料必须具有可焊性
可焊性可浸润性,它是指被焊接的金属材料与焊锡在适当的温度和助焊剂作用下形成良好结合的性能。在金属材料中,金、银、铜的可焊性较好,其中铜应用最广,铁、镍次之,铝的可焊性最差。为了便于焊接,常在较难焊接的金属材料和合金表面镀上可焊性较好的金属材料,如锡铅合金、金、银等。
2)被焊金属表面应洁净
金属表面的氧化物和粉尘、油污等会妨碍焊料浸润被焊金属表面。在焊接前可用机械方法(用小刀或砂纸刮引线的表面)或化学方法(酒精等)清除这些杂质。
3)正确选用助焊剂
助焊剂的种类繁多,效果也不一样,使用时必须根据被焊件材料的性质、表面状况和焊接方法来选取。助焊剂的用量越大,助焊效果越好,可焊性越强,但助焊剂残渣也越多。助焊剂残渣不仅会腐蚀元器件,而且会使产品的绝缘性能变差,因此在锡焊完成后应进行清洗除渣。
4)正确选用焊料
锡焊工艺中使用的焊料是锡铅合金,电子产品的装配和维修中要用共晶合金。
5)控制好焊接温度和时间
热能是进行焊接必不可少的条件。热能的作用是熔化焊料,提高工件金属的温度,加速原子运动,使焊料浸润工件金属界面,扩散到金属界面晶格中去,形成合金层。温度过低,则达不到上述要求而难于焊接,造成虚焊。提高锡焊的温度虽然可以提高锡焊的速度,但温度过高会使焊料处于非共晶状态,加速助焊剂的分解,使焊料性能下降,还会导致印刷电路板上的焊盘脱落,甚至损坏电子元器件。合适的温度是保证焊点质量的重要因素。在手工焊接时,控制温度的关键是选用具有适当功率的电烙铁和掌握焊接时间。根据焊接面积的大小,经过反复多次实践才能把握好焊接工艺的这两个要素。焊接时间过短,会使温度太低,焊接时间过长,会使温度太高。一般情况下,焊接时间应不超过5s。
4锡焊的质量要求
电子产品的组装其主要任务是在印刷电路板上对电子元器件进行锡焊。焊点的个数从几十个到成千上万个,如果有一个焊点达不到要求,就要影响整机的质量,因此在锡焊时,必须做到以下几点
1)电气性能良好
高质量的焊点应是焊料与工件金属界面形成牢固的合金层,才能保证导电性能。不能简单地将焊料堆附在工件金属表面而形成虚焊,这是焊接工艺中的大忌。
2)焊点要有足够的机械强度
焊点的作用是连接两个或两个以上的元器件,并使电气接触良好。电子设备有时要工作在振动的环境中,为使焊件不松动或脱落,焊点必须具有一定的机械强度。锡铅焊料中的锡和铅的强度都比较低,有时在焊接较大和较重的元器件时,为了增加强度,可根据需要增加焊接面积,或将元器件引线、导线元件先行网绕、绞合、钩接在接点上再行焊接。
3)焊点上的焊料要适量
焊点上焊料过少,不仅降低机械强度,而且由于表面氧化层逐渐加深,会导致焊点早期失效。焊点上焊料过多,既增加成本,又容易造成焊点桥连(短路),也会掩盖焊接缺陷,所以焊点上的焊料要适量。印刷电路板焊接时,焊料布满焊盘呈裙状展开时最合适,如图3-7所示。
图3-7典型焊点的外观
1—焊锡丝;2—电烙铁;3—焊点剖面呈“双曲线”;4—平滑过渡;5—半弓形凹下;6—元器件引线;7—铜箔;8—基板
4)焊点表面应光亮均匀
良好的焊点表面应光亮且色泽均匀。这主要是助焊剂中未完全挥发的树脂成分形成的薄膜覆盖在焊点表面,能防止焊点表面氧化。
5)焊点不应该有毛刺、空隙
焊点表面存在毛刺、空隙不仅不美观,还会给电子产品带来危害,尤其在高压电路部分,将会产生尖端放电而损坏电子设备。
6)焊点表面必须清洁
焊点表面的污垢、尤其是助焊剂的有害残留物质,如果不及时清除,酸性物质会腐蚀元器件引线、接点及印刷电路,吸潮会造成漏电甚至短路燃烧等而带来严重隐患。
D. 焊接是怎样形成的其工作原理是什么
焊接:也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。 焊接通过下列三种途径达成接合的目的:
1、熔焊——加热欲接合之工件使之局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便接合,必要时可加入熔填物辅助;
2、压焊——焊接过程必须对焊件施加压力
3、钎焊——采用比母材熔点低的金属材料做钎料,利用液态钎料润湿母材,填充间隙,并与母材互相扩散实现链接焊件
现代焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
电焊的基本工作原理是我们通过常用的220V电压或者
