电阻焊焊接原理和有关电阻焊接知识

电阻焊焊接原理和有关电阻焊接知识 目录 第一章 概述…………………………………………………………...1 1.1电阻点焊……………………………………………….....1 第二章 电阻焊焊接原理…………………………………………….....2 2.1 焊接热的产出及影响因素………………………………2 2. 2 热平衡及散热…………………………………………...4 2.3 焊接循环………………………………………………..5 2.4 焊接电流的种类和适用范围…………………………....6 2.5 金属电阻焊时的焊接性…………………………………6 第三章 可变换型碰焊机操作手册(ME-110A)………………………..7 3.1 使用指南………………………………………………....7 3.2 说明……………………………………………………...12 3.3 各部分名称及功能……………………………………...12 3.4 安装及接线……………………………………………...15 3.5 基本操作………………………………………………...16 3.6 设定DIP开关…………………………………………...21 3.7 电池更换与界面………………………………………...22 3.8错误释疑与技术参数…………………………………….23 第四章 有关电阻焊接知识……………………………………………27 4.1 有关焊接热平衡………………………………………...27 4.2 有关极性效应…………………………………………...28 4.3 电池组焊接……………………………………………...30 4.4 焊接 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的选择方法…………………………………….31 4.5 不良焊接现象及解决对策……………………………….36 4.6 电阻焊接的品质…………………………………………..37 第五章 电阻焊(碰焊)综合现象及对策………………………………38 5.1 电流、电阻、时间、与热量关系………………………..38 5.2 碰爆与脱焊………………………………………………..39 5.3 碰焊夹具…………………………………………………..40 5.4 碰焊针-1…………………………………………………...40 5.5 碰焊针-2…………………………………………………...41 5.6 碰焊机(ME-110A)参数表…………………………………42 5.7 碰焊机(ME-110A)简介……………………………………43 5.8说明…………………………………………………………44 第六章 碰焊小结………………………………………………………46 6.1 碰焊夹具调节方法………………………………………….46 6.2 碰焊过程中的问题与对策………………………………….47 1.1 使用金属材料制作零件的场合,有许多时候都需要将材料切断成 规定的尺寸,再将其连接起来. 连接材料的方法有利用锍钉进行机械连接和利用焊接进行冶金 连接以及利用超声波进行物理连接.电阻点焊是利用冶金的方法将金属 效率地经济地连接起来的一种方法.因此在产业界被广泛的使用. 我们将小型工件的电阻焊接称之为电阻点焊; MIYACHI公司源源不断开发各种小型、可高密度安装化的新型 电阻碰焊机，取代了以往的锡焊、铆接等金属连接工艺。 电阻点焊机是最适合用于小型的、性能要求高的电子部品，以及 电池工业部件品的连接组装。 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。 ——1—— 2.1 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 ——2—— 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。 ——3—— 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。 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。 ——4—— 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。 ——5—— 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。 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。 ——6—— (ME-110A) 3.1 安全措施 使用前请仔细阅读“安全措施”以便掌握正确使用方法。 ?如下预防措施可确保对我司产品的正确使用并避免对操作人员及他人造成 伤害。 以下每一条对安全使用都至关重要请仔细阅读切勿疏漏。 ?各类符号及文字解释如下： 1. DANGER（危险） 若未严格遵照要求运行或操作必将造成严重伤害或导致死亡事故。 2. WARNING（警告） 若未严格遵照要求运行或操作将可能造成严重伤害或导致死亡事故。 3. CAUTION（注意） 若未严格遵照要求运行或操作将可能造成人身伤害或设备损坏。 4. a) b) 禁止符号，警告勿进行产品担保范围以外的操作。 c) d) 操作人员必须采取的行为。 e) f) 三角形内符号提示操作人员留心有注明“危险”，“警告”及“注意” ——7—— 5. DANGER（危险） a) 非必要情形下切勿接触焊接电源箱内侧。 因电源箱内有高电压，不必要情形下接触将很危险。