Se es novo na soldadura por resistencia ou buscas unha comprensión máis clara dela, definitivamente tes que ler este artigo con atención. Este artigo levarache profundamente no mundo da soldadura por resistencia. Tanto se es un principiante como se buscas ampliar os teus coñecementos, este artigo proporcionarache información valiosa.
Que é a soldadura por resistencia?
A soldadura por resistencia é un método económico de unión de metal de alta velocidade. Esta técnica de soldadura é axeitada para xuntas de solapa, xuntas a tope ou xuntas que non requiren estanqueidade ao aire, con espesores inferiores a 6 mm para estruturas de chapa fina. Por suposto, tamén pode soldar pezas de metal máis grosas e grandes, pero o seu rendemento xeral pode non ser tan bo como algúns outros métodos de soldadura.
Definición e fundamentos
Soldadura por resistenciaé un método onde as pezas que se van unir colócanse entre dous electrodos. Ao facer pasar corrente a través das pezas e dos puntos de contacto, prodúcese un quecemento por resistencia, xerando calor na unión das pezas. Este quecemento localizado fai que a zona se derrita ou se faga flexible, mentres que a presión dos dous electrodos une o metal.
Cando a corrente circula por un condutor, esta xera calor debido á resistencia. Canto maior sexa a resistencia cando a corrente é constante, máis calor se produce. No punto no que os metais están en contacto, a resistencia é moito maior que dentro do propio metal. Polo tanto, cando unha gran corrente pasa polo contacto entre o metal e o electrodo, o metal quéntase rapidamente debido á inmensa calor. Neste punto, o metal vólvese altamente dúctil e, coa presión aplicada, as dúas pezas de metal únense de forma segura.
Principio de funcionamento da soldadura por resistencia
O principio da soldadura por puntos por resistencia e a formación de xuntas móstranse na Figura 1-1. O metal A e o metal B colócanse entre dous eléctrodos e aplícase presión aos eléctrodos. O transformador da soldadora por resistencia fai pasar unha corrente potente entre os dous electrodos. As superficies de contacto das pezas forman un punto de contacto físico, que se expande gradualmente a medida que a corrente quenta. A deformación plástica e a calor activan continuamente os átomos no punto de contacto, dando lugar á formación dun núcleo fundido. O núcleo fundido crece en forma de cristais columnares, empuxando os compoñentes de maior concentración de aliaxe entre si. Cando os electrodos do soldador se afastan da superficie metálica e o metal se arrefría, as pezas de traballo sáldanse entre si, creando unha forte unión metálica. A superficie da unión desaparece, deixando atrás a pepita de soldadura.
1-1
Factores que afectan á soldadura por resistencia
Soldadura por resistenciaé un método de soldadura que utiliza corrente eléctrica para xerar calor para unir compoñentes metálicos. Como se mencionou anteriormente, o principio de soldadura por resistencia deriva principalmente da lei do quentamento de Joule, onde a xeración de calor de soldadura está determinada principalmente por parámetros como a corrente, a resistencia e o tempo de soldadura. Pódese expresar coa seguinte fórmula:
Q = I²Rt
Significado de cada parámetro de soldadura:
Q — Calor (J)
I - Corriente de soldadura (A)
R — Resistencia (Ω)
t — Tempo de soldadura (s)
Corrente de soldadura
A corrente ten un impacto significativo na calor xerada durante a soldadura, como se mostra na fórmula. O valor cadrado da corrente afecta á calor, é dicir, canto maior sexa a corrente, máis rápido aumentará a calor. Polo tanto, ao axustar os parámetros de soldadura antes de soldar, é fundamental establecer a corrente adecuada. Se a corrente de soldadura é demasiado pequena, a soldadura non se derreterá e non se formará ningún núcleo de fusión. Se a corrente é demasiado grande, o núcleo de fusión crecerá rapidamente, provocando salpicaduras excesivas durante a soldadura e danando os electrodos.
