電阻焊水下焊接裝置及電阻焊水下焊接方法與流程

本發明屬于電阻焊領域，更具體地說，本發明涉及一種電阻焊水下焊接裝置及電阻焊水下焊接方法。

背景技術：

目前，電阻焊包括上下焊接電極的雙面點焊和平行電極或平行電極焊頭的單面點焊，現有技術的電阻焊都是在空氣環境或惰性氣體環境下進行焊接。由于電阻焊焊接電流很大，產生的電阻熱很高，當以上下電極對被焊工件進行雙面點焊時不可避免地造成焊點附近工件的形變，連續快速焊接還會因上下電極過熱造成焊點粘連和損壞焊接電極的端面；當以平行電極或平行電極焊頭進行單面點焊時，被焊工件的基底焊盤(如印刷電線路上的基底焊盤)往往是與絕緣襯板固連或鑲嵌而成，平行電極焊頭和被焊工件產生的電阻熱過高，往往造成基底焊盤剝離。此外，在空氣環境中，高溫的平行電極焊頭尖端極易被氧化和損壞。

因此，如何對高溫的焊接電極和被焊工件進行快速散熱成為電阻焊領域重要的技術難題。

技術實現要素：

本發明的目的在于：克服現有技術的缺陷，提供一種可快速散熱的電阻焊水下焊接裝置及電阻焊水下焊接方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供一種電阻焊水下焊接的裝置，以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行焊接，其包括：電阻焊設備、工件水箱、焊接電極和水，電阻焊設備包括焊接電源和設有電極夾頭的點焊機頭，焊接電源通過輸出電纜與點焊機頭的電極夾頭電性連接，焊接電極安裝在電極夾頭上，工件水箱安裝在點焊機頭下方的工作臺上，水被添加到工件水箱中。

作為本發明電阻焊水下焊接裝置的一種改進，所述工件水箱包括水箱底部和邊框，工件水箱能滿足加水浸沒被焊工件和滿足焊接電極能在合適深度的水下進行電阻焊水下焊接。

作為本發明電阻焊水下焊接裝置的一種改進，所述水箱工件添加有水或乳化液或皂化液。

作為本發明電阻焊水下焊接裝置的一種改進，所述電阻焊水下焊接采用雙面點焊或單面點焊，雙面點焊的焊接電極包括上焊接電極和下焊接電極，單面點焊的焊接電極包括平行電極。

為了實現上述發明目的，本發明還公開了一種采用本發明電阻焊水下焊接裝置的電阻焊水下焊接方法，其包括以下步驟：

1)根據被焊工件的焊接要求備好電阻焊設備、工件水箱、焊接電極和水；

2)把被焊工件放置到工件水箱中，并把被焊工件的搭接接頭定位在正對焊接電極的位置上；

3)在工件水箱中加水浸沒被焊工件；以及

4)通過焊接電極對被水浸沒的被焊工件進行水下焊接。

相對于現有技術，本發明針對電阻焊散熱的技術難題，提出了電阻焊水下焊接裝置，其以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行水下焊接，電阻焊水下焊接裝置包括：電阻焊設備、工件水箱、焊接電極和水，電阻焊設備包括焊接電源和設有電極夾頭的點焊機頭，焊接電源通過輸出電纜與點焊機頭的電極夾頭電性連接，焊接電極安裝在電極夾頭上，工件水箱安裝在點焊機頭下方的工作臺上，水被添加到工件水箱中。此外，本發明還公開了一種電阻焊水下焊接方法。本發明把電阻焊在空氣環境焊接擴展到水下焊接，有效解決了電阻焊散熱的技術難題，具有促進電阻焊行業科技進步的意義。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明電阻焊水下焊接裝置及電阻焊水下焊接方法進行詳細說明，其中：

圖1為本發明電阻焊水下焊接裝置的結構示意圖，其采用雙面點焊。

具體實施方式

為了使本發明的發明目的、技術方案及其技術效果更加清晰，以下結合附圖和具體實施方式，對本發明進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發明，并非為了限定本發明。

