气保焊机有别于其它焊机之处在于它是机、电、气三位一体的设备，在使用过程中，对于其所发生的问题应从三个因素去理解、分析和解决。一般来说，不能焊为电路故障，不好焊为机械故障，焊不好为工艺问题或保护气气体不纯、气路问题等其它原因。
一、机械问题（主要表现为送丝不稳、堵丝）
1.入口嘴、中间嘴、出口嘴是否同心在一条直线上。如不在一条直线上则易导致送丝阻力加大，造成送丝不稳；
2.送丝轮是否打滑。第一次试机应将防锈脂擦除并要定期清理轮槽，注意要用软质的东西擦除。判断轮槽是否磨损严重：一般情况下让焊丝露出槽面1/3，否则应换相应丝径的送丝轮。轮槽必须按焊丝直径安装正确；
3.送丝轮挡圈仅起防止轮圈在送丝过程中脱落或窜动量太大的作用，而不宜旋得太紧，否则内嵌螺钉容易脱落或松动；
4.送丝软管（导丝管）由于长时间使用，在导丝管内充满灰尘和铁末，也会造成送丝阻力大，所以应经常清理。当导丝管用了一段时间，但还比较新时，清洁时可用压缩空气吹干净即可（尼龙管只能用此方法）；当导丝管用旧了时，要用煤油、汽油、酒精等有机溶剂泡一泡，然后再清理。更换导丝管时，要依据焊丝直径选择合适软管，并根据枪的实际长度截取软管长度，且一定要清除螺旋钢丝管口处的毛刺；另外，低速焊时，细丝可用超一档焊丝直径的导丝管，但不允许粗丝采用细丝导丝管，如：Φ1.2丝可用Φ1.6丝的导丝管，但Φ1.6的焊丝不可用Φ1.2的导丝管。高速焊时，送丝管应严格按焊丝直径进行匹配；
5.导电嘴孔眼偏大时，应及时更换，否则会出现因间隙过大导电不良引起焊接过程不稳定或输出电流不够大的问题。焊接过程中采用防飞溅剂可延长导电嘴寿命，同时在施焊过程中应及时清理焊枪护套内的飞溅。钢焊丝的导电嘴，其孔径应比焊丝直径大0.1～0.2mm，长度约20～30mm。对于铝焊丝，要适当增加导电嘴的孔径（比焊丝直径大0.2～0.3mm）及长度，以减少送丝阻力和保证导电可靠，相同丝径焊铝导电嘴的孔径要比焊钢导电嘴的孔径大；
6.枪的选配，在满足作业半径条件下，主张用标准3m枪。焊枪电缆在使用时不能出现死弯儿，尤其是焊枪手柄与电缆相邻处，一定要给予高度重视，要保持送丝顺畅；
7.压紧力的选择要适当。一般将压力调节手柄旋紧在刻度2～4即可，不要太紧，以免焊丝变形增加送丝阻力（尤其焊铝、药芯焊时），同时也会加快轮槽的磨损；
8.送丝盘支撑轴，由于该轴为铝合金，在使用过程中与塑料孔长期磨损，应经常清洁其表面并涂上润滑脂；
9.焊丝盘旋转方向应为顺时针方向而不能逆时针方向。 
二、电路问题  
1.航空插头、插座、二次线缆、地线是否连接正确接触良好。
（1）航空插头正确连接方法
航空插头插接时，应正确对准插头与插座的定位插槽（宽、窄相对应），然后右旋锁紧，此时插座定位锁紧恰好进入插头定位锁紧孔，拆卸插头后一定要小心轻放，避免硬损伤。
（2）航空插头虚接时出现的现象
A．按枪无任何动作响应（电磁阀、马达工作不响应）。
B．电源面板正常显示范围为电压15～48V、电流预设数字刻度30～280，不正常显示电压为60～70V，电流预设刻度400左右，具体数值与电网电压有关。
C．电流、电压不可调。
（3）二次线缆正确连接方法
二次线缆快速接头连接方法是对准电源前面板二次输出插座内嵌槽，向前推入并右旋大约90°即可。
（4）二次线缆、地线虚接时出现的现象
A．接头处发热严重，甚至粘连；
B．大电流时焊接，对应的焊接电压超出正常匹配范围；
C．小电流时焊接，焊接过程不稳定；
D．干伸长适应能力下降（偏短）。 
2.加长线的处理 通常我们可加长到50m/50mm2,当有特殊要求再需加长时，建议加粗线缆截面积，但当线缆加长以后，因为线损加大会导致波控采样与电弧电压之间误差加大，应当适当提高给定电压。 3.引弧问题（保证焊接回路良好的情况下）
老型号电路板都是按1.6丝使用设计的,当用Φ1.0、Φ1.2等其它丝时，引弧电流总是偏高，现新型号电路板已克服此问题。 
三、保护气及气路问题（焊缝易氧化，尤其在焊接铝合金时）
1.CO2气体纯度对焊缝金属的致密性和塑性有很大影响。焊接用CO2气体纯度不应低于98%（体积法），其含水量小于0.005%（重量法）。
2.保护气体流量是否足够  检查气体流量V=(12～15)L/min,大电流焊接时应适当加大气体流量（根据电流或喷嘴孔径选择）。
3.气体加热器是否工作  检查加热器工作是否正常。开机后等待2～3min，用手触摸加热器应有温热的感觉，若不加热会导致加热器结霜，甚至堵塞气流通道或者增加气孔出现的机率。
4.导丝管是否破损，是否漏气。 5.分流器是否破损 若破损应更换，否则会影响保护气分配流向而导致保护不好。
6.气管是否破损。
7.枪体中各密封圈是否正常。 查看全部

斜垫铁做为工业生产中不可或缺的一种工具，在点焊工艺上的应用也是很重要的。

1.一些斜垫铁的作用：设备垫铁是设备安装过程中用来调正、调平的工具。可以弥补设备制造误差和基础偏差，使设备安装满足规范中关于水平度、垂直度、标高等技术条件的要求。使设备满足正常使用的要求。

2.斜垫铁点焊的意义：因为垫铁通常是由两块斜垫铁，二到三块平垫铁共同构成的，其高度通常在30至50mm之间不等。垫铁层与层之间的贴紧程度不同，点焊后则可使多层垫铁之间形成一个整体。相对增加垫铁组的稳定性。

3.斜垫铁不点焊会出现什么症状：如果垫铁不点焊固定，在短期内不会有明显的症状发生，但是经过长时间转动或振动之后，垫铁与垫铁之间则会发生撺动，破坏二次灌浆层，甚至破坏基础砼，而基础砼一但破裂，则整个基础的强度必然受到影响。一但基础被破坏，则设备的安危就可想而知了。 查看全部

低 压 铸 造 法

1. 低压铸造法的历史

低压铸造法的雏形可以追溯到本世纪初。适用于铝合金是1917年在法国，1924年在德国提出的申请，但并没有形成大规模的工业生产。为商业的目的而开始生产是在二战以后的1945年，由英国的路易斯先生创立了阿鲁马斯库公司，开始生产雨水管道、啤酒容器等。在那以后的五十年代里，奥地利和德国开始生产气缸头。

1958年美国的泽讷拉路默它斯在小型汽车的发动机零件上（气缸头、箱体、齿轮箱）大量运用了铝合金铸件，并采用了低压铸造法。这件事对至今仍广泛采用的低压铸造法而言是不可或缺的推动，特别是在全世界的汽车工业界引起了极大的反响。低压铸造法被介绍进我国是1957年左右，但真正引起业界的注意，开始进行各种研究、引进设备是从1960年左右开始的。但是这种打破了以往常识的划时代的工艺方法，几乎没有冒口，与已经作为一种“技术”确立起来的重力金型铸造的技术相比具有完全不同的难度，因此业界的反应比较冷淡。

