凸焊工藝與方法--凸焊電極 模具和夾具
凸焊主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼的沖壓件,。凸焊的種類很多,，除板件凸焊外,，還有螺帽、螺釘類零件的凸焊,、線材交叉凸焊,、管子凸焊和板材T型凸焊等。
板件凸焊最適宜的厚度為0.5-4mm,。焊接更薄的板件時,，凸點設(shè)計要求嚴格，需要隨動性極好的焊機,，因此厚度小于0.25mm的板件更易于采用點焊,。
凸焊與點焊相比還具有以下優(yōu)點：
1）在一個焊接循環(huán)內(nèi)可同時焊接多個焊點。不僅生產(chǎn)率高,，而且沒有分流影響,。因此可在窄小的部位上布置焊點而不受點距的限制。
2）由于電流密度集于凸點,，電流密度大,，故可用較小的電流進行焊接，并能可靠地形成較小的熔核,。在點焊時,，對應(yīng)于某一板厚，要形成小于某一尺寸的熔核是很困難的,。
3）凸點的位置準確,、尺寸一致，各點的強度比較均勻,。因此對于給定的強度,、凸焊焊點的尺寸可以小于點焊。
4）由于采用大平面電極,，且凸點設(shè)置在一個工件上,，所以可最大限度地減輕另一工件外露表面上的壓痕。同時大平面電極的的電流密度小,、散熱好,，電極的磨損要比點焊小得多，因而大大降低了電極的保養(yǎng)和維修費用。
5）與點焊相比,，工件表面的油,、銹、氧化皮,、鍍層和其他涂層對凸焊的影響較小,，但干凈的表面仍能獲得較穩(wěn)定的質(zhì)量。
凸焊的不足之處是需要沖制凸焊的附加工序,；電極比較復雜,；由于一次要焊多個焊點,，需要使用高電極壓力,、高機械精度的大功率焊機。
由于凸焊有上述多種優(yōu)點,，因而獲得了極廣泛的應(yīng)用,。
凸焊電極、模具和夾具
一,、電極材料
凸焊電極通常采用2類電極合金制造,，因為這類電極合金在電導率、強度,、硬度和耐熱性等方面具有最好的綜合性能,。3類電極合金也能滿足要求。
二,、電極設(shè)計
凸焊電極有三種基本類型：
1）點焊用的圓形平頭電極
2）大平頭棒狀電極
3）具有一組局部接觸面的電極,，即將電極在接觸部位加工出凸起接觸面，或?qū)⑤^硬的銅合金嵌塊用釬焊或緊固方法固定于電極的接觸部位,。
標準點焊電極用于單點凸焊時,。為了減輕工件表面壓痕，電極接觸面直徑應(yīng)不小于凸點直徑的兩倍,。
大平頭棒狀電極用于局部位置的多點凸焊,。例如加強墊圈的凸焊，一次可焊4-6點,。這種電極的接觸面必須足夠大,，要超過全部凸點的邊界，超出量一般應(yīng)相當于一個凸點的直徑,。這種電極一般可裝在大功率點焊機上,。
三、焊接模具和夾具
焊接模具用于保持和夾緊工件于適當位置,，同時也用作電極,，夾具是不導電的輔助定位裝置。對于小工件，電極和定位夾具通常是一體的,。橫簧夾的作用是將螺栓固定于上電極中,，為防止分流，插入電極的固定銷須用非金屬材料,。
其他類型的待焊工件也可用彈簧夾固定在上電極上,。在條件許可用真空吸附的方法使工件保持在上電極中。有時也可用一個移動裝置將小工件夾住并送入待焊部位,。
大型凸焊構(gòu)件需要復雜得多的焊接模具和夾具,，以滿足定位，加緊和導電的需要,。
凸焊的工藝特點和工藝參數(shù)
一,、凸焊的工藝特點
凸焊是點焊的一種變形，通常是在兩板件之一上沖出凸點,，然后進行焊接,。由于電流集中，克服了點焊時熔核偏移的缺點,，因而凸焊時工件的厚度比可以超過6:1,。
凸焊時，電極必須隨著凸點的被壓饋而迅速下降,，否則會因失壓而產(chǎn)生飛濺,，所以應(yīng)采用電極隨動性好的凸焊機。
多點凸焊時,，如果焊接條件不適當,，會引起凸點移位現(xiàn)象，并導致接頭強度降低,。實驗證明,，移位是由電流通過時的電磁力引起的。
在實際焊接時,，由于凸點高度不一致,，上下電極平行度差，一點固定一點移動要比兩點同時移動的情況多,。