380V的工业用电通过电焊机里的减压器降低了电压,增强了电流,利用电能产生的巨大热量融化钢铁,焊条的融入使钢铁之间的融合性更高,还有,电焊条的外
层的药皮起了非常大的作用,不信你把药粉敲了看能焊接不:)。当然这种解释是通俗的。
【电焊的种类】
电焊的种类比较多,目前常用的 有 以下几种
1.电弧焊
电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。它包括有:手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极 气体保护焊等。
绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。在形成接头时,可以采用也可以不采用填充金属。所用
的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时,叫作熔化极电弧焊,诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电
弧焊等;所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时,叫作不熔化极电弧焊,诸如钨极氩弧焊、等离子弧 焊等。
2.手弧焊
手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和
填充金属,电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧
,另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面,防止熔化金属与周围气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金
属产生物理化学反应或添加合金元素,改善焊缝金属性能。
手弧焊设备简单、轻便,操作灵活。可以应用于维修及装配中的短缝的焊接,特别是可以用于难以达到的部位的
焊接。手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。
E. 焊接的原理是什么
焊
接
电
弧
焊接电弧的产生
焊接电弧的概念
电弧是一种气体导电(放电)现象。焊接电弧则是两个电极之间强烈而持久的放电现象。电弧产生的条件就是气体要成为导电体。通常气体是不导电的,气体成为导体则需要两个条件,即①阴极电子发射和②气体电离。
①
阴极电子发射
阴极的金属表面连续地向外发射电子的现象叫做阴极电子发射。一般情况下,电子是不能离开金属表面向外发射的。如果阴极电子获得一定能量后,就可以克服金属内部正电荷对它的引力而向外发射。这种能量可以是热能、电能或者运动能量,即阴极在高温状态下,电子运动速度加快,当其能量大于正电荷对其的静电引力,即可有电子发射;或者当两极间的电场强度达到一定程度后,电场对阴极表面电子的吸引力大于正电荷的静电引力时,也可发生电子发射。同时,在电场作用下,阴离子的运动速度加快,撞击阴极表面,将能量传递给阴极,也可使电子发射。
②
气体电离
中性的气体原子在受到电场或热能作用时,气体原子中电子获得足够的能量,克服原子核对电子的引力,而成为自由电子。中性原子因失去带负电荷的电子而成为带正电荷的正离子的过程,就叫做气体电离。当有阴极电子发射,电子高速运动与气体原子相互碰撞,如果撞击的能量大于气体原子核与电子间的引力时,则发生气体电离;或者在高温下,气体原子的运动速度加快,原子间相互碰撞,也会引起气体电离。
焊接电弧的引燃
焊条与焊件之间是有电压的,当它们相互接触时,相当于电弧焊电源短接。由于接触点很大,短路电流很大,则产生了大量电阻热,使金属熔化,甚至蒸发、汽化,引起强烈的电子发射和气体电离。这时,再把焊丝与焊件之间拉开一点距离(3~4㎜),这样,由于电源电压的作用,在这段距离内,形成很强的电场,又促使产生电子发射。同时,加速气体的电离,使带电粒子在电场作用下,向两极定向运动。弧焊电源不断的供给电能,新的带电粒子不断得到补充,形成连续燃烧的电弧。
焊条(或焊丝)的加热和熔化
熔化极电弧焊时,焊条具有两个作用:一方面作为电弧焊的一个电极;另一方面作为填充金属形成焊缝。焊条的熔化主要是靠焊接电流通过焊条所产生的电阻热,而焊接电弧产生的热量对焊条熔化属次要作用(大部分热量是用来熔化母材、药皮和焊剂)。