A corrente de soldadura divídese principalmente en corrente alterna (AC) e corrente continua (DC), como se mostra no seguinte diagrama. Omáquinas de soldadura por puntosusamos tamén se dividen en máquinas de soldadura por puntos de corrente continua e máquinas de soldadura por puntos de corrente alterna. As máquinas de soldadura por puntos de corrente continua usan fonte de alimentación trifásica, que garanten unha distribución de enerxía equilibrada e poden acadar frecuencias de soldadura superiores a 1000 Hz, o que resulta nunha alta precisión de soldadura. Tamén teñen a vantaxe da baixa demanda de enerxía da rede eléctrica, o que fai que estes soldadores de aforro enerxético sexan cada vez máis populares entre os fabricantes da industria manufacturera. As máquinas de soldadura por puntos de corrente alterna teñen unha saída monofásica de 50 Hz, alta capacidade de carga continua e altos requisitos para a rede eléctrica. Ademais, teñen un baixo poder de soldadura, polo que requiren tempos de soldeo máis longos.
Resistencia de contacto
A partir da fórmula, é fácil ver que a resistencia é directamente proporcional á calor xerada. Canto maior sexa a resistencia, maior será a calor producida durante a soldadura. A resistencia distribúese por varias partes do electrodo e da peza de traballo. Durante a soldadura, a maior resistencia prodúcese no punto de contacto da peza de traballo, o que resulta na maior xeración de calor. A continuación é a resistencia no punto de contacto entre a peza e o electrodo. Non obstante, dado que o eléctrodo está arrefriado por auga e se arrefría rapidamente, a temperatura diminúe rapidamente. Por outra banda, a resistencia de contacto entre as pezas, aínda que desaparece, ten unha mala disipación da calor, o que provoca altas temperaturas. Polo tanto, só unha pequena área entre as pezas pode alcanzar a temperatura necesaria para formar un núcleo de fusión e soldar.
Ademais, a temperatura e a presión do electrodo afectan a resistencia. A medida que aumenta a temperatura, o límite de fluencia do metal diminúe, aumentando a área de contacto entre as pezas de traballo e entre a peza e o electrodo, o que provoca unha diminución da resistencia. O aumento da presión do electrodo fai que a superficie da peza sexa máis suave, aumentando a área de contacto e reducindo a resistencia. Como resultado, prodúcese un fenómeno no que, durante a soldadura de materiais típicos, a resistencia aumenta pouco despois do acendido, e cando se desconecta a alimentación e se forma o núcleo de fusión, a resistencia comeza a diminuír.
Tempo de Soldadura
Canto maior sexa o tempo de soldadura, maior será a calor xerada. Nesta fórmula, a corrente e o tempo poden complementarse. Cando quere unha soldadura forte, pode establecer unha corrente elevada durante un curto período de tempo para xerar calor rapidamente e formar un núcleo de fusión para completar a soldadura. Alternativamente, pode establecer unha corrente baixa durante un tempo máis longo, pero hai un límite para este enfoque. Se o tempo é demasiado longo, pode provocar salpicaduras excesivas e pode facer que o electrodo se pegue. Xa sexa actual ou tempo, hai limitacións. Ao establecer os parámetros, cómpre ter en conta o material e o grosor da peza de traballo, así como a potencia da máquina de soldar.
Propiedades dos materiais
O material da peza de traballo afecta en gran medida á súa resistividade, que xoga un papel importante na xeración de calor de soldadura. Cando se solda aceiro inoxidable, que ten unha alta resistividade e unha condutividade térmica pobre, é máis fácil xerar calor pero máis difícil disipala, polo que son necesarias correntes máis pequenas. Cando se soldan aliaxes de aluminio con baixa resistividade e boa condutividade térmica, é máis difícil xerar calor pero máis fácil disipala, polo que son necesarias correntes maiores. Metais como a prata e o cobre teñen unha alta condutividade térmica e baixa resistividade, polo que aínda con correntes elevadas, non xeran moita calor pero poden afastala. Polo tanto, estes metais non son axeitados para soldar por resistencia pero poden usarse como materiais de electrodos.
