关于压缩机内多点凸焊的焊接工艺的应用分析

张迎雪

【摘要】随着社会的发展，各行各业对焊接技术的要求越来越多、越来越严格。外壳组件是压缩机的重要组成部分，外壳组件上的托架、底脚焊接采用的是多凸点的焊接方法，他的工作原理是通过瞬间大焊接电流使凸点压溃，达到熔化连接的目的。日常工作中，时常会发生焊接强度不足、凸点移位、焊接飞溅较大等焊接缺陷，造成这些缺陷的原因是多方面的，下面就对凸焊加工工艺及实际生产中的控制方向作一下介绍。

【关键词】凸焊 质量控制 影响因素

一、凸焊工艺的基本原理及特点

（一）凸焊工艺的特点

凸焊是在一焊件的结合面上预先加工出一个或多个凸起点，使其与另一焊件表面相接触、加压，并通电加热，凸起点压溃后，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。

（二）凸焊点的形成过程：

凸焊是在点焊基础上发展起来的，凸焊点的形成机理与点焊基本相似，是点焊的一种变型。图一表示了一个凸焊点的形成过程。图中a是带凸点工件与不带凸点工件相接触，图中b是电流开始流过凸点从而将其加热至焊接温度。电极力将己加热的凸点迅速压溃，然后发生熔合形成核心，见图中c，完成后的焊点如图中d。在这里看出，凸点的存在提高了接合面的压强和电流密度，有利于接合面氧化膜破裂与热量集中，使熔核迅速形成。

（三）凸焊的工艺流程

在一般的凸焊焊接循环条件下，焊点的形成过程是由预压、通电加热和冷却结晶三个连续阶段所组成的。

二、凸焊质量的影响因素

（一）电极压力

凸焊的电极力应足以在凸焊点达到焊接温度时将其完全压溃，并使两工件紧密贴合。故电极压力的大小必须根据被焊金属的性能，凸点的尺寸和一次焊成凸点的数量等确定。电极压力大小影响着析热与散热，在其他参数不变时电极压力过大或过早地压溃凸点，失去凸点的固有作用，同时会因电流密度减小而降低接头的强度；压力过小时又会引起严重飞溅。一般认为在增大电极压力的同时适当加大焊接电流以维持焊接区加热程度不变。

（二）焊接电流

凸焊点完全压溃前电流必须能使凸点融化，应该是在采用合适的电极压力下不致于挤出过多金属的最大电流。通常是根据被焊金属的性能和厚度来确定焊接电流大小。多点凸焊时，总的焊接电流大约为每个凸点所需电流乘以凸点数，然后根据凸点的公差、工件的形状以及焊接二次回路阻抗等因素作适当调整。在焊接低碳钢板材时，一般选用大焊接电流短焊接时间的硬规范。

（三）焊接时间

当焊件材料和厚度给定后，焊接时间由焊接电流和凸点刚性决定，对于焊接性能较好的低碳钢或低合金钢，与电极压力和焊接电流相比，焊接时间是次要的。通常是确定合适的电极压力和焊接电流后，再调节焊接时间。基本规律是随着焊接时间增长，熔核尺寸和街头强度增大，但这种增大有限，因熔核增大会引起后期飞溅，使接头质量下降。一般凸焊的焊接时间比普通点焊长，而电流比电焊小。多点凸焊的焊接时间稍长于单点凸焊，以减少因凸点高度不一致而引起各点加热上的差异。

三、凸焊质量的控制方向

（一）凸焊机设备的维护和保养，对焊接质量起着至关重要的作用

我们公司所用的凸焊机多为次级整流式凸焊机，主要包括机械部分（加压机构、冷却系统、机身）和电气部分（焊接回路、阻焊变压器、主电力开关、功率调节机构、控制设备）。凸焊时，电极必须随着凸点的被压溃而迅速下降，否则会因为失压而产生飞溅，所以应采用电极随动性好的凸焊机。

（1）加压机构。加压机构是焊接压力的提供装置。主要包括气缸、二位四通电磁阀、减压阀、贮气筒、滤清器、油雾器等。凸焊机的加压机构应具有以下特点：刚性好，工作中产生挠曲变形小、不失稳；加压、消压动作灵活、迅速，压力随动性好；具有适应焊接工艺要求的压力变化曲线；焊接过程中压力稳定。

（2）冷却系统。冷却系统是给阻焊变压器、晶闸管、焊接电极等部件冷却降温的，日常生产中，如果回水管路温度过热、上下胎具底板触碰烫手，则必须通透冷却水，保证水流畅通，使冷却效果明显。

（3）焊接回路。焊接回路主要包括連接铜排、上下极板等。连接铜排每班次要检查有无断裂，焊接时有无打火现象，缺损一半以上时，应及时更换。上下极板要定期检测平行度，平行度应控制在0.15以内。

（4）阻焊变压器。阻焊变压器要定期检查绝缘板有无松动、脱落现象（首先必须要切断电源），防止焊接时打火；焊接时有异常情况，应请专业人员检查，不准私自拆卸。

（5）电压波动。定期请工机人员检测设备焊接时的压降情况，电压波动应在10%以内。

（6）电流监控部分。电流反馈表要定期校准，O型圈的绝缘胶皮要完好、无破损。

（二）工装夹具对焊接质量的影响

（1）工装部分要定期拆卸分开，观察各接触面有无打火、腐蚀现象，保证各接触面清洁、贴合良好。焊接电极要经常清理，用古布清除表面的油污、杂质，用百洁布清除表面的氧化皮、凸点。

（2）焊接电极更换时，要使上下电极中心对正，上下电极贴合良好（底脚上下电极接触面应0.10mm塞尺不易通过）。底脚上电极焊接面出现裂纹、凸点、凹坑时应及时更换维修，维修时需参考外壳弧面形状。