只有在更换电池或改 换DIP开关时方可与其接触。当对电源箱内部进行检查时必须确保主线路 开关关闭并至少等候10分钟（详情见第6，7章）。 b) 禁止拆卸，修理或变更焊机电源箱。 否则可能被电击或烧伤。除手册内注明的进行检修外不允许其他任何行 为。 6. WARNING（警告） a) 勿将手放入两电极中间。 进行焊接操作时双手远离电极。 b) 在焊接尚未完成时切勿接触正在焊接的物体或电极。 焊接工件，电极及焊接臂都很烫。勿与其接触否则将被烫伤。 c) 将电源箱接地。 若未接地则可能在故障或漏电情况下导致电击事故。 d) 使用指定范围的电源电压。 否则可能导致火灾或电击事故。 e) 仅允许使用指定电缆。 否则若电缆容量不足的话将导致火灾。 f) 切勿损坏电源线及连接线。 勿踩踏，拧，扭或拉电缆线。否则电源线及连接线断裂的话将导致电击及 ——8—— 火灾事故。 g) 勿用已被损坏的电缆线，连接线或插头。 被损坏的电缆线或插头可能导致电击，短路及火灾。若须对任何部件进行 维修请联络MIYACHI公司或售货厂商。 h) 出现问题请停止操作。 遇燃烧气味，异常噪音，异常高温，冒烟等问题时若继续操作将导致电击 及火灾，应立即联络MIYAHCI公司或售货厂商。 i) 使用电子心脏定调器者请勿接近焊机。 使用电子心脏定调器者在未经医生允许情况下请勿接近焊机或正操作焊 机的区域附近。焊机操作过程中产生的磁场将对定调器工作造成干扰。 j) 必须着防护装。 着防护装如长袖夹克，戴安全手套，皮围裙等以免碎屑物灼伤皮肤。 k) 戴防护镜 焊接过程中若直接注视焊点的话眼睛可能受到伤害，若飞溅物进入眼睛则 可能导致失明。 7. CAUTION（注意） a) 切勿溅湿焊接电源箱。 若溅湿任何电子部件将引起电击及短路事故。 b) 焊接电源箱不可用于除焊接之外其他用途。 若用于其他未指定用途则可能导致电击及火灾。 c) 接线要安全牢固，否则将导致火灾或电击事故。 ——9—— d) 断开连线请使用正确工具如导线绝缘剥除机，拉线夹等。 切勿将导线切断否则将导致火灾及电击。 e) 将焊接电源箱安装于稳固水平处。 否则电源箱跌落时将造成伤害。 f) 焊接电源箱上方切勿放置水容器。 若有水溅出使绝缘材料破坏的话将导致漏电和火灾。 g) 焊接电源箱切勿用毯子，布等覆盖。 运行过程中切勿用毯子，布等覆盖焊接电源箱否则外壳将可能因过热而引 燃。 h) 避免易燃物靠近焊接电源箱。 焊接碎屑可点燃易燃物质。若搬移所有易燃物不可行的话可用非易燃物将 其覆盖好。 i) 使用护耳 过高噪音可能导致听力的损害。 j) 附近放置灭火器。 焊接区附近必须放置灭火器以防火灾。 k) 定期进行维护及检查。 定期进行维护及检查，运行前必须确保损坏之处均已检修好。 操作防范措施 ?将焊接电源箱安装于稳固的水平面上。如若倾斜将导致故障发生。 ?勿将其安装于以下区域 ；潮湿（潮湿度达90%及以上）区域，否则电 ——10—— 源将受到震动及冲击。 多灰尘，近高频率噪音源区域。易冷凝或摆放化学品的区域。超高/低 温（>45ºC或<0ºC）区域。 ?终止连线时必须使用正确工具（导线绝缘剥除机，拉线夹等）并注意切 勿损坏导体。 ?擦拭焊接电源箱外部时要用柔软干布或含极少水分的湿布来擦。若设备 很脏请使用稀释的中性洗涤剂或酒精。勿用松节油，轻油精等以免电源箱 褪色或变形。 ?勿将螺丝，硬币等置于电源箱内否则将引起故障。 ?按操作手册中要求的方法进行操作。 ?用手小心操作开关及按钮。若粗鲁地操作或用螺丝刀，钢笔等操作将导 致机器故障或损坏。 ?一个一个地操作开关及按钮。若一次操作2个或多个电源箱将出现故障或被损坏。 ——11—— 3.2 ME-110A是INVERTER（内置）型的简装精密焊机接电源箱。它可控制焊接过 程中因“电极改变功能”引起的PELTIER（帕耳缇）效应。ME-110A只与MS-100A焊头配合成焊机系列使用。 3.3 1. LCD板 设置屏 焊接电流通过 监测屏，按下任意键 此面板显示ME-110A的操作状况。当后板上的主线路开关打开时此面板开 始显示。 LCD面板有2个显示屏：1）设置屏：可对焊接 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 进行设置。2）监测屏：显示通过的焊接电流。 在监测屏上按任意键便可转换到设置屏。 a) SCHEDULE（计划）：显示焊接计划编号，可登记0-7共8项计划。 b) RISE（上升） 显示“上升”时间。 *上升：当焊接电极接触工件开始焊接时，通过的高电流将使碎屑飞 出。为将碎屑减至最少可使用逐步加大电流的方法，因此称为“上升” c) W1：显示焊接时间（第1步） 焊接时间：焊接电流通过的时间，含“上升”时间。 d) W2：显示焊接时间（第2步） ——12—— 显示第2步焊接的时间。 e) FALL（下降）：显示下降时间 下降：为平衡“上升”之后波形电流而采取的逐步减小电流的方法称 为“下降”（或“下坡”）。 f) //<**>（只显示于监测屏上） 当焊接电流通过时设置屏自动转换到监测屏。 若电流在如下（g）和(h)监测范围之内，屏幕显示（关于监测范 围的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 请见“基本操作”第5章） g) HEAT 1： 显示表明设置屏上第1次焊接时间内将通过的电流电平。监测屏上显 示第1次焊接时间内实际通过的焊接电流。 h) HEAT 2： 显示表明设置屏上第2次焊接时间内将通过的电流电平。监测屏上显 示第2次焊接时间内实际通过的焊接电流。 