首先，需要說明的是，本發明提出的電阻焊水下焊接是以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行焊接。為了方便敘述，除專門說明外，本說明書均使用簡稱“電阻焊水下焊接”。

如本領域技術人員所知，電阻焊焊接包括雙面點焊和單面點焊二種方式，其中，把二個焊接電極置于被焊工件的兩側稱之為雙面點焊，雙面點焊的二個焊接電極分別稱為上、下焊接電極；把二個焊接電極置于被焊工件的同一側稱為單面點焊，也稱單面焊，單面焊的二個焊接電極稱為平行電極；把平行的二個焊接電極固連成一體稱之為平行電極焊頭，平行電極焊頭根據焊頭尖端的結構又細分為焊頭尖端歐姆接觸式平行電極焊頭、焊頭尖端連體式平行電極焊頭和焊頭尖端絕緣分隔的平行電極焊頭。

需要說明的是，對于電阻焊單面點焊和雙面點焊兩種不同方式，雙面點焊需要提供上、下焊接電極，單面焊需要提供平行電極或平行電極焊頭，但雙面點焊和單面點焊的電阻焊水下焊接方法完全相同，都是以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱的被焊工件進行焊接。

圖1所示為本發明電阻焊水下焊接裝置的結構示意圖，采用雙面點焊，其中，電阻焊水下焊接裝置包括電阻焊設備100、工件水箱106、焊接電極104和水，其中，電阻焊設備100包括焊接電源101和點焊機頭102，焊接電源101通過輸出電纜與點焊機頭102上的電極夾頭103電性連接，上焊接電極104和下焊接電極104分別安裝在各自的電極夾頭103上，點焊機頭102上安裝有電極力加壓結構，電極力加壓結構可帶動電極夾頭103并通過焊接電極104對被焊工件105加壓，工件水箱106安裝在點焊機頭102下方的工作臺107上，水被添加到工件水箱106中浸沒被焊工件105。

需要對工件水箱106作說明，工件水箱106的結構包括水箱底部和邊框，工件水箱106能滿足加水浸沒被焊工件105和滿足焊接電極104能在合適深度的水下進行電阻焊水下焊接。換句話說，工件水箱106實際是可放置或固定被焊工件105的水箱，由于被焊工件105往往需要通過工件座108定位裝配成搭接接頭，因而工件水箱106既要滿足放置工件座108又要滿足放置被焊工件105的要求，以及滿足加水能浸沒被焊工件105的電阻焊水下焊接要求。

在圖1所示的雙面點焊實施例中，工件水箱106的水箱底部設有可放置或安裝被焊工件105的工件座108，工件水箱106底部相應位置上有與下焊接電極104相適配的貫通孔，下焊接電極104加工成圓柱形，在貫通孔與焊接電極104之間安裝有絕緣的密封圈。因為下焊接電極104是被固定安裝在下電極夾頭103上，所以很容易實現貫通孔與下焊電極104之間不漏水，保證下焊接電極的一部分浸沒于水中，并保證上下焊接電極104能進行電阻焊水下焊接。可以理解的是，以單面焊的電阻焊水下焊接方法不需要下焊接電極，因此也不需要在工件水箱底部設有貫通孔。

可以理解的是，雖然在圖示實施方式中，本發明電阻焊水下焊接方法在工件水箱中加水浸沒被焊工件，但是，根據本發明的其他實施方式，也可以在工件水箱中添加皂化液或電火花線切割用的乳化液浸沒被焊工件以進行電阻焊雙面點焊和單面焊，同樣可以取得滿意的焊接效果。也就是說，本領域的技術人員可以根據實際需要在工件水箱中添加適合于電阻焊水下焊接的液體，包括但不限于水或乳化液或皂化液。

以下結合圖1所示，詳細說明本發明電阻焊水下焊接方法，本發明電阻焊水下焊接方法實際上是以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行焊接，其包括以下步驟：

