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 对焊方法及工艺

    对接电阻焊（以下简称对焊）是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来一类电阻焊方法。
    对焊生产率高、易于实现自动化，所以取得广泛应用。其应用范围可归纳以下：
    （1）工件接长   比如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和天然气输送等管道对焊。
    （2）环形工件对焊   比如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈对焊、多种链环对焊等。
    （3）部件组焊   将简单轧制、铸造、冲压或机加工件对焊成复杂零件，以降低成本。比如汽车方向轴外壳和后桥壳体对焊，多种连杆、拉杆对焊，和特殊零件对焊等。
    （4）异种金属对焊   能够节省珍贵金属，提升产品性能。比如刀具工作部分（高速钢）和尾部（中碳钢）对焊，内燃机排气阀头部（耐热钢）和尾部（结构钢）对焊，铝铜导电接头对焊等。
     对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种。
电阻对焊
    电阻对焊是将两工件端面一直压紧，利用电阻热加热至塑性状态，然后快速施加顶锻压力（或不加顶锻压力只保持焊接时压力）完成焊接方法。
一、电阻对焊电阻和加热
    对焊时电阻分布图14-2所表示。总电阻可用下式表示：
R=2Rω+RC+2Reω
式中    Rω--一个工件导电部分内部电阻（Ω）；
        Rc--两工件间接触电阻（Ω）；
        Rω--工件和电极间接触电阻（Ω）；
    工件和电极之间接触电阻因为阻值小，且离接合面较远，通常忽略不计。
    工件内部电阻和被焊金属电阻率ρ和工件伸出电极长度l0成正比，和工件断面积s成反比。
    和点焊时一样，电阻对焊时接触电阻取决于接触面表面状态、温度及压力。当接触电阻有显著氧化物或其它赃物时，接触电阻就大。温度或压力增高，全部会因实际接触面积增大而使接触电阻减小。焊接刚开始时，接触点上电流密度很大；端面温度快速升高后，接触电阻急剧减小。加热到一定温度（钢600度，铝合金350度）时，接触电阻完全消失。
    和点焊一样，对焊时热源也是由焊接区电阻产生电阻热。电阻对焊时，接触电阻存在时间极短，产生热量小于总热量10-15%。但因这部分热量是接触面周围很窄区域内产生。所以会使这一区域温度快速升高，内部电阻快速增大，即使接触电阻完全消失，该区域产热强度仍比其它地方高。
    所采取焊接条件越硬（即电流越大和通电时间越短），工件压紧力越小，接触电阻对加热影响越显著。
    二、电阻对焊焊接循环、工艺参数和工件准备
    1、焊接循环
    电阻对焊时，两工件一直压紧，当端面温升高到焊接温度Tω时，两工件端面距离小到只有多个埃，端面间原子发生相互作用，在接合上产生共同晶粒，从而形成接头。电阻对焊时焊接循环有两种：等压和加大锻压力。前者加压机构简单，便于实现。后者有利于提升焊接质量，关键用于合金钢，有色金属及其合金电阻对焊，为了取得足够塑性变形和深入改善接头质量，还应设置电流顶锻程序。
    2、工艺参数
    电阻对焊关键工艺参数有：伸出长度、焊接电流（或焊接电流密度）、焊接通电时间、焊接压力和顶锻压力。
    （1）伸出长度l0   即工件伸出夹钳电极端面长度。选择伸出长度时，要考虑两个原因：顶锻时工件稳定性和向夹钳散热。假如l0过长，则顶锻时工件会失稳旁弯。l0过短，则因为向钳口散热增强，使工件冷却过于强烈，会增加塑性变形困难。对于直径为d工件，通常低碳钢：l0=(0.5-1)d，铝和黄铜：l0=(1-2)d，铜：l0=（1.5-2.5)d。
    （2）焊接电流Iω和焊接时间tω  在电阻对焊时，焊接电流常以电流密度jω来表示。jω和tω是决定工件加热两个关键参数。二者能够在一定范围内对应地调配。能够采取大电流密度、短时间（强条件），也能够采取小电流密度、长时间（弱条件）。但条件过强时，轻易产生未焊透缺点；过软时，会使接口端面严重氧化、接头区晶粒粗大、影响接头强度。
    （3）焊接压力Fω和顶锻压力Fu，Fω对接头处产热和塑性变形全部有影响。减小Fω有利于产热，但不利于塑性变形。所以，易用较小Fω进行加热，而以大得多Fu进行顶锻。不过Fω也不能过低，不然会引发飞溅、增加端面氧化，并在接口周围造成疏松。
