有人知道电阻焊接的原理吗？
电阻焊接是将两块或两块以上的金属永久地连接到一起的一种可靠，低成本、有效的方法。虽然电阻焊接是一种真实的焊接是一种真实的焊接过程，但不用填料金属，不要焊接气体。焊后不存在要去除多余的金属。这一方法适用于大批量生产。焊缝牢固，并且几乎看不出。
从历史上看，电阻焊接一直有效地用于连接高电阻金属，例如，铁和镍合金，铜合金的导电导热性较高，使其焊接更为复杂，但常规的焊接设备通常具有能够使这些合金有优质的完整焊缝。采用恰当的电阻焊接技术，铍铜能够与自身焊接、与其它铜合金，钢焊接。厚度小于1.00mm的铜合金一般更易于焊接。
常用于焊接铍铜元件的电阻焊接工艺，有点焊和凸焊。工件的厚度、合金材料、采用的设备和要求的表面状况来决定适合于各自的工艺。其它常用的电阻焊接技术，例如：火焰焊，对接焊，缝焊等不常用于铜合金，将不予以讨论。铜合金易于钎焊。
电阻焊接中的关键是电流，压力和时间。电极的设计和电极材料的选择对焊接质量的保证是很重要的。由于已有许多资料论述钢的电阻焊接，这里所介绍的焊接铍铜的几点要求以相同厚度作为参考。电阻焊接很难说是一门准确的科学，焊接设备及步骤对焊接质量有很大的影响。因此，在此介绍的仅作为指南，一系列的焊接试验可为每种用途确定最佳的焊接条件。
因为大多数工件表面的沾染物有高的电阻，所以应该常规清洗表面，被污染的表面会提高电极的操作温度、降低电极端的寿命，导致表面不能使用，使金属偏离焊接区域，对焊接接头处引起虚焊或者残渣。表面附着一层非常薄的油膜或防腐剂，一般对电阻焊接不存在问题，表面电镀的铍铜，焊接中的问题最少。
带有过多的没油污或冲洗或冲压润滑剂的铍铜，可以用溶剂清洗。如果表面锈蚀严重或轻热处理表面氧化，需要洗去除氧化物。与极明显的红棕色氧化铜不同，带材表面透明的氧化铍（在惰性气体或还原性气体中热处理产生的）难于觉察，但在焊接前也必须将其除掉。
铍铜合金
铍铜合金有两种。高强铍铜合金（合金165、15、190、290）具有比任何铜合金都高的强度，广泛地应用于电连接件，开关和弹簧。这此高强度合金导电导热性约是纯铜的20%；高导铍铜合金（合金3.10和174）有较低的强度，其导电率约为纯铜的、50%，用于电源连接件和继电器。高强度铍铜合金由于导电率较低，（或电阻率较高）较易于电阻焊。
铍铜经热处理后获得其高强度，两种铍铜合金可以在予先热处理或待热处理的状态供货。焊接操作一般应在热处理的状态供货。焊接操作一般应在热处理后进行，在铍铜的电阻焊中，热影响区通常很小，而且不要求焊后有铍铜工件进行热处理。合金M25是一种易切削铍铜棒制品。由于该合金含铅，不适于电阻焊。
电阻点焊
铍铜与钢比较具有较低电阻率，较高的导热率和膨胀系数。总的来看，铍铜比钢具有相同的或更高的强度。在使用电阻式点焊（RSW）铍铜自身或铍铜与其它合金时，采用较高的焊接电流，（15%），较低的电压（75%）和较短的焊接时间（50%）。铍铜比其它铜合金承受更高的焊接压力，但问题也能由太低压力引起。
为了在铜合金中获得一致的结果，焊接设备必须能够精确控制时间和电流，交流焊接设备由于其电极温度较低和成本低而被优先选用。焊接时间为4-8周期的产生较好的结果。要焊接膨胀系数不相近的金属时，倾斜焊和过电流焊接可控制金属的膨胀，以限制焊接裂纹的隐患。铍铜与其它铜合金焊接，不必用倾斜和过电流焊。假如采用倾斜焊和过电流焊的次数取决于工件的厚度。
在电阻式点焊铍铜与钢，或者其它高电阻合金时，通过在铍铜的一侧采用的的接触面小些的电极，可获得较好的热平衡。和铍铜接触的电极材料应比工件更高的导电率，一种RWMA2组级电极是适用的。难熔金属电极（钨和钼）具有非常高的熔点。不存在粘附铍铜的趋势。13和14极电极也可使用。难熔金属的优点是的较长的使用寿命。然而，由于这类合金的硬度，可能损伤表面。水冷电极将有助于控制顶端温度，延长电极的寿命。但在焊接非常薄截面的铍铜时，使用水冷电极，可导致金属急冷。
如果铍铜和高电阻率合金之间厚度差大于5，由于难得切实可行的热平衡，应使用凸焊。
电阻式凸焊
铍铜在电阻式点焊中的许多问题利用电阻凸焊（RPW）可以得到解决。由于其较小的热影响区，可以进行多次操作。不同厚度的不同金属易于焊接。在电阻式凸焊采用更宽截面的电极和各种电极形状，可以减少变形和粘附。电极导电性的问题比电阻式点焊中的问题少些。常用的是2、3、4极电极；电极越硬则寿命越长。
较软的铜合金不进行电阻式凸焊，铍铜的强度强度很高，足以防止早过的凸起部破裂，并能提供非常完整的焊缝。铍铜在厚度低于0.25mm的情况下也能进行凸焊.同电阻式点焊一样，通常使用交流设备。
焊接不同的金属时，凸起点位于较高导电合金。铍铜具有足够的延展性，能冲或压出几乎任一凸出的形状。包括很尖锐的形状。铍铜工件进行热处理之前就应该完成凸出成形，以避免开裂。
如同电阻式点焊，铍铜的电阻式凸焊工艺常规要求较高的电流强度。必须瞬时通电，而且电流大得足以在凸起部开裂前导致其熔化。调整好焊接压力和时间以控制住凸起部位的破裂，焊接压力和时间也取决于凸起部位的几何形状。在焊接前后，突增压力将减少焊缝缺陷。
铍铜的安全操作
像许多工业材料一样，铍铜仅在操作不当时，产生健康危害。铍铜在其通常的固体形状，加工成品件，以及大多数制造操作中完全是安全的。然而，少数面百分率的个别人，吸入了细微颗粒以后，可能导致其肺部状况变差。采用简单易行的工程控制方法，例如：对产生微细尘埃的操作进行排风，可将其危害性降低到最小程度。
由于焊接熔非常小，而且不是敞开式的，所以铍铜电阻焊接过程采取了控制后，不存在特殊的危险。如是焊接后要求进行机械清洗工序，则必须采用工作曝露在微细颗粒环境中的方法进行。
焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。
一、焊接热的产出及影响因素