1)根據被焊工件的焊接要求，備好合適的電阻焊設備、工件水箱、焊接電極和水；其中，電阻焊設備的焊接電源101通過輸出電纜與安裝在點焊機頭102上的電極夾頭103電性連接，焊接電極104安裝在的電極夾頭103上，在點焊機頭102下方的工件臺107上安裝好工件水箱106。

2)把被焊工件105放置到工件水箱106中，并把被焊工件105的搭接接頭定位在正對焊接電極104的位置上；

3)在工件水箱106中加水浸沒被焊工件105；

4)通過焊接電極104對被浸沒在水中的被焊工件105進行水下焊接。

需要對本發明以電阻焊設備對被水浸沒在工件水箱中的被焊工件進行水下焊接方法的第一個步驟“根據被焊工件的焊接要求，備好合適的電阻焊設備、工件水箱和焊接電極”作專業方面的解釋，焊接領域的技術人員都知道，被焊工件包括被焊金屬材料、大小、形狀、結構及對焊接要求的不同，包括雙面點焊、單面點焊的不同，還包括焊接電極大小不同，焊接電極材料不同，選用的電阻焊設備上也不相同，所選用的電阻焊設備的結構不同，所選用的焊接電源的輸出功率不同、所選用焊接電源的輸出方式不同，所選用的點焊機頭也不相同，不同的工件所選用的工件水箱的大小結構也不盡相同。

本發明提出的電阻焊水下焊接技術，在雙面點焊應用最廣，焊接電極只要能抵達被焊件的兩側都選用雙面點焊，被焊工件厚度大于0.5mm往往也需要采用雙面點焊。雙面點焊的焊接電源輸出電流往往很大，如焊接二塊厚度約3.0mm的不銹鋼板需要脈沖輸出電流可達幾十千安培，產生的熱量極大，因此雙面點焊電阻焊水下焊接設備工件水箱就要與之相適配。眾所周知，電阻焊產生的熱量幾近一半消耗在焊接電極，余下的部分除形成熔核外仍有大量的熱量向被焊工件傳導。以雙面點焊為例，本發明提出的電阻焊水下焊接能使焊接熱量高度集中在形成熔核上，而發生在焊接電極的熱量和焊點以外的被焊工件的熱量能在水中迅速吸收，大大減少了焊接電極端面的損耗，延長了焊接電極的使用壽命，有效地減少被焊工件的形變，提高了焊接的精密性。

最后，需要說明的是，傳統的在空氣環境中進行電阻焊點焊和本發明提出的在水環境中的電阻焊水下焊接主要區別是焊接環境不同。如本領域的技術人員所理解，電阻焊產生的總熱量只有約20％用于形成熔核的焊接，消耗在焊接電極上的熱量約占50％，消耗在熔核以外的被焊工件約占30％。也就是說，約80％的熱量不但無效而且有害，散熱不及時會造成熱量累積疊加，就會損壞焊接電極和導致被焊工件出現形變，如何使高溫的焊接電極和被焊工件快速散熱成為電阻焊領域重要的技術難題。由于水是熱量傳導的理想介質，高溫在水中被吸收比在空氣中散熱要快千萬倍，本申請的發明人已進行電阻焊水下焊接試驗，已證實其可行性并有效解決了電阻焊領域在散熱上的技術難題。

結合以上對本發明具體實施方式的詳細描述可以看出，相對于現有技術，本發明針對電阻焊在空氣環境中焊接散熱的技術難題，提出了電阻焊水下焊接方法，把電阻焊在空氣環境焊接擴展到水下焊接，有效解決了電阻焊散熱的技術難題，具有促進電阻焊行業科技進步的意義。

無庸諱言，電阻焊水下焊接技術尚不完善，仍有大量關于電阻焊水下焊接的具體工藝、具體結構、具體的應用方法等有待進一步研究。

根據上述說明書的描述和揭示，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本發明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。