在这种状况下，1961年的轻型汽车用空冷气缸头的生产成为低压铸造法在我国实用化的开端。以后的发展非常迅速，在克服了多个技术难题后，利用低压铸造法所具有的材料利用率高、容易实现注汤自动化等优点，以汽车部件为中心，逐步确立了轻合金铸件的主要铸造法的牢固地位。目前在铝合金铸件的生产量中，低压铸造品已占了大约50%，并以其巨大的生产量和优良的品质而著称于世。产品扩大到汽车相关部件，如气缸头、气缸体、刹车鼓、离合器罩、轮毂、进气岐管等。特别是1970年以后大量应用在轮毂上，并且随着近年来的汽车轻量化和提高性能等要求，在以往从未有过的复杂内部品质和机械性质的严格要求下，气缸头、气缸体上的使用也逐渐增加。

下面解释低压铸造法的基本原理以及说明各构成要素、铸造条件的设定、铸造缺陷的对策等。

基本原理

如图5.1所示，在密闭的保持炉的熔汤表面上施加0.01~0.05Mpa的空气压力或惰性气体压力，熔汤通过浸放在熔汤里的给汤管上升，被顶入充填进连接着的炉子上方的模具内。因此熔汤是从型腔的下部慢慢开始充填，保持一段时间的压力后凝固。凝固是从产品上部开始向浇口方向转移，浇口部分凝固的时刻就是加压结束的时间。然后冷却至可以取出产品的强度后从模具中脱离。于是就凭借浇口的方向性凝固和从浇口开始的冒口压力效果得到了完美的铸件。

2.1 优点和缺点（相对重力金型铸造而言）

优点：

铸造利用率非常高。（85~95%）

由于没有冒口和浇道，浇口较小，因此可以大幅度降低材料费和加工工时。

获得完美的铸件。

容易形成方向性凝固，内部缺陷少。

气体、杂物的卷入少。

可以改变加压速度，熔汤靠层流进行充填。

可以使用砂制型芯。

容易实现自动化，可以多台作业、多工序作业。

不受操作者熟练程度的影响。

材料的使用范围广。




缺点：

浇口方案的自由度小，因而限制了产品。

（浇口位置、数量的限制，产品内部壁厚变化等）

铸造周期长，生产性差。

为了维持方向性凝固和熔汤流动性，模温较高，凝固速度慢。

靠近浇口的组织较粗，下型面的机械性能不高。

需要全面的严密的管理（温度、压力等）

低压铸造机各构成要素

低压铸造机由以下四种要素构成：

模具

保持炉（内藏给汤管）

模具开关机构液压接头及控制装置

炉内压力控制装置

3.1 模具

（1）铸造方案

低压铸造品的设计基本要求是将壁厚整体平均化，或是将壁厚的分布考

虑容易实现方向性凝固的地方。也就是说对于浇口而言，断面从小到大逐渐变化是产品设计的必要条件，因此如果产品的性能上无法进行这种设计时最好避开使用低压铸造法。在气缸头、气缸体、轮毂等产品中普及使用这种铸造法的第一理由就是形状上容易达到方向性凝固。铸造方案还算比较单纯，充分考虑铸件整体的方向性凝固和浇口周围的冒口效果的浇口位置、大小、数量的设定也是非常必要的。浇口的位置应该是铸件整体的最大壁厚部位，并且要设在从熔汤前方和上方可能达到方向性凝固的部位。因产品形状、大小等原因浇口数量有所差异，但通常是1-4个。在远离浇口的位置如果壁较厚冒口无法到达时，有时也加上无顶冒口或过渡桥（图5-2）。但是目前的水冷气缸头的形状变得复杂，要想达到理想的壁厚分配是非常困难的，方案上对这些问题进行为维持方向性凝固的严格的温度控制和条件管理等，根据情况还可以在成为热点的部位进行空气、水等的冷却或埋入冷铁。

浇口的截面积对于防止熔汤乱流以便更好地充填模具空间而言是非常重要的因素。最小截面积a的公式如下：

a=W´10-2/[T´m´Υ´（2´g´H）1/2] (1)

a=浇口的最小截面积

W=铸件的重量（kg）

T=从浇口处开始的浇铸时间（S）[充填时间]

m=熔汤的比重（2.4~2.5）

Υ=电阻系数（0.3-0.4）

g=重力加速度（9.8m/s2）

H=压力头(m)（熔汤面到产品上端的高度）

在图5-3中a部截面做成圆形是较理想的，但事实上由于产品形状的限制经常是不得不做成不规则的形状。在这种情况下为了防止该部分的过冷，最小截面积最好应是浇口附近产品壁厚的2倍以上。浇口的高度h比较低时可以得到较大的因浇口处热量提供和加压而引起的补缩效果，而且也容易实现方向性凝固，但这是防止氧化物的滤渣网的固定部位，由于因铸造条件的变动引起浇口长度的变化，因而一般情况下考虑30-40mm较多。

（2）模具结构上特征

低压铸造模具的浇口在下面，如图5.4所示，下型部分通过给汤管与保持炉连结，所以不能使用挤压结构，而采用把铸件放在上型或横型里的方法，下型的温度很高，因此拔模斜度需要比其它模具做得大一些。

模具内部的空气、砂芯产生的气体需要充分考虑分型方法和排气道等，应该在尽量减少随着熔汤充填而产生的背压的情况下排出去。如果背压高到影响加压速度时，会产生熔汤流动不良、表面缩孔等，因此希望控制在0.002Mpa以下。

关于凸台、加强筋、叶片等形状的部位，可以考虑嵌入式排气孔插入模具。在分型面和平面部设计排气槽，再加上排气孔、拉深加工等手段尽量做到排气良好的设计。排气例见图5-5。另外砂芯产生的气体量较大、时间也较长，可以在模具结构上设计确定的排气路线，追加吸引机构。

3.2 保持炉

图5-6显示了目前实用使用的3种类型。

铁坩锅炉

这是实用化早期的炉型，操作简单，因此目前仍大量使用，但由于铁慢慢熔解会增加熔汤铁的含量，所以必须定期（1个星期）进行涂层处理。另外，它不适合用于高纯度合金的铸造。

石墨坩锅炉

由于不能对石墨坩锅直接施加压力，因此这是一种对炉子整体加压的构造。由于腐蚀少，所以可以连续用90-120天左右。但缺点是用钠进行改良处理时，坩锅的寿命会变短。

耐火材料炉

这种炉的使用随着铸件的大型化、1模多个的推进而逐步增大了。因为气密室整体构成了炉体，所以容积大（700-1000kg），熔汤的补充次数少。连续使用时间长，铸造条件稳定，热源有加热熔汤面的辐射式加热器和保护管浸入熔汤直接加热的浸泡式加热器两种。

浸泡式加热器耐火材料炉由于是用浸泡式加热器直接加热熔汤，与辐射式耐火材料炉相比，热效率高出40%以上，电力消耗少，熔汤温度变化非常小，控制适应性高。因为空气温度较低，所有氧化物的产生也较少。目前因为加热器管的寿命、维护保养的不方便及成本高等问题影响了使用的普及程度，但从节省能源的观点来看今后会很快地普及使用的。但是由于采用耐火材料炉与采用铁坩锅相比，从熔汤表面和坩锅传来的热量变得非常少，模具温度分布会发生变化，上下模具之间的温差坡度也变小，因此有必要开发适合这种设备的铸造方案。3.3给汤管