Deseño e xeometría de electrodos
A forma e o material do electrodo tamén afectan á xeración de calor. A área de contacto entre o electrodo e a peza de traballo afecta a densidade de corrente. O uso frecuente de electrodos pode provocar desgaste e deformación, aumentando a área de contacto e reducindo a forza de soldadura. Polo tanto, necesitamos reparar e substituír as puntas dos electrodos rapidamente. A condutividade térmica e a resistencia do electrodo afectan a transferencia de calor. Polo tanto, debemos escoller materiais con boa condutividade térmica e baixa resistencia.
Preparación da superficie
A forma e o material dos electrodos tamén afectan á xeración de calor. A área de contacto entre o electrodo e a peza de traballo afecta a densidade de corrente. Cando os nosos electrodos se usan con frecuencia e se desgastan, aumenta a área de contacto, o que reduce a forza de soldadura. Polo tanto, necesitamos reparar e substituír as puntas dos electrodos rapidamente. A condutividade térmica e a resistividade dos electrodos afectan á transferencia de calor. Polo tanto, debemos escoller materiais con boa condutividade térmica e baixa resistividade.
Tipos de ResiPostura Soldadura
Debido ás diferentes especificacións do produto e requisitos para a soldadura, utilízanse diferentes procesos de soldadura por resistencia para completar a tarefa. A soldadura por resistencia pódese dividir en soldadura por puntos, soldadura por proxección, soldadura de costura e soldadura a tope en función do proceso de soldadura.
Soldadura por puntos
Soldadura por puntosé un método de soldadura no que o metal é presionado xunto por electrodos superior e inferior e soldado facendo pasar corrente a través del. É unha forma tradicional de soldadura por resistencia, sinxela de operar e require niveis de habilidade relativamente baixos dos traballadores. Debido ao seu proceso de soldadura único, a soldadura por puntos é a principal opción para soldar compoñentes metálicos en enxeñaría aeroespacial e úsase amplamente na soldadura de carrocerías de automóbiles e outros compoñentes. Normalmente úsase para soldar chapas delgadas de aceiro baixo en carbono, aluminio, aceiro inoxidable, aceiro galvanizado e outras placas finas, normalmente duns 3 milímetros de espesor.
Soldadura de costura
Soldadura de costuranormalmente implica unir os bordos de dous compoñentes metálicos. As dúas pezas metálicas colócanse entre dous electrodos de rolos. Mentres un eléctrodo rola e aplica presión, prodúcese unha descarga continua ou intermitente. A calor xerada no punto de rodadura do electrodo funde as pezas de traballo e úneas, formando unha costura de soldadura continua. Este método úsase amplamente para soldar pezas metálicas que requiren xuntas seladas. Dado que a zona de soldadura é relativamente longa, para evitar o desalineamento, adoitamos usar soldadura por puntos para colocar antes da soldadura de costura.
Soldadura por proxección
Soldadura por proxeccióné unha variación da soldadura por puntos, onde a formación do punto de soldadura é similar á soldadura por puntos, pero a soldadura por proxección adoita utilizarse para pezas de traballo con puntos elevados. A presenza destes puntos elevados limita a zona pola que pasa a corrente, aumentando a densidade de corrente na zona de soldadura. Este quecemento concentrado facilita a conexión da unión. Este método de soldadura coñécese como soldadura por proxección. A soldadura por proxección pode formar un ou máis núcleos de fusión na unión á vez. Durante a soldadura, a corrente necesaria para a soldadura por proxección no mesmo punto de soldadura é menor que a para a soldadura por puntos. Non obstante, antes de que cada proxección sexa esmagada, a corrente precisa derreter a proxección; se non, pode haber unha cantidade importante de salpicaduras. A soldadura por proxección pódese usar para soldar porcas, parafusos ou placas con puntos elevados e é moi utilizada na fabricación de compoñentes electrónicos e automotivos.
Soldadura a tope
Soldadura a topeconsiste en aliñar as caras extremas de dúas pezas metálicas, colocalas entre electrodos, suxeitar de forma segura as dúas pezas e utilizar unha corrente elevada para xerar calor, fundir a superficie de contacto das pezas e unilas. A soldadura a tope divídese ademais en soldadura a tope flash e soldadura a tope por resistencia.
