Hàn điểm tiếp xúc

Lily

Active Member
Moderator
Tớ sẽ post dần dần những phần viết của tớ về Hàn điểm tiếp xúc (resistance spot welding) tại topic này.


1, Giới thiệu

Hàn điểm tiêp xúc là một phương pháp liên kết (join) vật liệu, trong đó lượng nhiệt dùng cho mối hàn được sinh ra do điện trở của một dòng điện khi nó truyền qua phần vật liệu được hàn.


Dòng điện được cung cấp và tập trung bằng một bộ (đôi) điện cực. Bộ đôi điện cực này cũng định vị 2 tấm kim loại được hàn nhằm duy trì tiếp xúc tốt giữa chúng (về mặt tiếp xúc điện) và cung cấp một áp lực hợp lý để phần kim loại nóng chảy được giữ trên bề mặt hàn.


Với thép, nguồn cấp năng lượng thường là dòng điện xoay chiều và thời gian dòng điện chạy qua thường được đo bằng số chu kỳ của dòng xoay chiều. Các tham số chính của quá trình là: cường độ dòng điện, số chu kỳ của dòng điện, áp lực của điện cực, và các thuộc tính của điện cực (ví dụ: hình dáng điện cực, vật liệu làm điện cực).


Hàn điểm tiếp xúc được sử dụng rộng rãi trong việc join các tấm thép có chiều dày lên tới 0.125 inch và có thể sử dụng cho rất nhiều loại vật liệu, kể cả kết hợp nhiều vật liệu khác nhau. Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của hàn điểm tiếp xúc là trong công nghiệp ô tô với những ưu điểm chính là tốc độ nhanh, phù hợp để tự động hóa và dễ đưa vào các dây chuyền năng suất cao cùng với các bước sản xuất khác. Bằng việc điều khiển các giá trị dòng điện, thời gian hàn và áp lực của điện cực bằng máy tính, các mối hàn chất luợng tốt có thể được tạo ra với tốc độ sản xuất cao, chi phí lao động thấp, không đòi hỏi nhân công lành nghề.


(By Lily)
 

Lily

Active Member
Moderator
Đây là nguyên tác bằng tiếng Anh (hơ hơ, không phải cố tình câu bài đâu nhá, nhưng tớ e bản dịchTV không thỏa đáng vì tớ bỏ đi khá nhiều ::))


Resistance spot welding (RSW) is a joining process in which heat for welding is generated by the resistance of the flow of electrical current through the parts being joined. Current is applied and concentrated by a pair of copper electrodes. This pair of electrodes also clamps the two sheets being joined to provide good electrical contact and to provide pressure to contain the molten metal at the faying interface. For steel, the power supply generally supplies alternating current, and the time of current application is typical measured in the number of cycles of alternating current. The main process variables are welding current, number of current cycles, electrode force, and electrode characteristics (e.g., electrode geometry and material).


Resistance spot welding is widely used in joining sheet steel of thickness up to about 0.125 inch and can be used for many materials including combinations of materials. Many assemblies of two or more sheet-metal stampings that do not require gas-tight or l
joints can be more economically joined by high-speed resistance spot welding than by mechanical methods. One of the most important applications of resistance spot welding is in automotive industry. The car frame body is constructed by spot welding of individual stamping part, with manual portable welding guns, s
machines or fully automatic robots


Major advantages of resistance spot welding are high speed and suitability for automation and inclusion in high-production assembly lines with other fabricating operations. With computer-control of current, timing and electrode forces, sound spot welds can be produced consistently at high production rates and low unit labor costs by unskilled operators


(Copyright Lily)
 
L

Liễu Ngân Đình

Chú thích thêm chút kiến thức Làng Xã:
Hàn Điểm tiếp xúc gọi Mini ZIP là Hàn Điểm ;)
Theo tiếng Quê hương (Địa phương) gọi là Hàn Chập :D
 

Lily

Active Member
Moderator
@Đồng chí anh: em không học chuyên ngành này nên cũng không biết nhiều, giờ mới biết tên thường gọi của RSW đấy.