这是将熔汤从保持炉引向模具的管子，截面积是Æ80-Æ120mm左右的圆或

椭园形。以前是以铸铁表面加上涂料的为主，但因烧损会增加熔汤铁的含量，

给汤管自身的寿命变短，所以最近陶瓷制的给汤管逐渐成为主流。但是成本高、抗热冲击性能差、异形截面形状成形难等是需要探讨的课题。

4、气缸头中的铸造技术

4.1 铸造工序

上涂料，准备模具、安装

熔解、除渣、除气、保持炉给汤

铸造作业

装浇口滤渣网

装砂芯

吹空气

合模

加压

凝固

开模

取出产品

图5.7 气缸头的铸造工序

批量生产中的气缸头的工序概要如图5.7所示，分为上涂料、准备模具等前期准备工序、熔解、熔汤处理、给铸造机供汤的给汤工序以及铸造作业工序等，这种工序都非常重要，不能马虎，要维持品质关键是如何做到在稳定的条件下坚持管理铸造作业。

模具的保养、上涂料

模具的保养、上涂料是指每500-700模次进行包括模具保养、保持炉和给汤管内的清扫作业，将模具的模框、嵌块、拔模销、排气块等分解后，用空气

除去铝渣和砂芯的燃烧剩余物等。排气块的堵塞对熔汤流动性、气孔等品质有很大影响，所以应该仔细地清除掉，而且还有必要检查排气孔，排气型芯等的通气程度。

下一个工序上涂料是以确保排气性，减低脱模阻力，保护模具表面，确保保温隔热性，确保熔汤流动性等为目的。在保养结束后，将模具加热至473K（2000C）左右，用钢丝轮刷除去表面的氧化皮后再上涂料，操作是用喷枪来进行的，但根据喷吹压力，距离、速度、浓度、模具温度等，其强度和粗糙度有很大区别。

在涂复杂的模具时，需要熟练地进行操作，但为了保持稳定的上涂料的效果应尽快使操作标准化，涂层厚度粗糙度等因部位不同而存差异。一般而言，产品面是0.1-0.2mm，光洁度要求高的加工基准面，燃烧室面等应用粒子细小的涂料涂0.05mm的厚度，涂料一般利用市场上的，基本构成是骨材（碳酸钙、陶土、氧化铝、云母、石墨等）、粘接剂（硅酸钠）和水等。

关于模具涂料的选择并没有定量的评价尺度，一般在实际产品中使用后再来决定。

熔解、熔汤处理

作为合金最普通的是AC4B、AC2B。在提出延伸率、耐腐蚀性的要求时，可以使用AC4C等，另外作为高品质化的对策同时也使用加钠、锶的改良处理和加钛的微细化处理，熔汤处理除了以往的加精炼剂的脱氧处理以外，为了得到稳定的品质，使用旋转式除气装置进行除气处理的做法也日益增多。

铸造作业

· 装浇口滤渣网

此工序的目的为了防止从给汤管进来的氧化物、砂子等杂物以及加强熔汤层流化。把做成浇口形状的镀锌网（Æ0.4-0.6mm，12-14个网孔）用专用夹具固定起来。这样做人工作业比较多，但也可以试一试进行自动化设计或给汤管内吹惰性气体等方法。

· 装砂芯、吹气

水道中子、气道中子、凸轮轴室中子等，材质大多是中子砂。最近因形状的复杂化、与其它部件的共用化等引起中子的增加。一般是人工作业，但由于是模具内的高温作业，所以近年来越来越多地采用由机器人自动安装。包括活砂铸型在内自动安装进模具的方法也开始使用。脱模时因要除去装中子时落下的砂子，所以要吹空气。

· 合模、加压、凝固、开模、取出产品

这些工序都是在自动化、标准化的循环周期下进行运转的。加压力、加压速度、加压时间、凝固时间等各种条件要根据温度进行调整。

4．2铸造条件

（1）温度

熔汤温度因合金种类、产品形状而稍有不同，但一般在680~730°C的范围内。熔汤温度对内部缺陷和外观品质等有很大影响，所以实际操作时管理范围是14°C左右。模具温度在低压铸造时更显得重要。从方向性凝固的观点来看模温分布是从浇口往上型方向变低，一般而言浇口480~520°C，下型400~450°C，横型350~400°C，上型250~350°C，但是为了改善内部品质（强化方向性凝固）、缩短铸造周期，可以进行上型和横型的冷却（水冷、空冷，一般冷却模具整体的线式冷却比较多）。

在多个浇口的情况下，浇口间距离变近、浇口间温度变高，使浇口和成形部位的凝固容易发生反转。如果是由于产品形状的限制无法修改模具方案的话，采用在浇口间加上点式冷却，加大浇口的温差坡度等方法也是比较有效的。模具温度是由铸造周期、熔汤温度、气氛温度等决定的，所以在试制作阶段要抓住这些条件和内部外观品质的关系。

改善负面因素，在可能的范围内大幅度地改变铸造条件进行品质变动的试验，然后订出管理范围。这些能做到的话就可以确保稳定的品质。另外条件和品质的关系在短时间内还很难完全掌握，所以同时进行凝固解析也是有效的手段。

（2）加压时间

这是指充填开始到浇口部凝固为止的加压时间。因产品数量、产品形状、模具温度、熔汤温度、浇口直径、浇口数量等原因加压时间会有所不同，但一般气缸头是2~8分钟，根据重量相应延长。温度条件是影响最大的，在稳定条件下是固定的时间，浇口长度（相当于冒口高度）也较稳定。

但是在铸造开始时，短时间停顿后模具温度降低，波动变大，并随着铸造数量的增加和温度条件的波动，浇口部分和给料管内的氧化物堆积起来，浇口截面积减小。在这些情况下，从熔汤、模具传来的热量发生变动，凝固时间变得不稳定。于是成形部的凝固时间发生改变，从产品到浇口的方向性凝固被破坏，产品内部容易出现缩孔等内部缺陷。因此稳定温度条件、保持浇口和给料管等给汤系统的正常状态是非常重要的。

以前操作者是观察浇口的状态后再调整时间的，最近引进了测量铸造时的温度后实时自动调整到最佳条件的控制器。在所有的工序中这是最花时间的部分，因此为了提高生产性要积极地考虑模具冷却、1模2件、2段加压等缩短时间的方法。

（3）凝固时间

这是从加压完毕到产品脱模的时间，是脱模时冷却到铸件不出现变形、拉伤等的时间。一般而言是加压时间的1/3左右，但和加压时间一样也随温度发生变化。从生产性考虑凝固时间短点好。可以加快冷却速度，让脱模阻力小的横型先行，积极地对开模后的产品和模具进行冷却。

（4）加压条件

低压铸造法是用气体对熔汤面加压使熔汤上升进行充填的铸造法，因此加压条件影响到熔汤流动性和冒口效果，是品质管理的重要项目。充填时必要的压力如下面公式计算：

P(Mpa) = Υ×(1+S/A)×△H×10-2 (2)

Υ= 熔汤比重（2.4~2.5）

S = 给汤管截面积（m2）

A = 加压实际（有效）面积（m2）

H = 熔汤面变动量（m）（给汤管内上升量+加压面下降量）

根据铸造机的结构和产品会有所不同，公式（2）中下划线的部分在批量生产的产品中一般是0.025左右，可以根据公式（2）来决定加压力。加压力是由到产品上端的熔汤顶升力和冒口压力组成，其中前者是由铸造机和模具的构造决定的，冒口压力一般在0.005~0.01Mpa左右。为了冒口效果冒口压力高一点好，但如果超过0.01Mpa，模具排气道会闭塞，涂料脱落，熔汤容易压进砂制型芯，所以冒口压力不会太高。