A soldadura a tope flash é un proceso de soldadura rápido que utiliza alta corrente para fundir rapidamente as pezas de traballo, aplicando presión para formar unha conexión de fase sólida. Utilízase habitualmente para soldar grandes áreas de sección transversal de varillas metálicas, chapas e tubos, con áreas máximas que alcanzan os 20.000 mm² ou máis. Durante o proceso de soldadura por descarga, prodúcense faíscas no punto de contacto, de aí o nome de soldadura a tope flash. Pode soldar aceiro de alto carbono, aceiro inoxidable, aliaxes de aluminio e tamén pode soldar metais diferentes como cobre e aluminio.
A soldadura a tope por resistencia usa calor de resistencia para levar as unións da peza a un estado plástico a altas temperaturas, completando o proceso de soldadura coa forza de forxa. É axeitado para soldar xuntas con áreas de sección transversal dentro de 250 mm², moitas veces usado para soldar fíos metálicos de sección transversal pequena, barras e tiras.
Importancia na fabricación
- A soldadura por resistencia non require a adición de metal durante o proceso de soldadura, o que resulta nunha alta eficiencia de soldadura e unha contaminación mínima.
- Debido á súa consistencia e estabilidade, a soldadura por resistencia é fácil de automatizar, integrándose perfectamente coa automatización para mellorar aínda máis a eficiencia da produción e aforrar man de obra.
- En comparación con outros métodos de soldadura, a soldadura por resistencia é rendible. En primeiro lugar, o custo do equipo para a soldadura por resistencia é relativamente baixo e, en segundo lugar, hai un desperdicio de material mínimo durante o proceso de soldadura por resistencia. Isto reduce significativamente os custos de produción para os fabricantes da industria manufacturera.
- A soldadura por resistencia úsase amplamente en varias industrias e é particularmente indispensable en sectores como o aeroespacial, a fabricación de automóbiles, etc.
- A soldadura por resistencia é adecuada para soldar varios tipos de metais na industria manufacturera, incluíndo aceiro inoxidable, aceiro carbono, aluminio, cobre e moito máis, polo que é versátil na súa aplicación.
Aplicacións
A soldadura por resistencia é amplamente utilizada, principalmente en industrias como compoñentes de automóbiles, aeroespacial, electrónica e industria pesada. A medida que a demanda de compoñentes metálicos soldados en varias industrias segue crecendo, establecéronse estándares máis altos para a tecnoloxía de soldadura, impulsando o progreso e o desenvolvemento da soldadura por resistencia.
Aplicacións da industria do automóbil
Na fabricación de automóbiles, onde a seguridade e a estabilidade son primordiales, a soldadura por resistencia é un método de soldadura de uso habitual. Emprégase frecuentemente para unir varios compoñentes metálicos en carrocerías de coches, como tellados, portas, chapas metálicas e porcas metálicas. A soldadura por resistencia ofrece unha alta eficiencia, unha calidade de soldadura estable e é facilmente automatizada, polo que é un proceso indispensable na industria de fabricación de automóbiles.
Aplicacións da industria aeroespacial
A soldadura por resistencia úsase con frecuencia para conectar compoñentes metálicos en avións e foguetes, como unir ás e fuselaxes de avións, así como varias pequenas pezas metálicas. Estes compoñentes deben posuír unha alta resistencia e durabilidade, con estritos requisitos de calidade das unións, que é onde sobresae a soldadura por resistencia. A soldadura por resistencia xoga un papel crucial na industria aeroespacial, e os avances neste campo tamén son facilitados polo sector aeroespacial.
Aplicacións da industria electrónica
A soldadura de resistencias úsase habitualmente para compoñentes electrónicos e certas pezas metálicas en dispositivos electrónicos. Ofrece alta precisión de soldadura e é axeitado para conectar compoñentes en miniatura como chips e fíos electrónicos. Na era actual en rápida evolución dos dispositivos electrónicos, a soldadura de resistencias acelera a montaxe de compoñentes electrónicos, impulsando o avance da industria.