為了防止凸點移位,，除在保證正常熔核的條件下，選用較大的電極壓力,，較小的焊接電流外,，還應(yīng)盡可能地提高加壓系統(tǒng)的隨動性。提高隨動性的方法主要是減小加壓系統(tǒng)可動部分的質(zhì)量,，以及在導向部分采用滾動摩擦,。
多點凸焊時，為克服各凸點間的壓力不均衡，可以
采用附加預熱脈沖或采用可轉(zhuǎn)動的電極頭的辦法,。
二,、凸焊的工藝參數(shù)
凸焊的主要工藝參數(shù)是：電極壓力、焊接時間和焊接電流,。
1,、電極壓力
凸焊的電極壓力取決于被焊金屬的性能，凸點的尺寸和一次焊成的凸點數(shù)量等,。電極壓力應(yīng)足以在凸點達到焊接溫度時將其完全壓饋,，并使兩工件緊密貼合。電極壓力過大會過早地壓饋凸點,，失去凸焊的作用,，同時因電流密度減小而降低接頭強度。壓力過小又會引起嚴重飛濺,。
2,、焊接時間
對于給定的工件材料和厚度,，焊接時間由焊接電流和凸點剛度決定,。在凸焊低碳鋼和低合金鋼時，與電極壓力和焊接電流相比,，焊接時間時次要的,。在確定合適的電極壓力和焊接電流后，在調(diào)節(jié)焊接時間,，以獲得滿意的焊點,。如想縮短焊接時間，就要相應(yīng)增大焊接電流,，但過份增大焊接電流可能引起金屬過熱和飛濺,，通常凸焊的焊接時間比點焊長，而電流比點焊小,。
3,、焊接電流
凸焊的每一焊點所需電流比點焊同樣一個焊點時小。但在凸點完全壓潰之前電流必須能使凸點溶化,，推薦的電流應(yīng)該是在采用合適的電極壓力下不至于擠出過多金屬的最大電流,。對于一定凸點尺寸，擠出的金屬量隨電流的增加而增加,。采用遞增的調(diào)幅電流可以減小擠出金屬,。和點焊一樣，被焊金屬的性能和厚度仍然是選擇焊接電流的主要依據(jù),。
多點凸焊時,，總的焊接電流大約為每個凸點所需電流乘以凸點數(shù)。但考慮到凸點的公差、工件形狀,。以及焊機次級回路的阻抗等因素,，可能需要做一些調(diào)整。
凸焊時還應(yīng)做到被焊兩板間的熱平衡,，否則,，在平板未達到焊接溫度以前便已溶化，因此焊接同種金屬時,，應(yīng)將凸點沖在較厚的工件上,，焊接異種金屬時，應(yīng)將凸點沖在電導率較高的工件上,。但當在厚板上沖出凸點有困難時,，也可在薄板上沖凸點。
電極材料也影響兩工件上的熱平衡,，在焊接厚度小于0.5mm的薄板時,，為了減少平板一側(cè)的散熱，常用鎢-銅燒結(jié)材料或鎢做電極的嵌塊,。
凸焊接頭和凸點設(shè)計
一,、凸焊接頭設(shè)計
凸焊搭接接頭的設(shè)計與點焊相似。通常凸焊接頭的搭接量比點焊的小,。凸點間的間距沒有嚴格限制,。
當一個工件的表面質(zhì)量要求較高時，凸點應(yīng)沖在另一工件上,。在工件凸焊螺母,、螺栓等緊固件時，凸點的數(shù)量必須足以承受設(shè)計載荷,。
二,、凸點設(shè)計
凸點的作用是將電流和壓力局限在工件的特定位置上，其形狀和尺寸取決于應(yīng)用的場合和需要焊點強度,。不同資料所推薦的焊點尺寸往往相差甚遠,。一般情況下建議采用下表規(guī)定的凸點尺寸。與沖有凸點的板厚相比,，當平板較薄時采用小凸點,，較厚時采用大凸點。凸點形狀有圓球型和圓錐型兩種,。后一種可以提高凸點剛度,，在電極壓力較高時不致于過早壓潰；也可以減少因電流密度過大而產(chǎn)生飛濺,。但通常多采用圓球型凸點,。為了防止擠出金屬殘留在凸點周圍而形成板間間隙,，有時也采用帶環(huán)形溢出槽的凸點。多點凸焊時,，凸點高度不一致將引起各點電流的不平衡,，使接頭強度不穩(wěn)定。因此凸點高度誤差應(yīng)不超過±0.12mm,。如采用預熱電流,，則誤差可以增大。
凸點也可以做成長形的（近似橢圓形）,，以增加熔核尺寸,，提高焊點強度，此時凸點與平板將為線接觸,。
凸焊時,，除利用上述幾種形式的凸點形成接頭外，根據(jù)凸焊工件種類不同還有多種接頭形式,。
用于凸焊的螺栓和螺帽上的凸點和凸環(huán)多是在零件鍛壓時一次成形,。