在气缸头中使用了很多砂芯，因此将中子产生的燃气高效率地排出模具是很有必要的。但最近气缸头的中子形状变得很复杂，数量也多，所以在模具上无法充分设计排气道。在这种情况下采用将冒口压力提高至上限来防止气体卷入产品内部的手段是比较有效的。

如果加压速度太慢，熔汤的充填效果会变差，引起熔汤流动性不良；如果太快，又会引起乱流，出现卷入气体、异物等缺陷。由于根据流路形状不同流速会有差异，所以模具内各部分的速度有所变化。给汤管内要控制熔汤温度的下降，速度便快；模具内部要控制乱流，速度便慢，冒口压力高。一般而言，薄壁铸件需要快速充填，厚壁铸件则相反。表5.2、图5.8表示了双缸1模2件气缸头中的加压力和加压速度的设定。熔汤补充后，随着铸造的进行熔汤面下降，因此必须增加与液面下降量相对应的加压力。稳定初期液面位置，然后从液面变化量来决定压力补充值。特别是对熔汤面积变化大的坩埚型保持炉而言更需要进行详细的条件设定。目前已普及了能全部设定这些加压条件的控制器，所以因加压条件而引起的故障已得到很大改善。 查看全部

低压铸造是在密封的容器内，通入干燥的压缩空气，金属液在气体压力的作用下沿升液管上升，通过浇口进入型腔，并在保持气体压力的条件下完成铸件的凝固，然后泄除容器内的气体压力，是升液管和浇口内未凝固的金属流回容器中，已凝固的金属在铸型中形成所需的铸件。通过控制容器内的气体压力的加压速度，可以控制金属液在升液管中的上升速度和充型速度，因此低压铸件的金属液充型平稳易于控制，另外铸件在一定的压力下结晶凝固，铸件的补缩效果好，内部组织致密。这也是低压铸造的特点。其作业流程主要有:烤模（时间为45-50min,温度为 420-450℃）→喷涂料（上模喷涂距离保持在200-250mm,喷枪喷雾宽度为 50-70mm）→检查型腔（是否粘铝，气枪将型腔吹干净）→放过滤网（清洁干净要放正）→运行启动→升温，充型保压→开模并检测模温（注意检查比边模是否夹铝，上下模是否粘铝）→毛坯顶出→毛坯冷却（淬水池）→毛坯外观检查（不允许有欠铸、裂纹、冷隔、缺料、错模，刻字不清晰）→去毛刺（去除上下轮辋部位毛刺或飞边）→打刻标识（个人代号和日期清晰工整、顺序正确）→物流线下传（合格品放到滚道线下转，不合格品放到指定位置）。我觉得整个铸造过程中比较重要的是调机过程，只有确定了合适的参数，比如说压力值，温度时间等等，刚开始浇铸时，3~5件提前泄压，预防铝液通道的堵塞。然后逐步调节保压时间，注意此时保压时间不能一步到位，铝液通道升液管底部到模具铁浇口处预热还不是很彻底，这时是低压铸造过程中堵塞浇口及升液管频次发生最多的时候。我们这时宁可多压铸几件废品，来确保生产过程顺利进行，防止堵塞浇口或升液管而终止生产过程。调机第一个可以不开冷却系统，然后依次打开分流锥冷却风道，上模芯冷却风道，下模芯冷却风道，轮盘与轮辐交接处冷却风道。解决铸件缺陷的顺序为先轮辋后轮辐，最后控制轮盘和浇口长度。

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低压铸造原理：低压铸造是介于压力铸造与重力铸造之间的一种铸造方法。在密封的装有金属液的坩埚中，通人压缩空气，对坩埚内金属液表面加压，使金属液沿着升液管自下而上的挤压到型腔内，待金属液充满型腔后（金属型铸造）增大气压，并使液面压力保持至铸件完全凝固，然后解除坩埚内的压力（排气），使升液管和浇道内未凝固的金属液回落到坩埚内，即完成了一个低压铸造的过程。低压铸造的工艺过程：它包括升液、充型、结壳（砂型铸造）、增压、保压（结晶凝固）、排气（卸压）。

升压—将一定压力的压缩空气通人密封的坩埚内，使金属液沿着升液管平稳上升到铸型的浇道处；

充型—金属液由浇道进入型腔直至充满铸型。充型的速度可以调节控制，使金属液平稳的充型，不仅保证了型腔内的气体排出，还避免了冷隔、氧化夹渣等缺陷的产生；

结壳—充满铸型后，停止增压并保持原来的压力不变若干秒，使铸件表层温度将低变硬（防止砂型铸造在增压时跑火，和铸件粘砂。对于金属模的低压铸造可以不用结壳直接增压）；

增压—金属液充满型腔后，经过结壳可进行增压，即在原充型压力下增加一定值压力；

保压—增压后立即保持该压力，使铸件在稳定的压力下结晶凝固。

排气（卸压）—铸件凝固后，卸出坩埚内的压力（即排气），使升液管和浇道中尚未凝固的金属液回落到坩埚内，待铸件冷却后可开型取出铸件。

低压铸造工艺特点：

液态金属是自下而上地平稳充填型腔，型腔中液体流动方向与气体排出的方向一致，故可避免金属液对型腔和型芯的冲刷，同时还可减少金属液流卷入气体和金属液二次氧化的可能性，防止铸件产生气孔和非金属夹渣物等缺陷，提高铸件质量；

铸型在压力下充型，流动性增加，利于浇注较复杂的薄壁件，使铸件轮廓清晰；

铸件凝固补缩过程是在外加压力下进行的，所以补缩效果好，铸件致密度高，力学性能好。一般低压铸造件的抗拉强度和硬度都可比重力铸造提高约百分之十。此铸造方法适用于生产耐压、防渗漏铸件；

低压铸造的浇注系统简单，并可减少或省去冒口，且尚未凝固的金属液可流回到坩埚内，减少了金属损耗，故工艺出品率高；

与压铸相比，工艺简单，制造方便，投资少；

易于实现机械化与自动化，减轻了工人的劳动强度；

对于热结较多，顺序凝固条件不好的铸件问题也不少，应采取必要的措施。如用冷铁、冒口等加以解决。 查看全部

发泡塑料是以热塑性或热固性树脂为基体，其内部具有无数微小气孔的塑料。发泡是塑料加工的重要方法之一，塑料发泡得到的泡沫塑料含有气固两项-气体和固体。气体以泡孔的形式存在于泡沫体中，泡孔与泡孔互相隔绝的称为闭孔，连通的称为开孔，从而有闭孔泡沫塑料和开孔泡沫塑料之分。泡沫结构的开孔或闭孔是由原材料性能及其加工工艺所决定的。






塑料发泡的技术渊源久远。最早是20年代初期的泡沫胶木，用类似制造泡沫橡胶的方法制取；30年代出现硬质聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫；40年代有聚乙烯、聚氯乙烯、环氧树脂、酚醛泡沫；50年代则有可发性聚苯乙烯泡沫和软质聚氨酯泡沫。现在，基本上所有的塑料，包括热塑性和热固性的都可以发泡为泡沫塑料。工业上的制备方法有：挤出发泡、注塑发泡、模塑发泡、压延发泡、粉末发泡和喷涂发泡等等。其中，注塑发泡是最重要的成型方法之一，在这里重点讲述注塑成型发泡。