2. [CURSOR]（游标）键： 移动设置屏上的CURSOR键。由CURSOR指示之数字可进行改变。 发现问题时按CURSOR键（见第10章）便可停止错误信号的输出。 3. [+]键： 可改变CURSOR指示之数字，按下此键数字将增大。 出现问题时按此键将停止错误信号的输出。 ——13—— 4. [-]键： 可改变CURSOR指示之数字，按下此键数字将减小。 出现问题时按此键将停止错误信号的输出。 5. [WELD]（焊接）键： 按下此键，左上角的[WELD]（焊接）灯亮，促使ME-110A供给焊接电流（注：在[I/O]接头处的WELD（焊接开/关）关闭时无能源供给）。 在WELD（焊接）灯亮时若按下此键1秒钟或更长时间时，[WELD]（焊接）灯将关闭使得ME-110A无法供给焊接电流。 出现问题时按此键可停止错误信息输出。 6. [WELD]（焊接）灯： 当焊接键按下时灯亮，灯亮代表ME-110A可以开始操作了。 当检查与其连线的设备时请确保灯关闭，不能供给焊接电流。 7. [READY]（准备就绪）灯： ME-110A即将提供焊接电流时灯亮，此灯只在如下情形都符合的条件下会 亮。 a. [WELD]（焊接）灯亮 b. 后板上[I/O]接头处引脚9和10的[WELD]（焊接开/关）键打 开。 c. 无问题出现。 8. [START]（开始）灯 开始信号输入时灯亮。 ——14—— 9. 能源供给标签：使用与能源供给标签上一致的供给能源。 10. 能源线输入口：由此输入口插入能源线并与主线路开关相连。（见第4 章） 11. 主线路开关：供给及切断ME-110A的焊接能源。开关打上显示“ON” （开），此时供给的能源流向ME-110A；开关打下显示“OFF”（关）， 此时切断能源供给。 12. [GROUNDING]（接地）端：ME-110A接地线端口。 13. [CONTRAST]（对比度）调节钮：调节面板上的LCD对比读。顺时针旋 转屏幕显示亮度增大。用螺丝刀或其他工具进行调整。 14. [I/O]（输入/输出）接头：将随机附带的I/O线插入此接口使MS-100A 焊头相连。必须将信号线接上。 15. [OUTPUT]（输出）接头：将随机附来的输出线插入此接口使其与 MS-100A相连。 ME-110A的安装地点要求 通风良好/无潮湿空气，气体及尘埃/牢固，水平/远离化学品/温度适中/无水喷溅之处（详见第1章）。 ME-110A左侧及背面均设有开口以提高热幅射能力。安装时为确保最可靠的 性能必须保证其与周围墙体的足够距离（?10CM）。 选择稳固的水平面进行安装。 排气（图）吸气最小10CM 化学物品尘埃及碎屑物 热/冷空气 连线。 ——15—— 警告 接线前请将所有相关设备电源切断，接完其余所有接线才最后接ME-110A的 电源线。连线操作请严格按照下面说明的进行。 按图示连接MS-100A及ME-110A MS-100A 接口：MC-。。。 [I/O]线 接口：MC-10。。。。 ME-110A 摘掉端口盖 注意线号与端口编号相对应连线。 将此处朝上，全部插入，顺时针旋转 雕花外圈将其拧紧。 否则可能导致ME-110A损坏。 输出线接口：206226-1。。。 外围接线完毕之后将电源线接到ME-110A。 1. 将背面主线路开关盖摘下。 2. 将电源线穿过电源线入口并与主线路开关相连。 3. 用螺丝将地线固定于底座上。 4. 重新将盖盖上。 3.5 关闭主线路开关 主线路开关打开电池开始充电后30秒内ME-110A不能接收输入的信号及进行控制键操作。此时，LCD面板如图所示。 设定焊接计划 1. 焊接计划编号设定 按[CURSOR]键将其移动到[SCHEDULE]计划处。移动[CURSOR]计划 ——16—— 使用[+][-]键选择0-7的计划编号 尽管在如下第5项的过程中将第2项设定为0.25分钟但显示屏上却并不 显示最尾一位数字。 [（例如）设定值1.25MS 显示值1.2/设定值2.75MS 显示值2.7] 2.设定“上升”时间 按„钮将游标移到RISE位置，按[+][-]键设定RISE 1（上升）为0.0-3.0MS 之内时间值。 3.设定WELD（焊接）1时间 按„钮将游标移到W1处，按[+][-]键设定WELD 1（焊接）为0.5-5.0MS 之内时间值。 焊接电流 焊接1焊接2 上升时间 下降时间 HEAT 1 设定 HEAT 2 设定 设定必须调整到：上升〈 焊接1 下降〈 焊接2?焊接1-焊接2?〈 3MS 注意：焊接时间包含上升时间及下降时间。设定这些时间时上升〈 焊接1且下降〈 焊接2，焊接1与焊接2之间差必须小于3分钟。若相差过大则焊接 无法正常进行。 4.设定WELD（焊接）2时间 按„键将游标移动到W2处，按[+][-]键将值设定于0.5-5.0 MS之间。 5. 设定FALL（下降）时间 ——17—— 按„键将游标移动到FALL处，按[+][-]键将值设定于0.0-3.0 MS之间。 6. 设定HEAT 1电流电平 按„键将游标移动到HEAT 1处，按[+][-]键将值设定于0.6-3.0 KA之间。 7. 设定HEAT 2电流电平 按„键将游标移动到HEAT 2处，按[+][-]键将值设定于0.6-3.0 KA之间。 8. 需要使用不同的焊接计划时 重复1-7步选定所需焊接计划，最多可注册8项计划。 9. 设定监测范围 ME-110A不断监测如上6-7步的电流设定值与实际值的差别。当相差超过 监测范围（允许值范围）时，将输出错误信号。产品出厂时设定的监测范 围为?5%，用户可在+5%~+49%或-49%~-5%之间选择变更，每次递增1%。 监测范围不可通过计划编号来设定。