對焊是指把兩工件端部相對放置,利用焊接電流加熱,然后加壓完成焊接的電阻焊方法,包括電阻對焊及閃光對焊兩種。


一、電阻對焊


  將焊件裝配成對接接頭,使其端面緊密接觸,利用電阻加熱至塑性狀態,然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法稱為電阻對焊。電阻對焊時,獲得優質接頭的關鍵在于保證焊件端面加熱均勻和徹底擠出接口內的氧化物。前者由端面焊前準備來保證,如機械清理、化學清洗或機械加工;后者由加熱時防止氧化及增加塑性變形量保證。通常端面的焊接溫度應達到0.8~0.9Tm(被焊金屬熔點),對口及其鄰近區域必須產生足夠的塑性變形。


  電阻對焊主要用于對接截面較小(一般<250m㎡)、形狀緊湊(例如棒料、厚壁管等)、氧化物易于擠出(例如碳鋼、紫銅、鋁等)的工件對焊。電阻對焊的優點是接頭外形光滑無毛刺,工件焊后縮短量較小。其缺點是對焊件的準備工作要求較高,接頭機械性能較低,尤其是沖擊韌性差,目前僅局限于焊接延伸率較好的小截面金屬型材。


二、閃光對焊


  閃光對焊是指焊件裝配成對接接頭,接通電源,并使其端面逐漸移近達到局部接觸,利用電阻熱加熱這些接觸點(產生閃光),使端面金屬熔化,直到端部在一定深度范圍內達到預定溫度時,迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。閃光對焊包括連續閃光對焊和預熱閃光對焊兩種。


1. 閃光對焊工藝過程


  連續閃光對焊焊接循環由閃光、頂鍛、保持、休止等程序組成。由閃光與隨后頂鍛兩階段形成接頭,而保持、休止等程序則是對焊操作中所必需的。預熱閃光對焊則還有預熱階段。


 ①. 閃光過程


  接通焊接電源并使兩焊件端面輕微接觸,對口間將形成許多具有很大電阻的小觸點,在大電流密度的加熱下,瞬間熔化而形成連接對口兩端面的液體過梁。在強大電流繼續加熱時,過梁被迅速加熱到沸點而蒸發,形成過梁爆炸。由于受到焊接回路的電磁斥力的作用,爆炸過梁的微粒從縫隙中以很高的初速度(約50m/s)向著焊接變壓器的相反方向拋射出來,形成火花急流-閃光。閃光過程的穩定進行,對接頭質量有很大影響。一方面閃光過程也是加熱焊件的過程;另一方面在閃光過程中,燒掉焊件端面上的臟物和不平,因而降低了對焊前端面準備的要求,金屬蒸氣及拋射出來的金屬微粒的強烈氧化和過梁爆炸,所造成的高壓氣體阻隔了空氣的進入,使焊縫中的含氧量降低,閃光后期在端面上所形成的液體金屬層,為鍛壓時排除氧化物和過熱金屬提供了有利條件。


 ②. 頂鍛過程


  閃光對焊后期,工件快速靠攏,把液體金屬及氧化物在凝固前擠出焊口。并在頂鍛力作用下,局部產生較大的塑性變形,使結合面上形成共同晶粒,從而獲得牢固接頭。頂鍛過程的關鍵在于快速合攏。能否使工件從閃光時的進給速度(3~10mm/s)在幾十毫秒內提高到頂鍛速度(30~300mm/s),是衡量閃光焊機優劣的一項重要指標。


  頂鍛過程由有電頂緞和無電頂鍛兩階段組成。有電頂鍛是使端面液態金屬不至于過早冷卻,這樣有利于排除接縫中雜質及液態金屬,以減少接頭氧化,隨后的無電頂鍛為的是使焊件產生足夠的塑性變形。


 ③. 預熱過程


   預熱閃光焊時,為了易于激發閃光過程,減少燒化量和比功率,調節工件的軸向溫度分布,往往采用預熱。預熱方式有兩種:一是當焊接電源合上時,把兩焊件交替地接觸和分開,每次接觸都激起短暫的閃光,稱為閃光預熱法;二是將兩焊件交替地壓紫與分開,每次壓緊時通電,利用電阻預熱,稱為電阻預熱法。


 預熱閃光焊與連續閃光焊比較,有下列特點:


   ①. 可用功率較小的焊機焊接大斷面焊件。


  ②. 加熱區域較寬,頂鍛時易產生朔性產形能路低焊后的冷卻速度,適宜焊接易淬硬的材料。


  ③. 縮短閃光加熱時間,減小閃光量,不僅可節約金屬,對管材尚能減小內毛刺。


  ④. 其缺點是焊接周期加長,過程控制復雜,過熱區寬和接頭質量穩定性較差。


 2. 應用范圍


  閃光對焊主要用于中、大截面的各種實心棒料(圓形或方形)和展開形件(管料或帶料)的對接。例如,連續閃光對焊可焊接斷面1000m㎡左右的閉合工件的拼口(車圈、鋁窗等),預熱閃光對焊可焊接5000~10000m㎡大型截面鋼材工件(鋼軌的接長),新發展的脈沖閃光對焊可焊接截面100000m㎡的輸氣管道。不但可對接同種材料,還可對接異種材料,例如,銅和鋁、銅和鋼、碳鋼和鎳合金、碳鋼和不銹鋼等。