发泡成型原理塑料的发泡方法根据所用发泡剂的不同可以分为物理发泡法和化学发泡法两大类。在这里首先简单介绍一下发泡剂。

发泡剂发泡剂可简单粗分为物理发泡剂与化学发泡剂两类。对物理发泡剂的要求是：无毒、无臭、无腐蚀作用、不燃烧、热稳定性好、气态下不发生化学反应、气态时在塑料熔体中的扩散速度低于在空气中的扩散速度。常用的物理发泡剂有空气、氮气、二氧化碳、碳氢化合物、氟利昂等；化学发泡剂是一种受热能释放出气体诸如氮气、二氧化碳等的物质，对化学发泡剂的要求是：其分解释放出的气体应为无毒、无腐蚀性、不燃烧、对制品的成型及物理、化学性能无影响，释放气体的速度应能控制，发泡剂在塑料中应具有良好的分散性。应用比较广泛的有无机发泡剂如碳酸氢钠和碳酸铵，有机发泡剂如偶氮甲酰胺和偶氮二异丁腈。

物理发泡法简单地讲，就是利用物理的方法来使塑料发泡，一般有三种方法：

（1）先将惰性气体在压力下溶于塑料熔体或糊状物中，再经过减压释放出气体，从而在塑料中形成气孔而发泡；

（2）通过对溶入聚合物熔体中的低沸点液体进行蒸发使之汽化而发泡；

（3）在塑料中添加空心球而形成发泡体而发泡等。

物理发泡法所用的物理发泡剂成本相对较低，尤其是二氧化碳和氮气的成本低，又能阻燃、无污染，因此应用价值较高；而且物理发泡剂发泡后无残余物，对发泡塑料性能的影响不大。但是它需要专用的注塑机以及辅助设备，技术难度很大。

化学发泡法化学发泡法是利用化学方法产生气体来使塑料发泡：对加入塑料中的化学发泡剂进行加热使之分解释放出气体而发泡；另外也可以利用各塑料组分之间相互发生化学反应释放出的气体而发泡。

采用化学发泡剂进行发泡塑料注塑的工艺基本上与一般的注塑工艺相同。塑料的加热升温、混合、塑化及大部分的发泡膨胀都是在注塑机中完成的。

总之，不论选取哪一种塑料原料，也不论采用哪一种发泡方法，其发泡过程一般都要经过形成气泡核，气泡核膨胀，泡体固化定型等阶段。

结构发泡成型结构发泡法(StructralFoamMolding)属于化学发泡法，它是注射成型工艺技术中的一项革命。它保留了传统注射成型工艺的许多优点，又避免了传统注塑工艺中遇到的一些问题，如制品强度不够、生产周期太长、模塑率低等。另外，采用结构发泡技术还可模塑大型复杂制品、使用低成本模具、多模腔可同时操作，从而降低制品生产成本。结构发泡制品是一种具有致密表层的连体发泡材料，其单位重量强度和刚度比同种未发泡的材料高3~4倍。

结构发泡法最大的特点是可以不用增加设备，用普通的注塑机便可以注塑生产，不过采用模腔扩大法发泡的高压结构发泡注塑机与普通注塑机相比，增加了二次合模保压装置。目前，震德公司已成功开发出CJ1000M3机用于结构发泡成型，并已服务于客户，得到了客户的好评。

近年来，结构发泡注塑成型技术得到了很广泛的发展，成型方法也很多，但归纳起来可以分为三种：低压发泡法；高压发泡法（注：此处的低压和高压指模具模腔内的压力）；双组分发泡法。

低压发泡法低压发泡法注塑与普通注塑的区别在于其模具的模腔压力较低，约2~7Mpa，而普通注塑在30~60Mpa之间。低压发泡注塑一般采用欠注法，即将一定量（不注满模腔）的塑料熔体（含有发泡剂）注入模腔，发泡剂分解出来的气体使塑料膨胀而充满模腔。在普通注塑机上进行低压发泡注塑，一般是将化学发泡剂与塑料混合，在机筒内塑化，必须采用自锁式射嘴。注射时，由于气体的扩散速度很快，会造成制品的表面粗糙，因此注塑机的注射速度要足够快。一般采用增压器来提高注射速度和注射量，使注射动作在瞬间完成。

高压发泡法高压发泡法的注塑模腔压力在7~15Mpa之间，采用满注方式，即一次注射量正好等于模具模腔的容积。为了使制件得到发泡膨胀，可以采用强制扩大模腔，或者使一部分塑料分流出模腔。一般较多采用模腔扩大法。

采用扩大模腔法的注塑机与普通注塑机相比，增加了二次合模保压装置，当塑料和发泡剂的熔融混合物被注入到模腔后延时一段时间，然后合模机构的动模板向后移动一小段距离，使模具的动模和定模稍为分开，模腔扩大，模腔内的塑料开始发泡膨胀。

制品冷却后在其表面形成致密的表皮，由于塑料熔体的发泡膨胀受到动模板的控制，因此，也就可以对制品的致密表层的厚度进行控制。动模板的移动可以是整体移动，也可以是部分移动使局部发泡，从而得到不同密度的制品。高压发泡法对模具的制造精度要求高，模具费用高，并且对注塑机有二次锁模保压要求。

双组分发泡法双组分发泡注塑是一种特殊的高压结构发泡注塑方法，它采用专门的双组分注塑机。这种注塑机有两套注塑装置：一套用来注塑制品的芯部，一套用来注塑制品的表层。在注塑时，先注入皮层物料，然后通过同一浇口再注入混有发泡剂的芯部材料。由于芯部材料呈层流状态流动，这就保证了芯部材料均匀地包覆在皮层内部，使型腔得到完全填充。当熔料填满型腔后，再注入少量不含有发泡剂的熔料，使浇口封闭。制品取出后，再去掉浇口即得到具有不发泡致密表层和有芯部发泡的轻质制品。微孔发泡成型

微孔发泡成型属于物理发泡法。常规泡沫塑料的泡孔直径一般大于50mm，泡孔的密度(单位体积内泡孔的数量)小于106个/cm3。这些大尺寸的泡孔受力时常常成为初始裂纹的发源地，降低了材料的机械性能。为了满足工业上要求降低某些塑料产品的成本而不降低其机械性能的要求，20世纪80年代初期，美国麻省理工大学(MIT)的学者J.E.MartiniJ.Colton以及N.P.Suh等以CO2、N2等惰性气体作为发泡剂研制出泡孔直径为微米级的泡沫塑料，并将泡孔直径为1mm~10mm，泡孔密度为109~1012个/cm3的泡沫塑料定义为微孔塑料(MicrocelluarPlastics)。

注射成型是微孔塑料制品的主要成型方法之一。塑料原料加入注塑机的料筒后，在螺杆剪切力及加热圈外加热作用下塑化，发泡剂直接注入注射螺杆熔融段末与熔体均匀混合，然后高压高速注入模腔。在模腔内突然降压，使熔体中大量的过饱和气体离析出来，发泡、膨胀、成型、定型形成微孔塑料制品。另外，也可以采用改变温度的方法形成泡核，与改变压力法相比，比较容易控制，但对于气体溶解度对温度不敏感的塑料不适用。

开发微孔塑料注塑技术难度比较大，因为和常规泡沫塑料相比，泡孔的尺寸要小得多，要想得到良好的微孔塑料制品，必须要保证对进入机筒熔体中的超临界流体精确计量，要求塑料熔体必须充分混合、均化、分散，形成均相混合体，保证熔体中的成核点必须多于109个/cm3、及时控制成核气泡的膨胀等等。这对设备本身及注塑工艺参数的要求都非常之高。