一旦设定则从0-7的计划编号全都套 用此范围操作。 ?）同时按下„和„键并将主线路开关打开。 ?）显示LCD面板。用游标键将其移动到MONITOR（监测）值下。 ?）按[+][-]改变监测范围。 ?）关闭主线路开关，再打开。LCD面板改为第1步所设定的屏幕。 到此，设定监测范围完成。 ?）监测范围除非再次更改否则保持不变。 （若须更改监测范围的设定，请关闭主线路开关并从第1步开始重新操作。） ——18—— 10. 设定软件开关 更改软件开关的设定将对ME-110A的功能造成影响，如下表所示。更改步 骤如下： ?）同时按下„和„键并打开主线路开关。 ?）LCD面板如图所示。用游标键将其移动到SW0123„下所需值处。 ?）按[+][-]键将软件开关设为0或1 SW0 0：正规次序（出厂设置）。 1：开始信号灯亮时焊接力信号保持输出状态。 SW1 0：可编排/设定（出厂设置）。 1：不可编排/设定。 SW2~SW7 与功能不相关（可移动CURSOR游标键改变其值；其他功能不 受影响） ?）关闭主线路开关再打开。LCD面板更改为第1项时的屏幕设置。 到此步为止整个软件开关设定更改全部完成。 ?）设定的监测范围保持不变除非再次更改。 要更改监测范围设定。先将主线路开关关闭然后重复自1开始的步骤。 焊接 检查[READY]（准备就绪）灯是否亮（灯亮条件请查阅第3章） 1. 设定主体面板上的焊接计划（面板控制）。 将游标移动到SCHEDULE（计划）处选定从0-7任意一个所需焊接计划编号。 打开[I/O]接口处的计划1，2和4（计划信号灯）并输入开始信号。LCD面板 ——19—— 上显示的所选编号的焊接计划开始。 2. 通过外部信号设定焊接计划（外部控制）。 通过对计划信号的联合（见第8章界面）可实现焊接1-7项计划的外部设定及更改。 要进行焊接计划的设定，请输入开始信号。 注意所选焊接计划0（即，打开所有计划1，2和4）焊接便从LCD面板上显示的编号开始操作。 监测值显示 当焊接电流通过时ME-110A在LCD面板上的显示电流电平（监测值） 1. 当监测电流值出现在监测范围以内时。 设定屏 监测屏 设定值 〈GO〉出现 监测值 监测屏上出现〈GO〉时表明ME-110A正常运作。当您按下CURSOR（游标）键，[+][-]键，[WELD]（焊接）键中的任意一键时屏幕便更换到设定屏。 2. 当监测值超出监测范围时。 （图）〈NG〉出现 无论HEAT 1还是HEAT 2监测到的值超出监测范围时，监测屏都会出现〈NG〉，表明焊接过程出现问题。要取消〈NG〉字样并回到设定屏可通过由外部输入 纠错或开始信号或按下CURSOR，[+][-]或[WELD]键中任意一键来实现。 3. 当焊接时间-上升时间〈 3分钟时 ——20—— 4. ?3 MS时，ME-110A 焊接时间，显示〈Go〉或〈NG〉。 上升时间最少3 分钟 为便于ME-110A正确判断监测值，必须保证焊接时间-上升时间至少有3 MS时间的恒定电流通过。当焊接1-上升时间和焊接2-下降时间皆不足3 MS时，监测值照常显示但判断指示为〈**〉。 5. 焊接电流监测被关闭时，见DIP开关设定。 3.6 DIP 危险 ME-110A内部有极高电压，无适当保护时接触其零配件将产生危险。要对 DIP开关进行设定请严格按照以下操作。 1. 将主线路开关关闭，等候10分钟。 2. 关闭电源测分路开关或其他类似开关后，拆除与主线路开关相连地电源 线。 3. 用螺丝刀松开两侧及背面的螺丝（M3-6个）并去掉外壳。 4. 将DIP开关关闭。 5. 将外壳装回并拧紧螺丝。 6. 将电源线接到主线路开关。 关闭DIP开关2 用细头工具（如镊子）移动按钮， 移动时要小心注意勿将线路板元件破坏 正面 （ME-110A侧面剖视图） ——21—— 3.7 ME-110A内装有用来储存数据的锂电池。电池寿命约为5年。更换电池前仔细阅读本章内容（可更换的电池为东芝电池公司的CR2450型或其它同类产品）。 更换电池后所有焊接计划皆被删除。故请更换前先将已注册焊接计划及更换 日期存入计划表（第9章）中。 危险 ME-110A内有极高电压，无适当保护时接触其零配件将产生危险，故请更换 时严格遵照以下操作。 1. 关闭主线路开关等候10分钟。 2. 关闭电源侧电路开关或其它类似开关后拆除与主线路开关相连的电源线。 3. 用螺丝刀松开两侧及背面的螺丝（M3-6个）并去掉外壳。 4. 照图示更换电池，勿施力过大于线路板上。 5. 将外壳装回并拧紧螺丝。 6. 将电源线接到主线路开关。 1.沿箭头方向放入手指取出电池。 2.从另一侧插入螺丝刀或镊子将电池顶出。 正面 （ME-110A侧面剖视图） 背面 [8]界面 ——22—— （1） 输入/输出信号 无电压接触式输入晶体管输入输入信号用于与MS-100A共同的界面，外部不 可见输出信号。 （2） 确定焊接计划编号（?代表闭路） 焊接计划编号 1 2 3 4 5 6 7 1 ? ? ? ? 2 ? ? ? ? 4 ? ? ? ? （3） 输入界面 ?开始（开始信号） ?计划1，2及4（计划信号） ?重置（纠错信号） ?焊接（焊接开始/结束信号） （4） 输出界面要求 ?故障出错信号 金属氧化物半导体继电输出能量影相：100VAC/24VDC，150MA（最大值） 3.8 [8]错误释疑 ——23—— 存储器错误 出现错误时LCD面板上出现错误信息并输出对应错误信号。 信息 存储器错误！！！ 侦测时间 电源接通时 原因 程序数据检查发现错误 纠错方法 输入纠错信号或按面板主体上任意键 补救措施 纠错后检查程序数据发现错误立即更改。