----

2, The formation of a resistance spot weld

The operation of spot welding involves a coordinated application of current of the proper magnitude for the correct length of time. This current must pass through a closed circuit. Its continuity is assured by forces applied to the electrodes, which are shaped to provide the necessary density of current and pressure. The entire sequence of operations is required to develop sufficient heat to raise a confined volume of metal, under pressure, to temperature must be such that fusion or incipient fusion is obtained, but not so high that molten metal will be forced from the weld zone. The rates of the rise and fall of temperature must be sufficiently rapid to obtain commercial welding speeds, but neither rate may be permitted to be so rapid that either inconsistent or brittle welds will be produced. The rates of rise and fall of temperature and the time of maintenance at temperature are determined by the characteristics of the metals being welded and by the capacity of available equipment.


The heat required for any resistance welding process is produced by the resistance offered to the passage of an electric current through the workpieces, in exactly the same manner as in any other electrical heating device. The amount of heat generated depends upon three factors: (1) the amperage, (2) the resistance of the conductor and (3) the duration of current. These three factors affect the heat generated as expressed in the formula (2.1) below.

Q = I2Rt (2.1)
where Q is the heat generated (J), I is the current (A), R is the resistance of the work (Ω), t is the duration of current (s)


The welding cycle is divided into four to five time segments: squeeze, preheat, weld, postheat, hold and off. These are shown in Figure 2.3 [7]. The time is expressed in cycles, where 1 second equals 60 cycles (60 Hz frequency of the AC voltage used).


Squeeze time is the time between the initial application of the electrode pressure on the work, and the first application of current in making spot weld. It provides time for the s
head cylinder valve to operate and for the welding head to bring the upper electrode in contact with the workpiece and develop full electrode force.

Preheat is a low current applied in the time interval before the full welding current is applied. Preheat is an optional segment. It reduces thermal gradients in the metal.

Weld time is the interval during which the welding current flows through the circuit.

Postheat time is the interval during which current is on at a low level. It is used chiefly for grain refinement (tempering) on hardenable carbon and alloy steels. It is optional

Cool time is the interval during which, after the welding current is off, the electrode force is held on the workpiece until the metal of the spot weld has solidified.

Off time is the interval from the end of the hold time until the beginning of the squeeze time for the next cycle. It is the time needed to retract the electrodes, remove or reposition workpiece.

All of the segments are usually expressed in cycles, meaning the number of cycles in a 60-cycle system, where one cycle is 1/60 second.

(copyright Lily)


* hình 2.3 thì tớ còn chưa làm cách nào mà upload lên được. Tớ sẽ upload trong bản dịch vậy :(
 

Lily

Active Member
Moderator
Ah, cái hình 2.3 đây ạ ::)

 
V

Vo HuyThanh

Ngày xưa trong miền nam thì kỹ thuật hàn này gọi là Hàn Bấm hay còn gọi là Hàn Spot.
 
T

Tanh

Hàn điểm có thể thực hiện từ 1 phía hoặc 2 phía .
Hàn một phía là điện cực được đặt một phía của vật hàn ( có 2 điểm được hàn một lúc)
Hàn 2 phía là điện cực được đặt 2 phía của vật hàn.
(xem hình vẽ)
 
huythanh viết:
Ngày xưa trong miền nam thì kỹ thuật hàn này gọi là Hàn Bấm hay còn gọi là Hàn Spot.
Ngoài bắc cũng gọi là hàn bấm bác à . Các cơ sở sản xuất hộp , tủ điện , máng đèn Neon ... dùng rất nhiều , có từ thời xa xưa rồi . Nếu muốn tham khảo thực tế thì đến những cơ sở như vậy xem cực kỳ dễ . Chỉ toạch một cái là xong một mối .
 