采用该技术的特点是：

制品重量约减少50％；

注射压力约降低30~50％；

锁模力降低20％；

循环周期减少10~15％；

采用一套带计量控制装置的气体输入设备。

据报道，国外一些注塑机生产商已成功开发出微孔塑料注塑机，比如美国Trexel公司、德国Arburg公司、奥地利Engel公司等。目前还有Milacron、Husky、Battenfeld等公司正在加紧发展自己的微孔塑料注射成型设备。国内华南理工大学从1995年开始研究微孔塑料，在理论上取得了一定进展，并已在实验室制备出多种型号的微孔塑料。随后，其它高校也相继进行了微孔塑料的研究。但离微孔塑料的产业还有一段距离，目前国内还未有微孔塑料注射成型设备的产品。

结语：发泡塑料由于有气泡的存在，因此具有质轻、省料、能吸收冲击载荷、隔热和隔音的性能、比强度高等特性，特别是可以节省材料、减小能耗、降低成本方面，使得可以大力推广应用。微孔发泡塑料除了具有上述一般泡沫塑料的优点外，还有更加优良的力学性能。因此，泡沫塑料的应用范围十分广泛，特别是在制作汽车、飞机和各种运输器材等领域有特殊的应用价值。可以预计，发泡注塑尤其是微孔发泡注塑将是塑料加工机械及制品加工的一个热点。
 
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对焊方法及工艺

对接电阻焊（以下简称对焊）是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法。

对焊的生产率高、易于实现自动化，因而获得广泛应用。其应用范围可归纳如下：

（1）工件的接长 例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道的对焊。

（2）环形工件的对焊 例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。

（3）部件的组焊 将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件，以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊，各种连杆、拉杆的对焊，以及特殊零件的对焊等。

（4）异种金属的对焊 可以节约贵重金属，提高产品性能。例如刀具的工作部分（高速钢）与尾部（中碳钢）的对焊，内燃机排气阀的头部（耐热钢）与尾部（结构钢）的对焊，铝铜导电接头的对焊等。

对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。

电阻对焊

电阻对焊是将两工件端面始终压紧，利用电阻热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻压力（或不加顶锻压力只保持焊接时压力）完成焊接的方法。

一、电阻对焊的电阻和加热

对焊时的电阻分布如图14-2所示。总电阻可用下式表示：

R=2Rω+RC+2Reω

式中 Rω--一个工件导电部分的内部电阻（Ω）；

Rc--两工件间的接触电阻（Ω）；

Rω--工件与电极间的接触电阻（Ω）；

工件与电极之间的接触电阻由于阻值小，且离接合面较远，通常忽略不计。

工件的内部电阻与被焊金属的电阻率ρ和工件伸出电极的长度l0成正比，与工件的断面积s成反比。

和点焊时一样，电阻对焊时的接触电阻取决于接触面的表面状态、温度及压力。当接触电阻有明显的氧化物或其他赃物时，接触电阻就大。温度或压力的增高，都会因实际接触面积的增大而使接触电阻减小。焊接刚开始时，接触点上的电流密度很大；端面温度迅速升高后，接触电阻急剧减小。加热到一定温度（钢600度，铝合金350度）时，接触电阻完全消失。

和点焊一样，对焊时的热源也是由焊接区电阻产生的电阻热。电阻对焊时，接触电阻存在的时间极短，产生的热量小于总热量的10-15%。但因这部分热量是接触面附近很窄的区域内产生的。所以会使这一区域的温度迅速升高，内部电阻迅速增大，即使接触电阻完全消失，该区域的产热强度仍比其他地方高。

所采用的焊接条件越硬（即电流越大和通电时间越短），工件的压紧力越小，接触电阻对加热的影响越明显。

二、电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备

1、焊接循环

电阻对焊时，两工件始终压紧，当端面温升高到焊接温度Tω时，两工件端面的距离小到只有几个埃，端面间原子发生相互作用，在接合上产生共同晶粒，从而形成接头。电阻对焊时的焊接循环有两种：等压的和加大锻压力的。前者加压机构简单，便于实现。后者有利于提高焊接质量，主要用于合金钢，有色金属及其合金的电阻对焊，为了获得足够的塑性变形和进一步改善接头质量，还应设置电流顶锻程序。

2、工艺参数

电阻对焊的主要工艺参数有：伸出长度、焊接电流（或焊接电流密度）、焊接通电时间、焊接压力和顶锻压力。

（1）伸出长度l0即工件伸出夹钳电极端面的长度。选择伸出长度时，要考虑两个因素：顶锻时工件的稳定性和向夹钳的散热。如果l0过长，则顶锻时工件会失稳旁弯。l0过短，则由于向钳口的散热增强，使工件冷却过于强烈，会增加塑性变形的困难。对于直径为d的工件，一般低碳钢：l0=(0.5-1)d，铝和黄铜：l0=(1-2)d，铜：l0=（1.5-2.5)d。

（2）焊接电流Iω和焊接时间tω在电阻对焊时，焊接电流常以电流密度jω来表示。jω和tω是决定工件加热的两个主要参数。二者可以在一定范围内相应地调配。可以采用大电流密度、短时间（强条件），也可以采用小电流密度、长时间（弱条件）。但条件过强时，容易产生未焊透缺陷；过软时，会使接口端面严重氧化、接头区晶粒粗大、影响接头强度。（3）焊接压力Fω与顶锻压力Fu，Fω对接头处的产热和塑性变形都有影响。减小Fω有利于产热，但不利于塑性变形。因此，易用较小的Fω进行加热，而以大得多的Fu进行顶锻。但是Fω也不能过低，否则会引起飞溅、增加端面氧化，并在接口附近造成疏松。

3、工件准备

电阻对焊时，两工件的端面形状和尺寸应该相同，以保证工件的加热和塑性变形一致。工件的端面，以及与夹钳接触的表面必须进行严格清理。端面的氧化物和赃物将会直接影响到接头的质量。与夹钳接触的工件表面的氧化物和赃物将会增大接触处电阻，使工件表面烧伤、钳口磨损加剧，并增大功率损耗。

清理工件可以用砂轮、钢丝刷等机械手段，也可以用酸洗。

电阻焊接头中易产生氧化物夹杂。对于焊接质量要求高的稀有金属、某些合金钢和有色金属时，常采用氩、氦等保护氛来解决。

电阻对焊虽有接头光滑、毛刺小、焊接过程简单等优点，但其接头的力学性能较低，对工件端面的准备工作要求高，因此仅用于小断面（小于250mm2）金属型材的对接。

闪光对焊

闪光对焊可分为连续闪光对焊和预热闪光对焊。连续闪光对焊由两个主要阶段组成：闪光阶段和顶锻阶段。预热闪光对焊只是在闪光阶段前增加了预热阶段。

一、闪光对焊的两个阶段

1、闪光阶段

闪光的主要作用是加热工件。在此阶段中，先接通电源，并使两工件端面轻微接触，形成许多接触点。电流通过时，接触点熔化，成为连接两端面的液体金属过梁。由于液体过梁中的电流密度极高，使过梁中的液体金属蒸发、过梁爆破。随着动夹钳的缓慢推进，过梁也不断产生与爆破。在蒸气压力和电磁力的作用下，液态金属微粒不断从接口间喷射出来。形成火花急流--闪光。

在闪光过程中，工件逐渐缩短，端头温度也逐渐升高。随着端头温度的升高，过梁爆破的速度将加快，动夹钳的推进速度也必须逐渐加大。在闪光过程结束前，必须使工件整个端面形成一层液体金属层，并在一定深度上使金属达到塑性变形温度。