若再出现问题则可能 需要更换锂电池（锂电池寿命5年见第7章说明进行更换） 过热错误！！！ 信息 过热错误！！！ 侦测时间 除开机外的时间 原因 主体异常高温 纠错方法 输入纠错信号或按面板主体上任意键 补救措施 1. 开启电源但不启动ME-110A。主体冷却并重新设置恒温器。 2. 任务周期可能太长，检查是否系统以不适宜的任务周期运 行。 3. 检查是否左侧及背面的开口被灰尘阻塞并将其清除。 电流过大！！！ 信息 电流过大！！！ 侦测时间 电流通过时 原因 电流控制失效故使过大电流通过 纠错方法 输入纠错信号或按面板主体上任意键 补救措施 FET开关可能被损坏，请求维修。 无电流！！！ 信息 无电流！！！ 侦测时间 停止电流时 原因 监测到的电流低于指定水平 纠错方法 输入纠错信号或按面板主体上任意键 补救措施 检查MS-100A次侧线路是否松开以及与工件之间是否有绝缘体 障碍物。 监测错误！！！ 信息 〈NG〉 侦测时间 电流结束时 原因 监测到的电流超过设定的监测范围水平 纠错方法 输入纠错信号，开始信号或按面板主体上任意键 补救措施 检查工件，焊头以及焊接线电压是否故障。 设定出错！！！ 信息 计划错误！！！ 侦测时间 电流结束时 原因 焊接1与2之时间差?3 MS 纠错方法 输入纠错信号，开始信号或按面板主体上任意键 补救措施 为避免剩余磁场的改变请更改设定并将焊接1，2之时间差调整 到3 MS以内。 [9]技术参数 款式名称 ME-110A-00-03/ME-110A-00-04 供给焊接能量 00-03 90-120VAC 单相50/60HZ 00-04 180-242VAC 单相50/60HZ 输入能量 00-03 100V 350VA 00-04 200V 500VA 变压器能量级别 6.5KVA （任务周期2%） 最大输出电流 200A 控制速度 125μs 最大任务周期 2% 控制方法 恒流控 制 冷却方法 强制空 气冷却 过热预防 合并热能开关 （70ºC） 最大焊接计划数从0-7共8个 （可用外部信号或面板开关进行更改） 量 焊接电流时间设焊接1 焊接2 定范围 上升 下降 焊接电流设定范上升HEAT（热能）1：0.6~3.00KA 围 0.0~3.0MS焊HEAT（热能）2：0.6~3.00KA 1：0.5~5.0MS递增0.01KA 焊2： 0.5~5.0MS下 降0.0~3.0MS 递增0.25MS 电流监测（峰值） 由预设监测范围对电流在预设值基础上的波动进行控制。监测范围 在+5%~+49%或-49%~-5%（递增1%）之内。 外部输入信号 无电压接触式或晶体管输入 ?开始信号 ?焊接计划信号1，2或4（计划1~7可用二进制码进行设置） ?纠错信号 ?焊接开/关信号 外部输出信号 金属氧化物半导体继电（FET）输出影相 输出能量：100VAC/24VDC，150MA（最大值） ?错误信号 外围尺寸 宽172*高269*长440MM 质量 140KG 存储器备用电池 锂电池（出厂后使用寿命为5年） 操作环境温度 0~45ºC ——26—— 4.1 热平衡是指2个焊接工件材料施以均等和热量，也就是说从温度分布 曲线的角度考虑，调节电极使焊接点的温度为最高。 例如，焊接材料为2片材质相同、厚度及形状也相同的金属板，如果 使用上下一致的电极焊接，则有2片材料中产生相同的热量，椭球形的焊 核在两片材料的接触面之间生成。但是，如果2片金属板的体积或者电阻率不同，则上下热量将会不均衡，导致焊接不完全。此时，通过改变电极 的形状大小以及材料，即使2片焊接金属板的体积以及电阻率不同，也可 以获得一不定程度的热平衡，得到良好的焊接效果。 热平衡的获得方法： （图示1） 对于导电率良好材料，使用导电率不好的电极，然而导电率不好的 材料使用导电率良好的电极。板厚比特大的场合（如图示1右侧图），将导电率不好的电极顶端直径弄小，使热量集中，从而获得热平衡。 请注意焊接不同金属的场合，使用相同的焊接规范焊接时，对板厚 ——27—— 比有一定的限度。 相同规范下可以进行焊接的板厚比一般为1：3，板厚比超大时必须改变焊接规范。 另外，在焊接此类热容量有很大的差异的材料时，凸点焊接方法被经 常使用。 4.2 使用直流焊接机焊接2种不同的金属时,通过改变焊接电流的极性被焊接的焊接强度会有显著的不同.另外,电流极性的改变对电极和被焊接手 之间的粘附程度也有相当大的影响;这种在不同材质间焊接时出现的现象 称之为极性效应,产生这种极性效应的主要原因是(参考图示2): 在焊接不同材质的情况下,当电流流入时,由于工件材料自身电阻率的不同(p1>p2),止部电极处产生的热量比下部电极多.这时在两材料的接触点上会除产生通常的焦耳热以外还产生极性热泪盈眶Qab (热的吸收或放出),最终形成如图示2中虚线所示的温度分布。 在图示2中虚线所示的温度分布中，由于最大发热点不在工件的接 触面上，所以会发生焊接不良。因此，必须通过变更电极材质、电极尺寸， 使工件结合处的发热量最大（如图示2中实线所示）。 ---28-- Qab:=Pab×I Qab:单位时间内发生的热时（极性热） I ：电流 材料a、b间和极性效应系数：Pab=Pa-Pb Pa :材料a的热流与电流之比 （图示2） 极性效应现象在组电池极板焊接时经常发生（见图示3）。直流焊 接时，电流如图3所示单方向流动，导致某一个电极处发热量较多，进 而使该电极的损耗大于另一个电极（这种现象又称为电极和单侧损耗现 象）。 交流焊时，由于电流双向流动（图示3），两个电极的发热量及损耗程度相同，不存在极性效应和电极的单侧耗损现象。 （图示3） ——29—— 4.3 电池组的连接极片通常采用镍材料，而日前典型的焊接方式有单相 交流焊接和直流焊接。 