Lily

Active Member
Moderator
Dịch thô phần 2


Sự hình thành của một mối hàn tiếp xúc


Thao tác hàn điểm bao gồm sự sử dụng đồng thời của cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua. Dòng điện này phải chạy qua 1 mạch kín. Sự liên tục của nó được đảm bảo bởi áp lực tác dụng vào các điện cực mà các điện cực này được tạo hình phù hợp để cung cấp mật độ dòng điện và áp lực cần thiết. Toàn bộ các bước tiếp theo nhằm cung cấp lượng nhiệt cần thiết để tăng thể tích tiếp xúc của kim loại, dưới áp lực, đạt tới nhiệt độ mà tại đó kim loại nóng chảy hoặc bắt đầu nóng chảy, nhưng nhiệt độ không được quá cao để phần kim loại nóng chảy này bị ép ra khỏi vùng được hàn. Tốc độ nâng và hạ nhiệt phải đủ nhanh để có được tốc độ hàn “kinh tế” nhưng cũng không được quá nhanh để tránh tạo pha lạ hoặc mối hàn dòn. Tốc độ nâng và hạ nhiệt cùng mới thời gian giữ nhiệt được xác định dựa vào các thuộc tính của kim loại được hàn và khả năng cho phép của thiết bị có sẵn.


Lượng nhiệt cần thiết cho bất kỳ quá trình hàn tiếp xúc nào cũng được tạo ra nhờ điện trở khi có dòng điện chạy qua điểm được hàn, cùng một cơ chế như các thiết bị đốt nóng bằng điện. Lượng nhiệt sinh ra phụ thuộc vào 3 yếu tố: (1) cường độ dòng điện, (2) điện trở vật dẫn và (3) thời gian dòng điện chạy qua. Ảnh hưởng của ba yếu tố này được biểu diễn bằng công thức dưới đây:

Q = I2Rt

trong đó, Q là lượng nhiệt sinh ra (J), I là cường độ dòng điện (A), R là điện trở của điểm làm việc (Ω), t là thời gian dòng điện chạy qua (s).


Chu trình hàn được chia thành 4 hoặc 5 quãng (giai đoạn): giai đoạn nén, giai đoạn gia nhiệt ban đầu, giai đoạn hàn, giai đoạn gia nhiệt sau hàn, giai đoạn giữ và tắt. Các giai đoạn này được biểu diễn trên hình 2.3. Thời gian được biểu diễn bằng chu kỳ, tức 1/60 của giây (tần số 60Hz của dòng xoay chiều).

(còn nữa)
 

Lily

Active Member
Moderator



Giai đoạn nén: là thời gian từ khi các điện cực bắt đầu đặt áp lực lên điểm làm việc cho tới khi bắt đầu có dòng điện chạy qua để tạo mối hàn... (bỏ qua 1 đoạn do trình độ tiếng Việt có hạn ~_~)

Giai đoạn gia nhiệt ban đầu: là giai đoạn sử dụng dòng điện có cường độ thấp trước khi sử dụng dòng điện hàn với cường độ lớn. Giai đoạn này là tùy chọn, nó làm giảm hiện tượng sốc nhiệt trong kim loại.

Giai đoạn hàn: là giai đoạn mà dòng điện hàn chạy qua mạch.

Giai đoạn giữ nhiệt sau hàn: là giai đoạn mà dòng điện vẫn được duy trì với cường độ thấp. Nó có mục đích chủ yếu là làm nhỏ hạt (ram) đối với thép hợp kim và thép các-bon hóa bền được. Đây cũng là một tùy chọn.

Giai đoạn nguội: là giai đoạn mà dòng điện được ngắt nhưng áp lực của điện cực vẫn được duy trì trên điểm làm việc cho tới khi phần kim loại tại điểm hàn đã đông đặc.

Giai đoạn ngừng: là giai đoạn từ sau thời gian kể từ khi kết thúc giai đoạn giữ nhiệt cho tới khi bắt đầu giai đoạn nén của một chu trình tiếp theo. Đây là khoảng thời gian cần thiết để thu điện cực về vị trí, di chuyển hoặc sắp xếp lại các workpiece.
 

Lily

Active Member
Moderator
Từ những giới thiệu trên về kỹ thuật hàn điểm tiếp xúc, rõ ràng điện cực là thành phần quan trọng nhất trong việc đảm bảo chất lượng và tính kinh tế của phương pháp hàn này.