点焊时产生的热量由下式决定：Q=IIRt（J）————（1）
式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s）
1.电阻R及影响R的因素
电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——（2）.
当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。
接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：
1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。
2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比，由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。
2.焊接电流的影响
从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。
3.焊接时间的影响
为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，使用时以此为准。
4.电极压力的影响
电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能 影响因R减小引起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。
5.电极形状及材料性能的影响
由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。
6.工件表面状况的影响
工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。
二、热平衡及散热
点焊时，产生的热量只有一小部分用于形成焊点，较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了，其热平衡方程式：
Q=Q1+Q2————（3）其中：Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量
有效热量Q1取决与金属的热物理性能及熔化金属量，而与所用的焊接条件无关。Q1=10%-30%Q，导热性好的金属（铝、铜合金等）取下限；电阻率高、导热性差的金属（不锈钢、高温合金等）取上限。损失热量Q2主要包括通过电极传导的热量（30%-50%Q）和通过工件传导的热量（20%Q左右）。辐射到大气中的热量5%左右。
三、焊接循环
点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段（如图点焊过程）：
1）预压阶段——电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当压力。
2）焊接时间——焊接电流通过工件，产热形成熔核。
3）维持时间——切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
4）休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环。
为了改善焊接接头的性能，有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环：
1）加大预压力以消除厚工件之间的间隙，使之紧密贴合。
2）用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止飞溅；凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各点加热的一致。
3）加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹或缩孔。
4）用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织，提高接头的力学性能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。
四、焊接电流的种类和适用范围
1.交流电 可以通过调幅使电流缓升、缓降，以达到预热和缓冷的目的，这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊，即用于两个或多个脉冲之间留有冷却时间，以控制加热速度。这种方法主要应用于厚钢板的焊接。
2.直流电 主要用于需要大电流的场合，由于直流焊机大都三相电源供电，避免单相供电时三相负载不平衡。
五、金属电阻焊时的焊接性
下列各项是评定电阻焊焊接性的主要指标：
1.材料的导电性和导热性 电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊机，其焊接性较差。
2.材料的高温强度 高温（0.5-0.7Tm）屈服强度大的金属，点焊时容易产生飞溅，缩孔，裂纹等缺陷，需要使用大的电极压力。必要时还需要断电后施加大的锻压力，焊接性较差。
3.材料的塑性温度范围 塑性温度范围较窄的金属（如铝合金），对焊接工艺参数的波动非常敏感，要求使用能精确控制工艺参数的焊机，并要求电极的随动性好。焊接性差。
4.材料对热循环的敏感性 在焊接热循环的影响下，有淬火倾向的金属，易产生淬硬组织，冷裂纹；与易熔杂质易于形成低熔点的合金易产生热裂纹；经冷却作强化的金属易产生软化区。防止这些缺陷应该采取相应的工艺措施。因此，热循环敏感性大的金属焊接性也较差。