电阻热的大小决定于焊条伸出长度、电流密度和焊条本身的电阻率。焊条伸出长度越大,则通电的时间增长,电阻热增大;电流密度增加,电阻热也增大;同种材料焊条直径约大,电阻率越小,则产生的电阻热越小。但是过高的电阻热会给焊接过程带来不利的影响,将使焊条的药皮在进入熔化区前发红变质,失去保护和冶金作用。在自动焊时,过高的电阻热将使焊丝崩断,影响焊接质量。为此,在焊接过程中要控制焊条伸出长度
F. 点焊的基本原理是什么主要工艺参数有哪些
一、 点焊基本原理:
1、 定义
焊接是通过加热或者加压,或者两者并用;用或不用填充材料;使两分离的金属表面达到原子间的结合,形成永久性连接的一种工艺方法。
2、 基本原理
1) 点焊的热源:电流通过焊接区产生的电阻热——Q=I2Rt
电极
ew
w
总Rc
w
ew被焊工件
电极
图中:R总——焊接区总电阻
Rew——电极与焊件之间接触电阻
Rw——焊件内部电阻
Rc——焊件之间接触电阻
2) 点焊的基本循环:预压、焊接、维持、休止。
一个完整的点焊形成过程包括预压程序,焊接程序,维持程序,休止程序。在预压阶段没有电流通过,只对母材金属施加压力。在焊接程序和维持程序中,压力处于一定的数值下,通过电流,产生热量熔化母材金属,从而形成熔核。在休止程序中,停止通电,压
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力也在逐渐减小。
预压的作用:在电极压力的作用下清除一部分接触表面的油污和氧化膜,形成物理接触点。为以后焊接电流的顺利通过及表面原子的结合作好准备。
焊接、维持的作用:其作用是在热和机械(力)的作用下形成塑性环、熔核,并随着通电加热的进行而长大,直到获得需要的熔核尺寸。
休止的作用:其作用是是液态金属(熔核)在压力作用下更好的冷却结晶。
F
I
0 1 2 3 4
1、加压程序 2、焊接程序 1、 工艺参数的匹配及影响因素
3.1 点焊工艺参数及其选择 3、维持程序 4、休止程序 1)点焊焊接参数:焊接电流,焊接时间,焊接压力,电极端面直径。
a焊接电流:焊接时流经焊接回路的电流称焊接电流。对点焊质量影响最大,电流过大产生喷溅,焊点强度下降。
b焊接时间:电阻焊时的每一个焊接循环中,自电流接通到停止的持续时间,称焊接通电时间。时间长短对点焊质量影响也很大,时间过长,热量输入过多也会产生喷溅,降低焊点强度。焊接电流和焊接时间是通过控制箱进行控制的,可以利用编程器进行设定。
c电极压力:通过电极施加在焊件上的压力。当压力过小,易产生喷溅;压力过大时,使焊接区接触面积增大,电流密度减小,熔核尺寸下降,严重时会出现未焊透的缺陷。一般认为,在增大电极压力的同时,适当加大焊接电流或焊接时间以维持焊接加热程度不变。焊接压力是通过压缩空气产生的,所以点焊时的气压值决定了焊接压力,一般要求的气压
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为:0.4——0.6Mpa
d电极头端面尺寸:电极头是指点焊时与焊件表面相接触的电极端头部分。电极头端面尺寸增大时,由于接触面积增大,电流密度减小,散热效果增强,均使焊接区加热程度减弱,因而熔核尺寸减小,,使焊点承载能力降低。电极头端面尺寸的增大?D,15%D。端面直径一般要求在ф6——8mm,超过8mm就需要及时进行修磨
2)根据工件的材料、板厚按下表的工艺参数选择。
板厚(mm) 电极直(mm) 焊接压力(N) 通电时间(s) 焊接电流(A)
1.0 5 1000--2000 0.2—0.4 6000--8000
1.2 5 1000--2500 0.25—0.5 7000--10000
1.3 6 1500--3500 0.25-0.5 8000--12000
2.0 8 2500--5000 0.35—0.6 9000--14000
3.0 10 5000--8000 0.6—1.00 14000--18000
4.0 11 6000--9000 0.8—1.2 15000--20000
5.0 13 8000--10000 0.9—1.5 17000--24000
6.0 15 1000--14000 1.2—2.00 20000--26000
3)根据工艺参数修整电极直径到确定尺寸。