Trong kỹ thuật hàn điểm tiếp xúc, các điện cực có những vai trò sau:

(1) dẫn điện, đảm bảo mạch điện kín giữa thiết bị hàn, các điện cực và kim loại được hàn.

(2) truyền dẫn áp lực cần thiết tới phần kim loại được hàn

(3) làm nguội nhanh vùng mối hàn bằng cách truyền nhiệt nhanh


Từ những vai trò nêu trên, đòi hỏi đặt ra cho vật liệu làm điện cực là:

(1) có độ dẫn điện cao. Độ dẫn điện thấp không chỉ làm tăng sự tổn hao điện năng tại các điện cực mà lượng nhiệt sinh ra ở các điện cực này còn gây sự "dính" giữa điện cực và vật liệu hàn, do ở nhiệt độ cao, các vật liệu làm điện cực có thể phản ứng với phần kim loại được hàn.

(2) có độ dẫn nhiệt cao để đảm bảo làm tản nhiệt nhanh ở các mối hàn, đảm bảo tốc độ nguội cần thiết sau khi hàn.

(3) có độ cứng cần thiết ở nhiệt độ làm việc


Đáp ứng cao nhất những đòi hỏi nêu trên là nhóm hợp kim Đồng, với các mác hợp kim phù hợp + quy trình hóa bền phù hợp + thiết kế của điện cực phù hợp (tạo điều kiện làm nguội nhanh nhất).
 
P

phuongnam

các bác có thể giải thích rõ hơn về cái biến áp hàn của nó được kh ah? Mình thì biết nó dùng dòng điện rất cao ở áp rất thấp, hiện giờ bên em có một cái biến áp hàn đã hư. Nó kín mít từ đầu tới cuối, chỉ thò ra 2 cọng dây hàn thôi, kh biết có anh em nào đã có kinh nghiệm sửa chữa thứ này chưa nhỉ? Nếu có giúp mình với!
 
M

matt

Theo cái hàn này thì tớ đã thấy khi xem người ta hàn vỏ của 1 động cơ servo . Khi 2 điểm tiếp xúc để hàn dây đồng thì nó xẹt tia lửa ra . Vui lắm , mấy cái này tui thấy nó hại mắt lắm . Xẹt xẹt thấy mà ghê .
 
N

nguyenthuongchinh

có ai biết thành phần hóa học của điện cực của hàn tiếp xúc xin cho biết.Cảm ơn
 
N

NhungHieu8590

Có ai biết cách hàn đồng vào thép L bằng cách hàn hơi chỉ cho mình với?
Nếu có tài liệu hướng dẫn thì send cho mình theo email:NhungHieu8590@gmail.com
Xin cảm ơn nhiều nha!
 
H

Hàn000

có ai biết thành phần hóa học của điện cực của hàn tiếp xúc xin cho biết.Cảm ơn
Trong hàn tiếp xúc thì thành phần và kích thước của điện cực đóng một phần rất quan trọng. Thường khi hàn các hợp kim đồng người ta dùng điện cực dây đồng kéo nguội (cái này mĩnh cũng hiểu lờ mờ, chưa tìm hiểu kĩ lắm) đường kình khoảng 1.5-2.0mm.
Ngoài ra còn phải kể đến lực tác dụng của điện cực lên kim loại hàn. Vì nó ảnh hưởng đến điện trở mối hàn.
Cũng xin nói thêm là ngoài hàn điểm tiếp xúc còn có hàn tiếp xúc dạng mối (seam resistance welding), hàn tiếp xúc mối hàn dạng dập nổi (relief welding - tạm dịch vậy, tiếng Nga là рельефная контактная сварка) ...
Như bạn matt nói mình cũng có để ý, khi hàn dây đồng mối hàn dạng chữ thập có lúc bắn ra tia lửa điện. Theo như thầy mình nói thì đó chỉ là những trường hợp rất ít gặp, còn bình thường hàn tiếp xúc không tạo ra lửa điện.
Mong được chỉ giáo thêm!
 
Top