采用普通单相交流焊接方法时，由于通电时间较长而容易导致极片 表面氧化严重、飞溅多，焊接品质不高。而采用单纯的直流焊接方法时， 虽然因通电时间短不会造成表面氧化，但会出现“焊接极性效应”，即两 个焊点的大小，强度不一致，影响使用性。参见图表4中焊接方式A和B。 A B C 焊接方式 直流式 焊接电源方式 单相交流式 电容储能式 样极性切换式 逆变直流式 说明图 ?—焊核 焊接电流波形 定电流控制功能 无 无 有 有 焊 接 性 无极性效应 有极性效应 无极性效应 热 氧 化 影 响 氧化严重 氧化轻 无氧化现象 《对策》 针对电池组焊接时的两个问题（交流焊接时的氧化、直流焊接时的极 ——30—— 性效应），两个焊接问题的电池组专用碰焊机一极性切换式逆变焊接 电源。（ME-110A） 这种电源既有交流焊接电源的电源极性变化的优点,同时又具有逆变焊接直流焊接电源的高速、高控制精度的优点,是目前最理的电池组焊接机。 4.4 一：焊接电源的选择 根据工件的大小，形状，材质遗迹焊后成形的要求，对焊接的 种类，电源容量等进行选择。一般而言，固有电阻较大的铁系列材料容易 焊接，而固有电阻小的铜，银等较难焊接。至于镀层是否属于铁系列材料， 不妨用吸铁石来验证。 二：焊接机头的选择 对焊接机头性能的要求： 1） 电极能牢固地安装于电极夹臂中，加压轴机构无径向振摆。 2） 良好的加压重复性，动作方面。 3） 加压机构的惯性小，通电时的随动性优良。 1） 与2）互为矛盾的性能要求。因此，有必要根据焊接电源的情 况综合选定焊接机头。对于通电时间短，发热量少的电容储能 式和晶体管式焊接而言，随着动性优良的MH-15C型机头较适 合，但对于通电时间长，发热量较大的交流式焊接而言，则配 MH-21A，MH-31A型机头较为适合。逆变式焊接则依具体的焊 ——31—— 2） 接时间的长短来选择上述机头中的一种。 三．电极的选择 电极的作用 ? 有效地流通电流。 ? 通电时向工件加热和断电后的快速冷却。 ? 稳定夹持焊接工件并施以适当的焊接压力。 根据上述要求；必须选择能同时满足固有点电阻小，热传导率高， 抗温硬度高等性能要求的材料作为电极。 1． 材质的选择 通常情况下，电极材料多采用CrCu合金。但是焊接固有电阻较小的铝或铜材料时，不妨采用固有电阻大的钨（W）或銆（MO） 电极，利用电极自身的发热来进行焊接。 2． 形状的选择 由于电极端面决定着工作的焊接电流密度，因此应尽可能 使其不受磨损以保证形状不变。另外，还要考虑到电极形状也硬性 规定到焊后的冷却效果。图2所示的电极形状；即容易磨损又不易 散热，尽量不要采用。最普遍采用的电极形状是图1所示的P型和 CR型。特别是CR型，不易对工件表面造成损伤而且焊后成型也最 好。采用钨或銆惦记时，若把钨或銆嵌入铜之内，则既不影响电流 的输出效果又能借助铬铜体提高散热效果，同时又能降低成本（见 图3）。例如；进行电器插头处的胶皮包线焊接时（图4）；包线侧采 ——32—— 用钨电极而插头侧采用铬铜电极，则可得到较多的焊接效果。若在钨电极 的端面加工出一道沟出来则焊接效果更佳（见图5所示）。 四：电源控制参数的确定 按照上述的一~二~三的方法选定出电源，机头，电极之后，下一 步是在电源的控制操作面板上设定焊接电源，通电时间和压力。设定上述 焊接参数时要注意以下几点： 电流值和通电时间（参见图6） A区为大电流短时间通电。C区为小电流长时间通电。 B居于A和C之间。 一般而言，A方式下工件的变形和表面氧化少，焊接效果理想。 2.电流值和压力（参见图7） 若形成焊接虽小也无妨达到要求。但是求大焊点焊接时，必须提高 压力同时以大电流和长时间。当相对于电流值所加压力电流不足 时易导致焊接不良（强度不够）。 五．焊接新材料工件时的步骤 首先把焊接机头的压力设定旋钮调到适中的部位，再把焊接条件参数设 定到较小的水准，然后边试焊边逐步升调之（对逆变式和交流式焊接，需 ——33—— 调节电流和通电时间。对电容储能式焊接，需调 节充电设定档，另外，若使用对头输出变压器，则还要选定好输端子）。这时，对逆变式和交流式焊接机，先固定设定一个 较短的通电时间然后只逐步提高焊接电流设定值。若焊接电流已接近到 最大值 仍得不到满意的焊接效果，则需要在增大通电时间的设定值的基础上， 再从小到大提高焊接电流。如此循环往复，直到找到最佳的焊接条件为 止。 从根本焊接不上的状态开始试焊接。到基本焊上时是观察有无火花飞溅 出现。若感到火花飞溅太严重，可以加大焊接压力后在试（但是铁和不 锈钢等材料焊接时，有时出现火花飞溅也是不可避免的），直到得到满 意的焊接效果。 对焊好的工作要进行一下破坏性试验（拉伸强度或撕开试验）。若 感到焊接强度满足要求而且重复性很好，则可以按着既的的焊接条件进 ——34—— 行正式的焊接。若即使已把焊接条件（电流，时间）调到最大也无法得 到所需的。 焊接强度，就请稍微减小焊接压力。有时，此方法能在一定 程度上提高焊接强度。若即便如此也无法得到满意的焊接效果的 话，说明您现在所选用的焊接机的功率不足，需要选用更大功率的 焊接机进行焊接（是焊时推荐选用P型电极）。（使用交流式焊接机时，若其功率足够，则为便于得到压痕少氧化轻的焊接效果，请 尽量以短时间大电流来进行焊接）。 ——35—— 4.5 解 决 对 策 不良焊接现象 压力 电流值 电极 其它 上下电极 调整机头 增大 减少 对正 跟随性 / / 减小 改变形状 / 增大 减少 改变形状 / 调整机头 增大 减少 跟随性 / 减少 增大 改变形状 改变材质 保证发热 / / 或形状 平衡 电流密度 / / 改换 控制 减少 减少 改成球面 改变接触曲 形状 率大小 36 4.6 一．