《钢桶制造技术》

杨文亮 辛巧娟 编著

 

第八章 钢桶桶身焊接工艺

 

第二节 电阻焊焊接工艺

二、桶身缝焊工艺

1．缝焊的特点

常用缝焊的焊缝均由一个个焊点组成，按核心熔化重叠度不同，可以分为滚点焊或气密缝焊。钢桶桶身的缝焊属于气密缝焊。缝焊一般采用调幅电流，也可采用直流电流。组成气密缝焊的各个焊点的形成过程，同样存在着加压、加热熔化和冷却结晶三个阶段，但与点焊过程有两点最主要的区别：其一是传递压力，通电加热的焊轮不断变换焊接位置，故电流场、热场的分布和熔化区结晶特点均与变换位置的速度有关，其二是不可避免的分流使焊接区电流场、热场的分布有自己的特点。

2．缝焊工艺规范参数及其对焊接质量的影响

因缝焊接头的形成与点焊本质相同，因而影响接头质量的很多因素也是类似的。因为分流的存在，焊接电流Iw一般比点焊时增加15～40％，具体数值视材料导电性、厚度和点距（或重叠度）而定。电极压力与点焊时接近。

焊接速度Vw决定滚盘与板件表面接触面积，也表明板件表面某点与滚盘相接触的时间，可见，电流场的分布、分流大小、预热与缓冷的传导作用和散热能力等皆与焊速Vw有关。

缝焊时板件不断移动，使焊轮下的接触面不断改变新的部位，板件各处加热必然与该处电流脉冲真正作用时间有关。如果不考虑分流预热作用，那么受电流脉冲时间愈长的部位，加热愈严重，使熔化区或过热区扩大，而作用时间短的部位，只存在晶粒长大或塑性状态。
缝焊规范参数的选择与点焊相似，是按工艺图纸、依据桶身材料性能、厚度、质量要求及设备条件来选择。一般可参考已有规范资料或图表预先确定，再通过工艺实验修正。表8-3为低碳钢板的桶身缝焊时所用的规范。随着板厚的增加，焊速应降低，而点距应增大。

焊轮宽度与点焊电极直径选择方法相似，另外还需要考虑焊件结构开敞性及搭边尺寸等。传统国产半自动缝焊机多用窄边焊轮，以减小搭边尺寸，减轻结构重量，提高热效率，减少焊机功率。焊轮直径的改变影响了焊轮与板件的接触面，对电流场分布与散热都有重大影响。只要焊件结构允许，焊轮直径应尽可能选大些，并使上下两焊轮直径接近。但对弧形焊件，因下板与焊轮的接触面大于上板，故下板的散热加强而电流密度减低，使核心偏向上板，所以应调整使上轮直径大于下轮直径。

表8-3 钢桶缝焊工艺规范（低碳钢）

板厚		0.4	0.8		1.0	1.2	2.0
焊轮宽度 (mm)	最小b	3.7	4.7		5.1	5.4	6.6
	标准b	5.3	6.5		7.0	7.7	10
	最大B	11	13		14	14	17
电极压力 （N）	最小	2000	2500		2800	3000	4100
	标准	2200	3300		4000	4700	7200
最小搭边尺寸（mm）	最小	7.2	9.3		10.0	11.0	13.2
	标准	10.2	12.5		13.5	14.5	17.5
高速缝焊	焊接时间（周）	2	2		2	2	3
	间隔时间（周）	1	1		2	2	1
	焊接速度 （m/min）	2.8	2.6		2.5	2.4	2.2
	焊接点数 （点数/10mm）	4.2	4.6		3.6	3.7	4.2
	焊接电流（kA）	12	15.5		18	19	22
中速缝焊	焊接时间（周）	2	3		3	4	5
	间隔时间（周）	2	2		3	3	5
	焊接速度 （m/min）	2	1.8		1.8	1.7	1.4
	焊接点数 （点数/10mm）	4.5	4.9		3.4	3.0	2.5
	焊接电流（kA）	9.7	13		14.5	16	19
低速缝焊	焊接时间（周）	3	2		2	3	6
	间隔时间（周）	3	4		4	4	6
	焊接速度 （m/min）	1.2	1.1		1	0.9	0.7
	焊接点数 （点数/10mm）	5.1	5.7		6.0	5.3	3.9
	焊接电流（kA）	8.6	11.7		13	14	16.5
备注	焊接形状尺寸

3．桶身缝焊的一般要求。

以焊接200升钢桶桶身为例，一般钢材为：08号优质碳素钢板，热轧板或A2、A3普通碳素钢冷轧板，材料厚度多为δ=1.2毫米。

采用FN1—150—5型缝焊机进行缝焊时，焊接速度为1.5～3m/min；焊接电流为14000～18000A，电极压力为2～3kg/cm2，焊缝宽度为5.5＋0.5㎜。

工艺要求一般为：焊缝两端应脱焊，但脱焊处长度不得超过3㎜，也不允许出现拉长凸嘴，焊缝强度不得低于原材料的抗拉强度，焊缝要平直，不得偏斜或脱出搭边，无开焊或裂边。焊缝外观要均匀，不得出现起泡、飞刺、烧黑或烧起皮现象。

 

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