由于过梁爆破时所产生的金属蒸气和金属微粒的强烈氧化，接口间隙中气体介质的含氧量减少，其氧化能力可降低，从而提高接头的质量。但闪光必须稳定而且强烈。所谓稳定是指在闪光过程中不发生断路和短路现象。断路会减弱焊接处的自保护作用，接头易被氧化。短路会使工件过烧，导致工件报废。所谓强烈是指在单位时间内有相当多的过梁爆破。闪光越强烈，焊接处的自保护作用越好，这在闪光后期尤为重要。

2、顶锻阶段

在闪光阶段结束时，立即对工件施加足够的顶端压力，接口间隙迅速减小过梁停止爆破，即进入顶锻阶段。顶锻的作用是密封工件端面的间隙和液体金属过梁爆破后留下的火口，同时挤出端面的液态金属及氧化夹杂物，使洁净的塑性金属紧密接触，并使接头区产生一定的塑性变形，以促进再结晶的进行、形成共同晶粒、获得牢固的接头。闪光对焊时在加热过程中虽有熔化金属，但实质上是塑性状态焊接。

预热闪光对焊是在闪光阶段之前先以断续的电流脉冲加热工件，然后在进入闪光和顶锻阶段。预热目的如下：

（1）减小需用功率 可以在小容量的焊机上焊接断面面积较大的工件，因为当焊机容量不足时，若不先将工件预热到一定温度，就不可能激发连续的闪光过程。此时，预热是不得已而采取的手段。

（2）降低焊后的冷却速度 这将有利于防止淬火钢接头在冷却时产生淬火组织和裂纹。

（3）缩短闪光时间 可以减少闪光余量，节约贵重金属。

预热不足之处是：

（1）延长了焊接周期，降低了生产率；

（2）使过程的自动化更加复杂；

（3）预热控制较困难。预热程度若不一致，就会降低接头质量的稳定性。

二、闪光对焊的电阻和加热

闪光对焊时的接触电阻Rc即为两工件端面间液体金属过梁的总电阻，其大小取决于同时存在的过梁数及其横断面积。后两项又与工件的横断面积、电流密度和两工件的接近速度有关。随着这三者的增大，同时存在的过梁数及其横截面积增大，Rc将减小。闪光对焊的Rc比电阻对焊大得多，并且存在于整个闪光阶段，虽然其电阻值逐渐减小，但始终大于工件的内部电阻，直到顶锻开始瞬间Rc才完全消失。图14-5是闪光对焊时Rc、2Rω和R变化的一般规律。Rc逐渐减小是由于在闪光过程中，随着端面温度的升高，工件接近速度逐渐增大，过梁的数目和尺寸都随之增大的缘故。

由于Rc大并且存在整个闪光阶段，所以闪光对焊时接头的加热主要靠Rc。

三、闪光对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备

1、焊接循环

闪光对焊的焊接循环14-7所示，图中复位时间是指动夹钳由松开工件至回到原位的时间。预热方法有两种：电阻预热和闪光预热，图中（b）采用的是电阻预热。

2、工艺参数

闪光对焊的主要参数有：伸出长度、闪光电流、闪光流量、闪光速度、顶锻流量、顶锻速度、顶锻压力、顶锻电流、夹钳夹持力等。图14-8是连续闪光对焊各流量和伸出长度的示意图。下面介绍各工艺参数对焊接质量的影响及选用原则：

（1）伸长长度l0 和电阻对焊一样，l0影响沿工件轴向的温度分布和接头的塑性变形。此外，随着l0的增大，使焊接回路的阻抗增大，需用功率也要增大。一般情况下，棒材和厚臂管材l0=（0.7-1.0）d，d为圆棒料的直径或方棒料的边长。

对于薄板（δ=1-4mm）为了顶锻时不失稳，一般取l0=（4-5）δ。

不同金属对焊时，为了使两工件上的温度分布一致，通常是导电性和导热性差的金属l0应较小。表1是不同金属闪光对焊时的l0参考值。

（2）闪光电流If和顶锻电流Iu If取决于工件的断面积和闪光所需要的电流密度jf。jf的大小又与被焊金属的物理性能、闪光速度、工件断面的面积和形状，以及端面的加热状态有关。在闪光过程中，随着vf的逐渐提高和接触电阻Rc的逐渐减小，jf将增大。顶锻时，Rc迅速消失，电流将急剧增大到顶锻电流Iu。




当焊接大截面钢件时，为增加工件的加热深度，应采用较小的闪光速度，所用的平均jf一般不超过5A/mm2。表2为断面积200-1000mm2工件闪光对焊时jf和ju的参考值。




电流的大小取决于焊接变压器的空载电压U20。因此，在实际生产中一般是给定次级空载电压。选定U20时，除应考虑焊机回路的阻抗，阻抗大时，U20应相应提高。焊接大断面工件时，有时采用分级调节次级电压的方法，开始时，用较高的U20来激发闪光，然后降低到适应值。

（3）闪光流量δf 选择闪光流量，应满足在闪光结束时整个工件端面有一熔化金属层，同时在一定深度上达到塑性变形温度。如果δf 过小，则不能满足上述要求，会影响焊接质量。δf过大，又会浪费金属材料、降低生产率。在选择δf时还应考虑是否有预热，因预热闪光对焊的δf可比连续闪光对焊小30-50%。

（4）闪光速度vf 足够大的闪光速度才能保证闪光的强烈和稳定。但vf过大会使加热区过窄，增加塑性变形的困难，同时，由于需要的焊接电流增加，会增大过梁爆破后的火口深度，因此将会降低接头质量。选择vf时还应考虑下列因素：1）被焊材料的成分和性能。含有易氧化元素多的或导电导热性好的材料，vf应较大。例如焊奥氏体不锈钢和铝合金时要比焊低碳钢时大；

2）是否有预热。有预热时容易激发闪光，因而可提高vf。

3）顶锻前应有强烈闪光。vf应较大，以保证在端面上获得均匀的金属层。

（5）顶锻流量δu δu 影响液体金属的排除和塑性变形的大小。δu 过小时，液态金属残留在接口中，易形成疏松、缩孔、裂纹等缺陷；δu 过大时，也会因晶纹弯曲严重，降低接头的冲击韧度。δu 根据工件断面积选取，随着断面积的增大而增大。

顶锻时，为防止接口氧化，在端面接口闭合前不立刻切断电流，因此顶锻流量应包括两部分----有电流顶锻留量和无电流顶锻留量，前者为后者的0.5-1倍。

（6）顶锻速度vu 为避免接口区因金属冷却而造成液态金属排除及塑性金属变形的困难，以及防止端面金属氧化，顶锻速度越快越好。最小的顶锻速度取决于金属的性能。焊接奥氏体钢的最小顶锻速度均为焊接珠光体钢的两倍。导热性好的金属（如铝合金）焊接时需要很高的顶锻速度（150-200mm/s）。对于同一种金属，接口区温度梯度大的，由于接头的冷却速度快，也需要提高顶锻速度。

（7）顶锻压力Fu Fu通常以单位面积的压力，即顶锻压强来表示。顶锻压强的大小应保证能挤出接口内的液态金属，并在接头处产生一定的塑性变形。顶锻压强过小，则变形不足，接头强度下降；顶锻压强过大，则变形量过大，晶纹弯曲严重，又会降低接头冲击韧度。

顶锻压强的大小取决于金属性能、温度分布特点、顶锻留量和速度、工件断面形状等因素。高温强度大的金属要求大的顶锻压强。增大温度梯度就要提高顶锻压强。由于高的闪光速度会导致温度梯度增大，因此焊接导热性好的金属（铜、铝合金）时，需要大的顶锻压强（150-400Mpa）。

