[其他]多电极电阻对焊方法及设备

说明书

本发明涉及一种多电极电阻对焊方法及设备，特别适于焊接接触面形状和尺寸差异较大的焊件。

常规的电阻对焊机有两个电极，它利用电流流过被焊工件时产生的电阻热，使连接处局部被加热到发生塑性变形，並接近半熔化状态后，加压顶锻，实现焊接。焊件在高温下通过塑性变形，容易在接合面产生共同晶粒，形成接头。为了获得优良的对焊接头，必须为金属接触面间形成共同晶粒创造以下条件：

1、焊件在对口处的整个接触表面上，要加热均匀、温度适当，而且在焊口附近要形成一定的温度区，为此，两焊件接触面要尽量平整对齐，否则会产生部分焊合、部分未焊合的缺陷。

2、接触面上不应有阻碍金属原子间相互作用和结晶的氧化物杂质。氧化物的形成来自两个方面：一为焊前焊件表面清理不干净，有残留氧化物;二为高温时接触面受空气的侵蚀而氧化。

3、被焊金属应具有良好的高温塑性，通过顶锻，能使焊接区产生足够的、並大体均匀一致的塑性变形。

为了满足上述条件，恰当的选材以及焊前对焊件进行去除有机薄膜、锈、氧化膜和其它污物的清理，是必要的;特别要保证焊件在对口处的整个接触面上要平整对齐，以便加热均匀。为此，两焊件接触面的几何形状和尺寸应基本一致。生产中，一般要求园形棒料的直径、方形棒料的边长或者管状料的壁厚的大小差值不超过10%～15%。否则，必须预先在大焊件上加工出工艺面，使该工艺面的形状、尺寸与小焊件的接触面的形状、尺寸基本一致。这就大大限制了电阻对焊的应用范围，使得某些应该采用电阻对焊的焊件，不得不采用其它诸如高频焊接等昂贵的方法进行焊接。根据西北工业大学毕惠琴主编的《焊接方法及设备》（机械工业出版社1981年版）、北京市技术协作委员会编的《实用焊接手册》（水利电力出版社1985年版）、以及.Б.Д.奥尔洛夫主编的《接触焊工艺和设备》（国防工业出版社1980年版）等国内外资料报导，电阻对焊的这种应用限制还未获得突破。

本发明的任务就是要提供一种多电极的电阻对焊方法和设备，用这种方法和设备焊接接触面形状、尺寸差异较大的焊件，不但能获得优良的焊接接头，而且无需制作工艺面。

本发明的任务是通过下述的办法实现的：采用多个电极、多个变压器和一个控制电路，将预热电流的流向与焊接电流的流向分开;至少有一对（两个）电极与大焊件接触，一个电极与小焊件接触;先在与大焊件接触的两个电极之间通以预热电流，对大焊件的焊接区进行加热，待该区温升到发生塑性变形（受小焊件的挤压而变形）时，再在大、小焊件之间通以焊接电流，对两焊件的接触部位加热。严格控制通电的时机、时间和两焊件间的顶锻力（即挤压力），两焊件接合面就可形成优良的接头。

下面结合附图，详细说明本发明的方法和设备。

图1是大焊件上通以预热电流时的示意图。

图2是在大、小焊件间通以焊接电流时的示意图。

图3是本发明的电阻对焊设备有三个电极时的电原理图。

图4是实施例的钢窗配件焊接图。

图1和图2中，1-大焊件，2-小焊件，3-夹具，4-预热电极，5-焊接电极，6-预热变压器铁心，7-预热变压器初级绕组，8-预热变压器次级绕组，9-初级绕组匝数调节机构，10-焊接变压器铁心，11-焊接变压器初级绕组，12-焊接变压器次级绕组，13-控制电路，14-对焊接合面。

本发明的方法包括下列步骤：

（a）将准备好的焊件装牢在夹具上，並使两焊件之间始终以一定的压力接触;

（b）将至少一对（每对两个）预热电极。在大焊件的焊接部位两旁，对称地与大焊接件良好接触，焊接电极与小焊接件良好接触;

（c）接通电源，使每一对预热电极间流过一定强度的预热电流，对大焊件的焊接部位加热;

（d）电路转换，切断预热电流，与此同时，在每对预热电极与焊接电极之间通以一定强度的焊接电流，该电流流过两焊件的接触面，对该部位加热，使之形成接头。

作为本发明的方法所使用的焊接设备，它包括：

（a）夹紧並使两焊件以一定的压力接触的夹具;

（b）一个控制预热电流和焊接电流通断时间的控制电路;

（c）至少一对（每对两个）预热电极和一个焊接电极;

（d）至少有两个变压器，其中一个是焊接变压器，其余的是预热变压器，每个变压器的初级绕组均与控制电路连接，预热变压器的次级绕组均有中心抽头，这些中心抽头均与焊接变压器次级绕组的一端相连，焊接变压器次级绕组的另一端与焊接电极相连，每个预热变压器次级绕组的两端分别与一对（每对两个）预热电极相连。