淺析點焊的接頭
點焊通常采用搭接接頭和折邊接頭(圖11-9)接頭可以由兩個或兩個以上等厚度或不等厚度的工件組成。在設計點焊結(jié)構(gòu)時,必須考慮電極的可達性,即電極必須能方便地抵達工件的焊接部位。同時還應考慮諸如邊距、搭接量、點距、裝配間隙和焊點強度諸因素。
邊距的最小值取決于被焊金屬的種類,厚度和焊接條件。對于屈服強度高的金屬、薄件或采用強條件時可取較小值。
搭接量是邊距的兩倍,推薦的最小搭接量見表11-2。
表11-2 接頭的最小搭接量(mm)3
點距即相鄰兩點的中心距,其最小值與被焊金屬的厚度、導電率,表面清潔度,以及熔核的直徑有關。表11-3為推薦的最小點距。
表11-3 焊點的最小點距(mm)3
規(guī)定點距最小值主要是考慮分流影響,采用強條件和大的電極壓力時,點距可以適當減小。采用熱膨脹監(jiān)控或能夠順序改變各點電流的控制器時,以及能有效地補償分流影響的其他裝置時,點距可以不受限制。
裝配間隙必須盡可能小,因為靠壓力消除間隙將消耗一部分電極壓力,使實際的焊接壓力降低。間隙的不均勻性又將使焊接壓力波動,從而引起各焊點強度的顯著差異,過大的間隙還會引起嚴重飛濺,許用的間隙值取決于工件剛度和厚度,剛度、厚度越大,許用間隙越小,通常為0.1-2mm。
單個焊點的抗剪強度取決于兩板交界上熔核的面積,為了保證接頭強度,除熔核直徑外,焊透率和壓痕深度也應符合要求,焊透率的表達式為:η=h/δ-c×100%(參見圖11-10)。兩板上的焊透率只允許介于20-80%之間。鎂合金的最大焊透率只允許至60%。而鈦合金則允許至90%。焊接不同厚度工件時,每一工件上的最小焊透率可為接頭中薄件厚度的20%,壓痕深度不應超過板件厚度的15%,如果兩工件厚度比大于2:1,或在不易接近的部位施焊,以及在工件一側(cè)使用平頭電極時,壓痕深度可增大到20-25%。圖11-10示低倍磨片上的熔核尺寸。
點焊接頭受垂直面板方向的拉伸載荷時的強度,為正拉強度。由于在熔核周圍兩板間形成的尖角可引起應力集中,而使熔核的實際強度降低,因而點焊接頭一般不這樣加載。通常以正拉強度和抗剪強度之比作為判斷接頭延性的指標,此比值越大,則接頭的延性越好。
多個焊點形成的接頭強度還取決于點距和焊點分布。點距小時接頭會因為分流而影響其強度,大的點距又會限制可安排的焊點數(shù)量。因此,必須兼顧點距和焊點數(shù)量,才能獲得最大的接頭強度,多列焊點最好交錯排列而不要作矩形排列。
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