制桶工艺学
第三章 焊接
第三节 钢桶焊接工艺
三、制桶常用金属材料的电阻焊接
制桶常用的低碳钢板材料有O.8F、10F、A3等（镀锌桶往往是用上述材料制成桶形后镀锌）。
以10号钢为例，其主要的热物理指标（参见表3-7）显示出与其它材料相比，其可焊性较好。一般认为电阻率（ρ）大而热导率（λ）小、高温（0.5～0 .7Tm）屈服强度小、焊接热循环敏感性小的金属材料其电阻焊接性较好。低碳钢材正显示了这方面的优越性，加上产量货源充沛、价格较其它材料低等因素成了制桶的主要材料。
表3-7 低碳钢的热物理性质
| 材料类别及代表 |
导电、导热性 |
高温屈服强度（δs/MPa） |
热敏感性 |
熔点（Tm/℃） |
结晶间隔(T/℃) |
氧化膜物征 |
ρ20?C/(μΩ?cm) |
λ20/W?(cm?℃)-1 |
熔点（Tm/℃） |
致密性 |
低碳钢（10钢） |
13 |
0.627 |
70（600℃） |
小 |
15300 |
20 |
1424（FeO） |
中 |
低碳钢材较好的可焊性表现于塑性温度区宽、焊接压力小、焊接时间及焊接电流适中、对热循环敏感性小、缩松及热裂纹倾向小、喷溅敏感性小，接头塑性降低小、电极粘损倾向也小、在点缝焊中不需采用复杂的工艺措施、碳元素与微量元素低，一般不会出现淬火组织或夹杂物。
对于冷轧低碳钢薄板，当焊缝接头强度要求较高时不宜采用过长的脉冲时问加热，以免核心周围热影响区扩大，晶粒长大，软化区变得明显。冷轧钢板表面的防锈油一般不影响焊接质量，可不必清理。过厚的油膜在缝焊前应予拭净，否则焊接时有可能在焊缝接头里出现气孔、裂纹影响气密。热轧低碳钢板表面的较厚氧化层在焊前应予清理，否则使电极与板件表面粘连，当材料加热膨胀时形成深压坑，严重影响焊件表面质量与电极寿命。
低碳钢板缝焊规范见表3-8，镀锌钢板缝焊规范见表3-9。使用自动缝焊机焊接过程全自动化，可采用比表中更高的所列焊速，（焊机容量足够的前提下）并相应改变其它参数。
表3-8 低碳钢（10、20钢）缝焊规范
板厚
（δ/mm） |
滚轮端面宽度
（H/mm） |
焊接电流
（I/A） |
电流脉冲时间
（t/s） |
脉冲间隔时间
（t0/s） |
电极压力
（Fw/N） |
焊接速度
（v/m?min-1） |
0.3 |
3.0 |
7000～8000 |
0.04～0.06 |
0.02～0.04 |
2500～3000 |
1.0～1.4 |
0.5 |
4.0～5.0 |
6000～10000 |
0.06～0.08 |
0.04～0.06 |
2500～3000 |
1.0～1.4 |
0.8 |
5.0～6.0 |
8000～13000 |
0.06～0.10 |
0.06～0.08 |
3500～4500 |
1.0～1.2 |
1.0 |
5.5～6.0 |
10000～14000 |
0.08～0.12 |
0.06～0.10 |
3500～5500 |
0.6～1.0 |
1.2 |
6.0～7.0 |
12000～16000 |
0.10～0.12 |
0.10～0.12 |
4000～6000 |
0.5～0.8 |
1.5 |
7.5～8.5 |
14000～18000 |
0.10～0.12 |
0.10～0.12 |
5000～6000 |
0.5～0.8 |
2.0 |
8.0～9.0 |
15000～19000 |
0.10～0.14 |
0.10～0.14 |
5800～7000 |
0.3～0.5 |
表3-9 镀锌钢板的缝焊规范
| 板厚(δ/mm) |
滚轮端面宽度(H/mm) |
焊接速度(v/m?min-1) |
热镀锌板(镀层15～20μm) |
电镀锌板(镀层2～3mm) |
焊接电流(I/A) |
电流脉冲时间(t/s) |
脉冲间隔时间(t0/s) |
电极压力(FW/N) |
焊接电流(I/A) |
电流脉冲时间(t/s) |
脉冲间隔时间(t0/s) |
电极压力(FW/N) |
0.6 |
4.5 |
3.5 |
16000 |
0.06 |
0.04 |
3700 |
15000 |
0.06 |
0.04 |
3500 |
0.8 |
5.0 |
3.5 |
17000 |
0.06 |
0.04 |
4000 |
16000 |
0.06 |
0.04 |
3700 |
1.0 |
5.0 |
3.5 |
18000 |
0.08 |
0.04 |
4800 |
17000 |
0.06 |
0.04 |
4000 |
1.2 |
5.5 |
2.3 |
19000 |
0.08 |
0.04 |
4500 |
18000 |
0.08 |
0.04 |
4300 |
1.6 |
6.6 |
2.0 |
19000 |
0.08 |
0.02 |
5000 |
19000 |
0.08 |
0.0200 |
4500 |
注：1.为消除锌的粘附和电极的修整，应采用滚花传动，并经常对滚轮电极进行车削修整。
2.冷却水应直接向焊接部位喷射。