（8）预热闪光对焊参数 除上述工艺参数外，还应考虑预热温度和预热时间。

预热温度根据工件断面和材料性能选择，焊接低碳钢时，一般不超过700-900度。随着工件断面积增大，预热温度应相应提高。

预热时间与焊机功率、工件断面大小及金属的性能有关，可在较大范围内变化。预热时间取决于所需预热温度。

预热过程中，预热造成的缩短量很小，不作为工艺参数来规定。

（9）夹钳的夹持力Fc必须保证工件在顶锻时不打滑 Fc与顶锻压力Fu和工件与夹钳间的摩擦系数f有关，他们的关系是：Fc≥Fu/2f。通常F0=（1.5-4.0）Fu，断面紧凑的低碳钢取下限，冷轧不锈钢板取上限。当夹具上带有顶撑装置时，加紧力可以大大降低，此时Fc=0.5Fu就足够了。

3、工件准备

闪光对焊的工件准备包括：端面几何形状、毛坯端头的加工和表面清理。

闪光对焊时，两工件对接面的几何形状和尺寸应基本一致。否则将不能保证两工件的加热和塑性变形一致，从而将会影响接头质量。在生产中，圆形工件直径的差别不应超过15%，方形工件和管形工件不应超过10%。

在闪光对焊大断面工件时，最好将一个工件的端部倒角，使电流密度增大，以便于激光闪发。这样就可以不用预热或闪光初期提高次级电压。

对焊毛坯端头的加工可以在剪床、冲床、车床上进行，也可以用等离子或气焰切割，然后清除端面。

闪光对焊时，因端部金属在闪光时被烧掉，故对端面清理要求不甚严格。但对夹钳和工件接触面的清理要求，应和电阻对焊一样。

四、常用金属的闪光对焊

所有钢和有色金属几乎都可以闪光对焊，但要获得优质接头，还需根据金属的有关特性，采取必要的工艺措施。现分析如下：

（1）导电导热性 对于导电导热性好的金属，应采用较大的比功率和闪光速度，较短的焊接时间。

（2）高温强度 对于高温强度高的金属，应采用增大温塑性区的宽度，采用较大的顶锻力。

（3）结晶温度区间 结晶温度区间越大，半熔化区越宽，应采用较大的顶锻压力和顶锻留量，以便把半溶化区中的熔化金属全部排挤进去，以免留在接头中引起缩孔、疏松和裂纹等缺陷。（4）热敏感性 常见的有两种情况，第一种是淬火钢，焊后接头易产生淬火组织，使硬度增高、塑性降低，严重时会产生淬火裂纹。淬火钢通常采用加热区宽的预热闪光对焊，焊后采用缓慢冷却和回火等措施。第二种是经冷作强化的金属（如奥氏体不锈钢），焊接时接头和热影响区发生软化，使接头强度降低。焊接此类金属通常采用较大的闪光速度和顶锻压力，以尽量缩小软化区和减轻软化程度。

（5）氧化性 接头中的氧化物夹杂对接头质量有严重危害，因此，防止氧化和排除氧化是提高接头质量的关键。金属的成分不同，其氧化性的生成也不同。若生成氧化物的熔点低于被焊金属，这时氧化物有较好的流动性，顶锻时容易被排挤出来。若生成氧化物的熔点高于被焊金属，如SiO2、Al2O3、Cr2O3等，就必须在被焊金属还处在溶化状态时，才有可能将他们排出。因此，在焊接含有较多硅、铝、铬、一类元素的合金钢时，应该采取严格的工艺措施，彻底排除氧化物。

下面介绍几种常用金属材料闪光对焊的特点：

1、碳素钢的闪光对焊

这类材料具有电阻系数高，加热时碳元素的氧化为接口提供保护性气氛CO和CO2，不含有生成高熔点氧化物的元素等优点。因而都属于焊接性较好的材料。

随着钢中的含碳量的增加，电阻系数增大、结晶区间、高温强度及淬硬倾向都随之增大。因而需要相应增加顶锻压强和顶锻留量。为了减轻淬火的影响。可采用预热闪光对焊，并进行焊后热处理。

碳素钢闪光对焊时，由于碳向加热端面扩散并被强烈氧化，以及顶锻时，半溶化区内含碳量高的溶化金属被挤出，所以在接头处形成含碳量低的贫碳层（呈白色，也称亮带）。贫碳层的宽度随着钢含量的提高、预热时间的加长而增宽；随着含碳量的增大和气体介质氧化倾向的减弱而变窄。采用长时间的热处理可以消除贫碳层。

用得最多的是碳素钢闪光对焊。只要焊接条件选择适当，一般不会出现困难。甚至对溶焊来说比较难焊的铸铁也是一样。

铸铁通常采用预热闪光对焊，用连续闪光对焊容易形成白口。由于含碳量很高，闪光时产生大量的CO和CO2保护气氛，自保护作用较强，即使在工艺参数波动很大时，在接口中也只有少量氧化夹杂物。

2、合金钢的闪光对焊

合金元素含量对钢性能的影响和应采取的工艺措施如下：

1）钢中的铝、铬、硅、钼等元素易生成高熔点氧化物，应增大闪光和顶锻速度，以减少其氧化。

2）合金元素含量增加，高温强度提高，应增加顶锻压强。

3）对于珠光体钢，合金元素增加，淬火倾向性就增大，应采取防止淬火脆化的措施。

下表是碳素钢和合金钢闪光对焊工艺参数的参考值。




低合金钢的焊接特点与中碳钢相似，具有淬硬倾向，应采用相应的热处理方法。这类钢的高温强度大，易生成氧化物夹杂，需要采用较高的顶锻压强，较高的闪光和顶锻速度。

高碳合金钢除具有高碳钢的特点外，还含有一定数量的合金元素。由于含碳量高，结晶温度区间宽，接口处的半熔区就较宽，如果顶锻压力不足，塑性变形量不够，残留在半溶化区内的液态金属将形成疏松组织。还因含有合金元素，会形成高熔点氧化物夹杂。因此，需要较高的闪光和顶锻速度，较大的顶锻压强和顶锻留量。奥氏体钢的主要合金元素是Cr和Ni，这种钢具有高温强度高，导电和导热性差、熔点低（与低碳钢相比），又有大量易形成高熔点氧化物的合金元素（如Cr）。因此，要求有大的顶锻压强，高的闪光和顶锻速度。高的闪光速度可以减小加热区，可有效地防止热影响区晶粒急剧长大和抗腐蚀性的降低。

3、铝及其合金的闪光对焊

这类材料具有导电导热性好，熔点低，易氧化且氧化物熔点高、塑性温度区窄等特点，给焊接带来困难。

铝合金对焊的焊接性较差，工艺参数选择不当时，极易产生氧化夹杂物、疏松等缺陷，使接头强度和塑性急剧降低。闪光对焊时，必须采用很高的闪光和顶锻速度、大的顶锻留量和强迫形成的顶锻模式。所需比功率也要比钢件大得多。

4、铜及其合金的闪光对焊

铜的导热性比铝好，熔点较高，因而比铝要难焊的多。纯铜闪光对焊时，很难在端面形成液态金属层和保持稳定的闪光过程，也很难获得良好的塑性温度区。为此，焊接时需要很高的最后闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。

铜合金（如黄铜、青铜）的对焊比纯铜容易。黄铜对焊时由于锌的蒸发而使接头性能下降，为了减少锌的蒸发，也应采用很高的最后闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。

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