点焊机焊接不同厚度、不同材料的点焊工艺方法 

点焊机焊接不同厚度、不同材料的点焊工艺方法：
许多焊接结构由不同厚度的材料焊成，例如骨架要求有一定刚度，故厚度大，而蒙皮、
外壳都是薄件。厚度不同的两板点焊时，由于上、下板电流场分布不对称，接合面与强烈
散热的两电极间距离也不等，因而两板散热条件不相同，使温度场分布也不对称，熔核就
偏向厚板，使结合面上的熔合面直径小于熔核直径，降低了焊点强度。如果薄板
焊透率为零，就只有塑性粘连，接头强度将极低，故要求薄板的焊透率不小于10%，厚件
应达到20~30%。为了保证结构强度及薄件必要的焊透率，为了满足结构对表面质量等要求，
可按不同情况设法调整熔核偏移量。调整的原则是提高薄件发热量，减少其散热，从而增
加接合点的温度。常用的方法如下：
1）采用电流大、通电时间短、焊接接合点电流密度高的规范。由于焊接时间短，向电极
的传热相对减小，因而电流的分布决定了温度场的形状，从而提高了结合面上的温度，扩
大了结合面处熔合面直径，一定程度上纠正了熔核偏移现象。电容贮能点焊的通电时间特
别短，是点焊不同厚件的理想方法。
2）为减小薄件侧散热的影响，提高薄件侧的电流密度，在薄件侧采用小直径电极，从而
减小熔核偏移量。但薄件侧采用小直径电极后，压痕深度增大。当焊件要求薄件侧表面光
滑平整时，例如飞机蒙皮、汽车车箱和高速电气机车箱体外表等，则薄件侧不能采用小直
径的平面电极。然而，当材料导热性不高，厚度比又不很大时（不大于1：3），厚板侧可
用小直径电极，薄壁侧用大直径平面电极也可以获得较好的核心位置，薄件侧有适当的焊
透率，如图16b 所示。这是因为材料热导率较低，而电流密度尚能维持一定值时，由于厚
板一侧压痕加深，温度场上移，熔核弯曲向上移，从而保证了熔核在结合面处的直径，使
薄件的焊透率达20%左右，满足了要求。但热导率高的材料或厚度比过大时，采用上述方
法难以达到要求。
方向的温度分布和熔核偏移 （a）厚板一侧用大直径电极
（b）厚板一侧用小直径电极
3) 从平衡两电极散热角度出发，可在薄件侧采用热导率较低的电极，或增加从电极端
面至冷却水孔底部的距离。例如点焊铝合金板LF2（厚度2mm）和LF21（厚度3mm）时，
在薄件侧用ISO A 组2 类电极材料，而在厚件侧用ISO A 组1 类电极材料，则薄件侧焊透
率可达到20~25%。
4）在薄件侧放置导热性较差的工艺垫片或冲工艺凸点（图17），以降低薄件的散热或
增大薄件一边的电流密度，凸点尺寸参阅本章四。垫片材料及厚度要根据薄件厚度及材料
性质而定，一般用厚度0.2~0.3mm 薄箔。不锈钢箔可用于焊接铜或铝合金，坡莫合金箔可
用于焊接高温合金。使用垫片调整核心偏移时，规范不要过大，以免垫片粘于焊件表面。
用于有包铝层的铝合金点焊时，要注意防止核心移至焊件表面而降低抗腐蚀性。
5）利用直流电的物理效应，如焊接铝合金时常用直流焊机，在电流足够大时可发现熔
化核心偏向极性相对为正的电极，这便是帕尔贴效应的影响。帕尔帖效应指出：
不同金属接触时具有接触电位差，该电场如果是加速电子运动，则接触处为放热反应；反
之，则为吸热反应。由于焊铝板时，在Cu-Al-Cu 组成的电路中有接触电位差，因而改善了
核心的偏移。当三层铝合金点焊时，可以分两次从工件两面通电，形成两个熔核。
在焊钢件时，因为铁与铜之间的接触电位差很小，帕尔帖效应也不明显。
用附加垫片或工艺凸点改善不同厚度板材点焊核心的偏移
（a）附加垫片； （b）预先冲工艺凸点 帕尔贴效应与核心位置
（a）、（b）用交流电焊接和用直流电焊接时熔核位置比较；（C）直流点焊三层焊件
列出不同厚度工件的点焊规范。为了避免复杂的工艺过程，在设计焊接结构时应
使焊件厚度比不超过3：1。
当点焊具有不同物理性质的非同种金属时，会发生与不同厚度工件点焊时同样的困难。
不锈钢与低合金钢或低碳钢点焊时，由于前者导热性和导电性差，熔核向它的内部偏移，
使低合金钢或低碳钢的熔透不足。当导热性差的金属比导热性好的金属厚时，熔
核的偏移更为严重。如导热性差的金属较薄，则偏移减小。为使两焊件
得到接近的熔深，须采取如下的与不同厚件点焊相类似的措施：
1）在导热性和导电性较差的金属侧放置接触面直径较大或球半径较大的电极。
2）在导热性和导电性较好的金属与电极接触处放垫片。
3）采用硬规范。
不同材料点焊时熔核偏移
（焊件1 的导电性和导热性均比焊件2 差）
（a）焊件1 与2 同厚；（b）焊件1 比2 厚；（c）焊件1 比2 薄
焊接电流及电极力可根据导热性和导电性较好的金属选择。但其它焊接规范的选择，
要考虑焊接性较差的金属所起的变化。例如Cr25Ni20 与低碳钢点焊时，通电时间大致选为
1s，如通电时间过短，则前者容易产生裂缝。
当黑色金属与轻合金或铜合金点焊时，焊点可能很脆。为提高焊点的塑性，可在两焊
件间夹一层第三种金属，使与两种金属均能很好地焊接。例如，低合金钢与纯铝点焊时，
只要在钢表面预先电镀上铜或银，就可得到塑性高的焊点；又如低碳钢与黄铜点焊时，在
钢表面预先镀一层锡。
如被焊两金属的物理性质悬殊，而厚度又相差较远，则在电容储能式点焊机上可焊出
满意的点焊接头，虽然两工件的熔深都不大，但都均匀焊透。