电阻点焊参数的研究

谭志恒

1. 概述

电气开关触头（见附图）的焊接主要采用电阻点焊工艺生产，近期公司质检人员随机抽检了500件触头，合格产品才336件，合格率为67.2%。通过对不同的废品件进行分析发现，未焊透为75件，表面发黑54件，烧伤10件，压痕8件，内部气孔7件，其他10件。从废品原因分析发现，六种废品主要是由于电阻点焊参数的选择不合理引起的。因此，为了降低废品率，提高生产效率，本文通过电阻点焊工艺研究分析，运用正交试验法，改进了该产品的电阻点焊工艺，解决了生产质量问题，为今后相关产品的生产积累了经验。

电气开关触头

2. 试验工艺过程

电阻点焊热产生于焊件内部，是电阻热，其公式为Q =I2Rt。点焊时，各工艺参数的影响是相互制约的。下面就其对点焊效果、质量的影响进行原因分析。

（1）焊接电流 从式中可知，焊接电流对产热的影响比电阻和时间两者都大，是最重要的因素，对点焊效果、质量有明显的影响。电流过大电阻热就会过量，工件出现表面发黑、烧伤；过小则会未焊透，因此在焊接过程中，电流是一个必须严格控制的参数。

（2）焊接区总电阻 焊接区总电阻由焊件间接触电阻、电极与工件间接触电阻及焊件本身内部电阻共同组成。

在实际生产中，电极、工件的材质、表面、尺寸等是已经确定的，故电极压力对焊接区总电阻有明显的影响，随着电极压力的增大，电阻显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能影响因总电阻减小引起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小，解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。

（3）焊接时间 焊接时间对点焊效果、质量也有影响，时间过长电阻热也会过量，工件出现表面发黑、烧伤；过短则会未焊透。为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补；为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。

从分析可知，当电极材料、端面形状和尺寸选定后，焊接参数的选择主要是考虑焊接电流、焊接时间、电极压力。由于焊接电流是产生热量的最重要的因素，故三者中首先选定焊接电流，再选择焊接时间、电极压力，从试验中找出合适规范参数，附表为基本焊接参数。

基本焊接参数

按照附表，至少有27种的规范参数组合，要全部试验选择确定其中合适工艺参数需要大量的人力、物力和时间，因此采用正交试验法进行试验。

根据附表所示，焊接电流可有100A、150A以及200A三种，焊接时间有20s、25s、30s三种，电极压力0.30kN、0.35kN、0.40kN三种，通过正交试验，每组500件的产品进行分析发现：焊接电流为150A、焊接时间为25s，电极压力为0.35kN时，产品的废品率最低，为5.32%。采用正文试验法得出的点焊参数，通过实际应用生产，大大提升了公司的产品质量和生产效率。

3. 结语

在电气开关电阻点焊生产过程中，影响焊接质量的工艺主要是焊接电流、焊接时间和电极压力，其中焊接电流是主要因素。

本文通过采用正交试验方法，快速找到了最佳的电气开关电阻点焊参数，并在实际应用中证实，通过试验确定的焊接参数，很大程度了提升的产品的质量，为今后生产其他相似产品提供了宝贵的经验。