Aplicacións da industria pesada
A soldadura por resistencia utilízase a miúdo para soldar grandes compoñentes metálicos en pontes e edificios, como as bridas inferiores das pontes e o reforzo de aceiro. Tamén se utiliza na fabricación de maquinaria grande para conectar pezas metálicas. Coa súa tecnoloxía de soldadura eficiente e estable, a soldadura por resistencia converteuse nun dos métodos de procesamento importantes na industria pesada. Garante a seguridade dos equipos e estruturas pesadas.
Equipos e compoñentes
Máquinas de Soldadura
Máquinas de soldadura por resistenciadivídense en catro categorías principais: máquinas de soldadura por puntos, máquinas de soldadura por proxección, máquinas de soldadura de costura e máquinas de soldadura a tope, baseadas en diferentes procesos. Elixir o equipamento de soldadura axeitado segundo as características dos materiais e as formas.
Electrodos
Oelectrodoé un compoñente importante para garantir a calidade da soldadura. Os principais materiais para soldar electrodos son: cobre cromo circonio, cobre óxido de aluminio, cobre berilio cobalto, wolframio, molibdeno, grafito, etc. Dependendo das diferentes pezas a soldar, os electrodos divídense en electrodos planos, electrodos esféricos, electrodos de porca, parafuso. electrodos, etc. Normalmente, a fixación dos electrodos implica un encaixe cónico, con relacións de conicidade principalmente en 1:10 e 1:5.
Sistemas de refrixeración
Durante o seu funcionamento, as máquinas de soldadura por resistencia requiren auga en circulación para arrefriar compoñentes como electrodos e transformadores. Por iso, instalamos un sistema de refrixeración para máquinas de soldadura por resistencia. A temperatura da auga de refrixeración debe ser inferior a 30 ° C. Se a temperatura é demasiado alta, pode provocar unha parada protectora da máquina de soldar. É mellor usar auga de refrixeración sen impurezas para a circulación para evitar manchas de auga e obstrucións de tubos.
Como elixir o proceso de soldadura correcto?
A elección do método de soldadura depende de moitos factores.
Espesor e forma da peza: diferentesmétodos de soldadurason axeitados para pezas de diferentes grosores e formas. Por exemplo, a soldadura por resistencia xeralmente só é adecuada para soldar chapas metálicas delgadas, mentres que as pezas de traballo de formas estrañas e grosas adoitan soldarse mediante soldadura por arco.
Requisitos de calidade de soldadura: a calidade de soldadura desexada tamén dita a elección do método de soldadura. Para pezas que requiren alta resistencia de selado e xunta, deben seleccionarse métodos de soldadura que cumpran estes requisitos.
Eficiencia e custo da produción: se é necesario un alto volume de produción anual, é necesario seleccionar un método de soldadura con alta eficiencia. Tamén se deben ter en conta as consideracións de custo.
Factores ambientais: algúns métodos de soldadura xeran materiais de refugallo e emisións, causando contaminación ambiental. Polo tanto, deben terse en conta as consideracións ambientais á hora de seleccionar un método de soldadura.
FAQ:
Cales son as limitacións da soldadura por resistencia?
A soldadura por resistencia non é adecuada para soldar grandes compoñentes metálicos.
Como garante a seguridade na soldadura por resistencia?
Durante a soldadura por resistencia, use un casco de seguridade e gafas de seguridade.
Como me podo formar en soldadura por resistencia?
Podes realizar un adestramento en afabricante de soldadura por resistencia.
Cales son os principais problemas de calidade das xuntas de soldadura por resistencia?
Unión de soldadura en frío, resistencia inadecuada, deformación da soldadura, oxidación.
Métodos de inspección de xuntas de soldadura por resistencia
Probas destrutivas, exame microscópico, inspección visual, probas metalográficas, probas ultrasónicas.
Hora de publicación: 02-Abr-2024