电极的端面直接与高温的工件表面接处,在焊接过程中反复承受高温、高压,端面变形是着重考虑的问题。通常电极的顶角α?120?,以利于端面散热和增强抗变形能力;边缘需要倒圆(R0.75mm),焊点压痕边缘能圆滑过渡,以提高接头的抗疲劳强度。具体见图示:
d
R0.75
电极的端面直径d最大值:4.8mm(0.8mm板件)、6.4mm(1.0mm板件)、6.4mm(1.2mm板件)、6.4mm(1.5mm板件)、8.0mm(2.0mm板件)。
4)利用与被焊件相同材料及板厚的试板进行试焊,检查质量合格后方可进行焊接生产 3.2 点焊产热的影响因素
1)电阻的影响
R=2Rew+2Rw+Rc
2)焊接电流和焊接时间的影响
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焊接电流和焊接时间的适当配合,以反映焊接区加热速度快慢为主要特征,分为硬规范(采用大焊接电流、小焊接时间参数)和软规范(采用小焊接电流、适当长焊接时间参数)。
硬规范——大焊接电流、短的焊接时间
软规范——小焊接电流,适当延长焊接时间参数
两种规范在调节I、T使之组成不同的硬、软规范时,必须相应改变电极压力Fw。硬规范电极压力大,软规范反之。
3)电极压力的影响
焊接电流I和电极压力Fw适当配合的特征:
A 焊接过程中不产生喷溅;
B 规范选择在喷溅临界曲线附近(无飞溅区内)可获得最佳焊接质量。
4)电极形状及材料性能的影响
电极的功能:向工件传导电流、向工件传递压、迅速导散焊接区的热量力。 向工件传导电流、向工件传递压、迅速导散焊接区的热量力。
合格的电极头
5)工件表面状况的影响
在焊接前对板件表面的油污、灰尘进行处理,以保证焊点质量。
二、操作要领:
1、 安全规范
1)正确佩戴劳保用品,专用手套、劳保鞋、面罩、围裙、防护眼睛。
2)现场危险源识别。
2、焊接设备检测
1)焊接压力一般不予检测,但必须检查气压表,气压表范围0.3~0.6Mpa,当气压,0.3Mpa时,严禁使用焊钳(焊接加油口座焊钳除外);
2)焊装车间定期对焊接设备、工装进行维护保养,如实填写设备、工装点检纪录卡;
3)电极头修磨标准:每焊接300焊点修磨依次,焊接6000焊点更换一次电极头(允许10%的标准点数偏差)
3、 焊点保护
1)增加铜片
2)电极头修磨
A:电极修磨频次规定
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?在焊接点数达到400~500点时要求修磨电极一次;
?对于特殊电极、三层板以上的焊接电极、安全焊点焊接电极应300点修磨电极一次;
?焊接6000焊点更换一次电极头(允许10%的标准点数偏差); 当电极使用出现以下情况时,必须停止焊接,立即修磨电极:
?电极边沿发毛或端面直径超过8mm
?极接触端直径小于6m m
?电极面不平,有明显凹坑或者太尖
?上下电极错位,修磨电极无法达到理想效果时,可调整电极
不合格的电极头
电极的磨损会使接触表面直径增大,使焊接电流密度减小,形成加热不足及焊不牢。因此对电极直径增加规定了范围,见下表。超过规定范围,必须进行修整或更换,然后方可焊接。
现场工程师、巡检人员根据焊点质量现场情况,可要求员工立即进行电极修磨。
电极直径范围要求
电极接触表面直径(mm) 4 5 6 8 10 11 12 13
电极接触表面最大直径5 7 8 10 12 14 15 16 (mm)
3)焊钳姿态:焊接时,电极头与板件垂直,保证焊接压力,确保焊接质量。
4)车间稳定特殊工序、关键工位操作人员的稳定,避免因人员流动造成质量问题。 4、 吹水
环境温度低于零下4度时,必须对焊钳水管(机器人内部焊钳)进行吹水。 5、电极帽管理
焊装车间实行电极帽统一修磨,所有焊钳的电极帽分规格型号,在规定的时间点实行统一更换,送库房由专业维修工统一修磨。
G. 焊接里面的电极是什么意思
问的有点笼统,焊接设备上的电源输入与输出的接头都可以叫电极,插在焊钳上的焊条也可以叫电极,手工钨极氩弧焊的钨极也可以叫电极,可以放电的极端都可称电极。
H. 什么是焊接电弧其形成特点如何
建立在焊接电极与被焊工件之间的电弧称为“焊接电弧”;
焊接电弧具有电压低(10-40v),电流大(20-1000A)的基本特点。
焊接电弧的一个重要特点是:与焊丝的熔滴过渡相关。