机器人焊接工艺--第四章-机器人电阻点焊焊接工艺与编程.pptx

授课教师：XXXX机器人焊接工艺

目录/CONTENTS01电阻点焊基础知识02机器人电阻点焊焊接工艺03机器人电阻点焊编程04机器人电阻点焊焊接工艺应用

01电阻点焊基础知识

将焊件装配成搭接接头,并紧压在两电极之间,利用电阻热把焊接区局部金属加热到焊接温度,在压力下形成焊点的焊接方法称为电阻点焊。电阻点焊装置简图如图4-1所示。电阻点焊的实质是通过热与力的综合作用在两板之间形成永久性连接。电阻点焊的两要素包括内部热源和施加压力。电阻点焊的定义及本质

1.电阻点焊的加热特点电阻点焊的热源是电阻热。电阻点焊时,当焊接电流通过两电极间的金属区——焊接区时,由于焊接区具有电阻,根据焦耳定律(Q=I2Rt),会在焊件内部形成热源——内部热源。因此,电阻点焊的特点是加热迅速、热量集中。为了获得合理的温度分布,焊接区的散热非常重要;加热过程与被焊金属材料的热物理性质关系密切。电阻点焊的加热特点及原理

2.电阻点焊原理(1)焊接区电阻及其变化规律焊接时,焊接区同时存在三种电阻,即焊件本身电阻Rw、焊件间的接触电阻Rc、焊件与电极间的接触电阻Rew,如图4-2所示。1)焊件本身电阻。2)接触电阻(Rc+2Rew)。电阻点焊的加热特点及原理

(2)接触电阻与电极压力间的关系(板厚为1mm)(图4-3)(3)电阻点焊过程中接触电阻的变化(图4-4)电阻点焊的加热特点及原理

焊接区总电阻的分配如图4-5所示。电阻点焊过程中焊接区电阻的变化规律如图4-6所示。电阻点焊的加热特点及原理

电阻点焊时的热量分配如图4-7所示。电阻点焊时的热量分配

单面电阻点焊和双面电阻点焊的热量分配分别如图4-8和图4-9所示。电阻点焊机器人普遍选用双面电阻点焊。电阻点焊时的热量分配

02机器人电阻点焊焊接工艺

电阻点焊流程如图4-10和图4-11所示。电阻点焊流程

1.碳钢的电阻点焊参数2.几种材料的电阻点焊参数3.电阻点焊参数对接头质量的影响电阻点焊参数主要包括焊接电流、焊接通电时间、电极压力、电极工作端面的形状和材料性能等。(1)焊接电流焊接电流是决定产热大小的关键因素,将直接影响熔核直径和焊透率,进而影响焊点的强度。典型焊接参数

(2)焊接通电时间焊接通电时间对接头性能的影响与焊接电流相似,其对接头力学性能的影响如图4-13所示。焊接通电时间对产热与散热均有一定的影响,在焊接通电时间内,焊接区产出的热量除部分散失外,将逐步积累,用来加热焊接区,使熔核扩大到所要求的尺寸。典型焊接参数

(3)电极压力电极压力的大小将影响焊接区的加热程度和塑性变形程度。随着电极压力的增大,接触电阻减小,电流密度降低,从而使加热速度减慢,导致焊点熔核直径减小。(4)电极工作端面的形状和材料性能电极工作端面分圆柱形、圆锥形和球面形三种,以圆锥形、球面形的应用最广泛。根据焊件结构形式、焊件厚度及表面质量要求等的不同,应使用不同形状的电极。(5)工件材料性能及表面状况不同工件材料具有不同的电阻率,电阻率高的金属(如不锈钢)导热性能差,电阻率低的金属(如铝合金)导热性能好。典型焊接参数

1.分流的影响因素分流是指焊件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。(1)焊点距离对分流的影响焊点距离越小,板材越厚,材料的导电性能越好,分流就越严重,如图4-14所示。分流的影响因素及其不良影响

(2)焊接顺序对分流的影响焊接顺序对分流的影响如图4-15所示,分流率按大小排列为图c图b图a。(3)焊件表面状态对分流的影响焊件表面处理不良时,油污和氧化膜会使接触电阻增大,导致焊接区总电阻增大,分路电阻相对减小,从而使分流增大。另外,电极与工件非焊接区接触,焊件装配不良或装配过紧也会对分流产生影响。分流的影响因素及其不良影响

(4)单面电阻点焊对分流的影响单面电阻点焊对分流的影响如图4-16所示。分流的影响因素及其不良影响

2.分流的不良影响及其消除措施分流过大易引起焊点强度降低;对于单面电阻点焊,则会因局部接触而产生表面过热和飞溅。消除和减少分流的措施如下:1)选择合理的焊点距离。2)严格清理被焊工件表面。3)注意结构设计的合理性。4)对于敞开式焊件,应采用专用电极和电极握杆。5)连续电阻点焊时,可适当提高焊接电流。6)单面多点焊时,应采用调幅焊接电流波形。分流的影响因素及其不良影响

1.电极结构电阻点焊电极的结构如图4-17所示。2.电阻点焊电极的端面形状和材料1)电极端面形状如图4-18所示。电阻点焊电极

1.电极结构电阻点焊电极的结构如图4-17所示。2.电阻点焊电极的端面形状和材料1)电极端面形状如图4-18所示。电阻点焊电极

2)电极材料的类别。第一类:导电性能最好,强度最差。第二类:导电性能适中,强度也适中,适用于大多数焊件