焊接品质检查 焊接品质的检验，一般有目视检验和破坏性检验两种方法。 目视检验是对图1所示的各个项目进行检验。若利用显微（镜）照片进行 金相检验，则需切断提取出焊接熔核。部分并研磨腐蚀（见图2所示）。但是 若只经过外观检验就下结论则还不充分，请务必进行一下破坏性实验。 破坏性检验通常是进行撕开实验如图3，4所示，撕开焊接母材进行确认 （一侧出现圆形孔洞，另一侧出现钮扣壮残留曢）。另外，也有利用拉伸仪进行 拉伸 强度检验的方法。 二．品质保证手段 电阻点焊方法虽然是最适合于大量生产的焊接手段，但是若品质管理不当就 会引起巨大的损失。目前，由于无法实现在线非破坏性焊接品质检验，因此有必 要加 强对品质的管理。 1.压力检测 焊接发热量受电极与工作间的接触电阻的影响极大。焊接过程中，压力必须保持 不变，因此有必要经常用压力测试仪对焊接压力进行测试。焊接时工作因熔化而 出现一定的蹋陷，此时若电极不能紧跟工件变化则会导致飞溅的出现，因此对焊 接机头的动作状况也需经常检查。 2.电极研磨 焊接次数的增多，会使电极表面磨损加重。电极表面粗燥会引起飞溅和造成工件 表面出现糙痕，影响工件外观，因此有必要多准备些研磨好的电极，根据焊接次 数适当地更换电极。使用新电极之前先用作废的工件进行调试为好。 1.电极过热 电极过热不仅会缩短电极的寿命而且会导致工件焊接品质不均一。 2.工件精度 因忽略了工件厚度，镀层厚度，金属成分等的变化而导致焊接不良出现的现象时 有发生。工件本身的品质是否安定也是影响焊接品质的重要因素。 3.电路监测 电流监测对焊接是必不可少的。影响电流变化的因素主要有：电源电压的波动， ——37—— 焊接机超载使用而引起的过热电流输出减少，工件接触不良导致电流减 少，焊接机性能不良等。 为了防止上述原因引起的不良焊接结果，很有必要经常对焊接 电流进行监测。若能确保对焊接电流的监测，则可较容易地发现其他影 响焊接品质的因素之变化原因。从而进一步提高焊接品质的信赖性。 () 5.1 1， 从碰焊原理看，电流、电阻、时间与热量呈正比关系，与碰焊机实际 联系，电流、时间分别可以从碰焊机的控制电源上调整，而电阻则主 要表现在机头的碰焊压力上，压力越大，电阻越小，压力越小，电阻 越大。换而言之，可以说压力与热量呈反比关系！ 2， 热量是我们用碰焊机焊接物体所需要的直接要素，在一定程度上，热 量越大，熔接效果越好，热量越小熔接效果越差。我们一般最小的电 流、时间，在保证质量的前提下产生最大的热量，达到熔接牢固的目 的。 综合上简单的说，在一定程度下，电流越大、时间越长、压力越小，碰焊的 效果越好。反之，电流越小、时间越短、压力越大、碰焊效果越差。当然， 我们还要考虑工作效率，碰焊质量的因素，这就需要我们去把握好一个尺度。 根据碰焊效果的状况，适当的去调整这几个要素，最好一次只调整一个量， 渐加渐减，不要跳跃性的调整。 ——38—— 5.2 碰爆与脱焊的关系 碰焊与脱焊是碰焊机存在的两个性质完全相反的问题点，它们相互联系又相 互矛盾，是碰焊状态发展的两个极端！ 碰爆与脱焊的原因 1 碰焊参数调整不当（两点同时出现相同状况） A、 参数过高（电流大、时间长、压力小）容易碰爆 B、 参数过底（电流小、时间短、压力大）容易脱焊 2 机械调整不当（一边碰爆，一边脱焊） A、 碰焊针两边长短不平，粗细不一（长、粗边脱焊；短、细边碰 爆） B、 碰焊夹具凹凸不平或或磨损定位不准。 C、 碰焊压力两边不平衡（压力大边脱焊；压力小边碰爆）。 3 材料、脏污 A、 碰焊材料厚薄差异大（材料薄容易碰焊爆，材料厚容易脱焊） B、 碰焊材料、夹具、碰焊针上有脏物。 碰爆与脱焊的调整 A、 点检确认碰焊参数在《参数表》内。 B、 相应确认调整碰焊针，碰焊夹具，碰焊压力。 C、 材料是否变化，清洁材料、夹具、碰焊针有无脏物。 39 5.3 一、 碰焊夹具的作用 A、 定位（保证碰焊产品的尺寸） B、 导电（组件碰焊工位夹具） 夹具的好坏，关系到产品的尺寸，也关系到作业舒适性；所以在碰焊工 位必须保证夹具的完好性和可操作性！ 1、 在上班前必须点俭确认夹具的完整性。 2. 夹具的设计必须方便实用，规范的原则，使其不断完善。 5.4 -1 一、 碰焊针：是碰焊机焊接物体的媒介和手臂，它的材质、粗细、长短直接 关系着焊接效果的好坏。 1、 碰焊针影响碰焊质量从理论上可以认为是电阻或压力变化所造成的。 在这里我们不去考虑碰焊针材质的问题，因为它是一个不变量，且目前 公司所焊接的物品，用这种材质是经过实验和实践证明过的！ A、 针直径的大小或粗细，决定了碰焊针的电阻，针细，产生的电阻大、 热量大；针粗，产生的电阻小，热量小。 B、 针的长短，决定了压力的差异，针长，压力大，产生的热量小；针 短，压力小，产生的热量大。 二、 针的粗细，长短对焊接效果的影响，又有整体和个体的差异： A、 在其它条件不变的情况下，如果两根针同时粗细，长短、体现在碰 ——40—— B、 焊效果上是等同与整体实际参数的相对增大或者减少从而造成两 点同时碰爆或者脱焊。 C、 在其它条件不变的情况下，如果是某一根针出现粗细，长短，体现 在碰焊效果则是此针对应边实际参数的增大或者减少，从而形成关 联造成某一点的碰爆或脱焊。 5.5 -2 一、 碰焊针的打磨 A、 碰焊针打磨的原因：在碰焊过程中，由于高温造成碰焊针的氧 化，此部分氧化物的导电性与焊针的导电性形成差异，使电流 变化大，造成碰爆或者脱焊等碰焊不良的发生。 B、 碰焊针打磨的目的：清除焊针上的氧化物，保证输出的电流稳 定，均匀。 C、 碰焊针打磨的方法：根据不同产品作业指导的规定定期或不定 期对进行打磨；打磨时将打磨板放平，上面放一层砂纸，朝一 个方向均匀的用力拉动三次，确认砂纸上两针印迹大小相同， 且为铜红色；用小砂纸轻轻将焊针周围的氧化物打掉，然后检 查一下，确认打磨效果，焊针表面必须平整无脏物，再用干净 的碎布将焊针和夹具擦拭干净！ 碰焊的品质: 一、 如何检测电池点焊的可靠性，2个标准 A、 测试拉力，拉力标准根据使用环境和实际要求决定。 ——41—— B、 将电池连接片从电池上拉出，电池连接片有孔，电池上 只能有焊接的金属材料。 5.6 (ME-110A) 碰焊机（ME-110A）参数表 ME-110A（焊接电流、时间） ME-110A（压力调整） 项目 设定值 项目 设定值 1.60~1.90KA 0.9~1.50kgf 焊接电流1 左端加压力 1.60~1.90KA 0.9~1.50kgf 焊接电流2 右端加压力 0.0~3.0ms 0.30~0.45Mpa 电流上升时间 进口气压 0.0~5.0ms 电流维持时间1 ／ ／ 0.0~5.0ms 电流维持时间2 ／ ／ 0.0~3.0ms 电流下降时间1 ／ ／ 碰焊针参数 项目 设定值 项目 设定值 0.5~0.9mm 4.0~8.0mm 针端间距 电极行程 1.1~1.5mm 3.5~12mm 电极圆形 针端长度 42 5.7 (ME-110A) 图示一 调节阀（上 下速度） 压力调 节阀 气压管 碰焊机 机头 操作面板 （调节碰 焊参数） 碰焊针 主机控制 箱 ` 夹具底板 码块（固定 夹具使用） 注意：碰焊之前根据电芯的规格来调节碰焊机的参数（焊接热量、压力、 时间、电流），正负极碰焊的焊接电流不同；以小的焊接电流，碰焊后 用力拉拉，是否焊接牢固，连接片从电池上拉出，电池连接片有孔，电 池上只能有焊接的镍片材料；而渐渐加焊接电流，直到合适电芯焊接电 流为止。 43 调节焊接 时间 调节焊接 电流 功能键操 作面板 `` 注意：目前，电池碰焊电流跟电芯来调节，一般情况下两根碰焊针的电流调节 在1.55~1.9kA之范围内；不要超过1.9kA，否则容易碰爆；焊接时间调节 在4.0ms为中心值，焊接效果比较良好。 5.8 我们目前采取的是双点碰焊，两焊针的间距不超过3mm，在这种情况下，电流很可能不经过电芯上的铝镍复合带（或镍片）直接通过另 一焊针返回碰焊机构成回路，如下： 碰焊机--焊针1—镍片--焊针2—碰焊机 误以为压力或电流不够，通过增加电流或压力来实现，结果压力过大— ——44—— 使电芯在焊接时被击穿。现在采取单点碰焊，一焊针镍片上，另一焊针 在电芯上，两焊针间距就自然拉开了，电流回路如下： 碰焊机--焊针1—镍片--电芯--焊针2—碰焊机 重新设定电流和压力参数，压力由原来的12LB减小到4--5LB，电流范围由原来的50--60％减小到40-50％（此为AC或储能点焊机），拉力测试为2KG，破坏性测试拉力接近4KG。 所谓的单点焊接，我们采用的是一头焊针大，一头焊针小，压力 也有差异（相差1LB），大头焊针直接落在电芯面上，小头焊针落在金 属片（3mm宽，不开叉）上，点焊两下，镍片上有两个小小的焊接痕 迹，无发黑，明显飞溅。 碰焊属于电阻焊,实际上是压力焊的一种,其影响焊接质量的因素有点焊 压力,碰焊电流,点焊时间,电极等.点焊是一种固相连接,通电焊接镍片融熔,然后在压力作用下塑性变形,连接在一起形成焊核. 焊接的时候电极的形状与焊核形成的大小有关系,焊核太小了,焊接就不良,焊核实际上两种基材相互交熔的区域.电极容易氧化导致有效电流过 小,要定期清除氧化层,当然可以选择质量好的电极,比如说钨铈合金,铬 镍铜等. 焊接压力在压力焊中特别重要,镍片融熔了但是压力小两种母材是不会 发生固相连接的. —45 6.1 碰焊夹具调节方法 一、在电池样品阶段一般是没有什么夹具,国外样品就算有夹具也不 是很标准;所以要靠平常的一些碰焊经验进行焊接.下面就讲有焊接夹具 的调节方法与注意事项. A、拿到碰焊夹具,根据电芯、PCM、PTC等进行调节,根据夹具位置先固定好碰焊机的底板上(见图示一),把碰焊机的调节到调试状态,让碰焊针与焊接物进行位置逐渐调节到最合适的位置后;再利用左右两边的二 个码块对夹具起到固定的做用.之后把焊接的参数调节好,进行焊接(焊接时有少许火花溅出,属于正常). B、夹具刚制作好, 首次试碰焊会遇到怎么调都调不到合适碰焊的位 置或实物完全放不进去等现象.也不要太急,一般都是夹具的问题,夹具上面都会利用螺钉来控制尺寸,这时就应该把那螺钉松一下,重新夹具调节一次,或许会好些.有些夹具的尺寸做的不符合,就重新给到PIE部修改. C、电芯正负同端焊接时，利用的碰焊夹具，在夹具没有完全使用，调 节时要注意：正负极两端距离很近，夹具材料又导电，不小心很容易造 成电芯短路现象。 ——46—— 6.2 碰焊过程中的问题与对策 一、 操作碰焊机进行产品焊接时，会遇到焊接上存在的问题， 从而造成对产品性能不良现象，下面讲几种常见问题与 相关对策。 A、 容易脱焊： 1、碰焊材料厚薄差异大，根据碰焊材质检查焊接机的 焊接时间、电流、压力没有调节到合适值，重新渐 加渐减的试，调节到最合适的效果. B、 容易碰爆： 1、电芯材质差（表面粗糙），碰焊针的两端距离放宽， 焊接电流调小. 2．碰焊夹具凹凸不平或或磨损定位不准，重新调整夹 具；或焊接电流调节过大，把焊接电流调小. 3、 碰焊面积小，更换型号小的碰焊针. C、 无法进行碰焊： 1、 碰焊针两端靠在一起，使焊接电流无法构成回路. 2、 碰焊材料、夹具、碰焊针上有脏物. ----完---- 作成：戚培芬 日期：2008.06.25 ——47——