    3、工件准备
    电阻对焊时，两工件端面形状和尺寸应该相同，以确保工件加热和塑性变形一致。工件端面，和和夹钳接触表面必需进行严格清理。端面氧化物和赃物将会直接影响到接头质量。和夹钳接触工件表面氧化物和赃物将会增大接触处电阻，使工件表面烧伤、钳口磨损加剧，并增大功率损耗。
    清理工件能够用砂轮、钢丝刷等机械手段，也能够用酸洗。
    电阻焊接头中易产生氧化物夹杂。对于焊接质量要求高稀有金属、一些合金钢和有色金属时，常采取氩、氦等保护氛来处理。
    电阻对焊虽有接头光滑、毛刺小、焊接过程简单等优点，但其接头力学性能较低，对工件端面准备工作要求高，所以仅用于小断面（小于250mm2）金属型材对接。
闪光对焊
   闪光对焊可分为连续闪光对焊和预热闪光对焊。连续闪光对焊由两个关键阶段组成：闪光阶段和顶锻阶段。预热闪光对焊只是在闪光阶段前增加了预热阶段。
    一、闪光对焊两个阶段
    1、闪光阶段
    闪光关键作用是加热工件。在此阶段中，先接通电源，并使两工件端面轻微接触，形成很多接触点。电流经过时，接触点熔化，成为连接两端面液体金属过梁。因为液体过梁中电流密度极高，使过梁中液体金属蒸发、过梁爆破。伴随动夹钳缓慢推进，过梁也不停产生和爆破。在蒸气压力和电磁力作用下，液态金属微粒不停从接口间喷射出来。形成火花急流--闪光。
    在闪光过程中，工件逐步缩短，端头温度也逐步升高。伴随端头温度升高，过梁爆破速度将加紧，动夹钳推进速度也必需逐步加大。在闪光过程结束前，必需使工件整个端面形成一层液体金属层，并在一定深度上使金属达成塑性变形温度。
    因为过梁爆破时所产生金属蒸气和金属微粒强烈氧化，接口间隙中气体介质含氧量降低，其氧化能力可降低，从而提升接头质量。但闪光必需稳定而且强烈。所谓稳定是指在闪光过程中不发生断路和短路现象。断路会减弱焊接处自保护作用，接头易被氧化。短路会使工件过烧，造成工件报废。所谓强烈是指在单位时间内有相当多过梁爆破。闪光越强烈，焊接处自保护作用越好，这在闪光后期尤为关键。
    2、顶锻阶段
    在闪光阶段结束时，立即对工件施加足够顶端压力，接口间隙快速减小过梁停止爆破，即进入顶锻阶段。顶锻作用是密封工件端面间隙和液体金属过梁爆破后留下火口，同时挤出端面液态金属及氧化夹杂物，使洁净塑性金属紧密接触，并使接头区产生一定塑性变形，以促进再结晶进行、形成共同晶粒、取得牢靠接头。闪光对焊时在加热过程中虽有熔化金属，但实质上是塑性状态焊接。
    预热闪光对焊是在闪光阶段之前先以断续电流脉冲加热工件，然后在进入闪光和顶锻阶段。预热目标以下：
    （1）减小需用功率   能够在小容量焊机上焊接断面面积较大工件，因为当焊机容量不足时，若不先将工件预热到一定温度，就不可能激发连续闪光过程。此时，预热是不得已而采取手段。
    （2）降低焊后冷却速度   这将有利于预防淬火钢接头在冷却时产生淬火组织和裂纹。
    （3）缩短闪光时间   能够降低闪光余量，节省珍贵金属。
    预热不足之处是：
    （1）延长了焊接周期，降低了生产率；
    （2）使过程自动化愈加复杂；
    （3）预热控制较困难。预热程度若不一致，就会降低接头质量稳定性。
    二、闪光对焊电阻和加热
    闪光对焊时接触电阻Rc即为两工件端面间液体金属过梁总电阻，其大小取决于同时存在过梁数及其横断面积。后两项又和工件横断面积、电流密度和两工件靠近速度相关。伴随这三者增大，同时存在过梁数及其横截面积增大，Rc将减小。
    闪光对焊Rc比电阻对焊大得多，而且存在于整个闪光阶段，即使其电阻值逐步减小，但一直大于工件内部电阻，直到顶锻开始瞬间Rc才完全消失。图14-5是闪光对焊时Rc、2Rω和R改变通常规律。Rc逐步减小是因为在闪光过程中，伴随端面温度升高，工件靠近速度逐步增大，过梁数目和尺寸全部随之增大缘故。
    因为Rc大而且存在整个闪光阶段，所以闪光对焊时接头加热关键靠Rc。
    三、闪光对焊焊接循环、工艺参数和工件准备
    1、焊接循环
    闪光对焊焊接循环14-7所表示，图中复位时间是指动夹钳由松开工件至回到原位时间。预热方法有两种：电阻预热和闪光预热，图中（b）采取是电阻预热。
    2、工艺参数
    闪光对焊关键参数有：伸出长度、闪光电流、闪光流量、闪光速度、顶锻流量、顶锻速度、顶锻压力、顶锻电流、夹钳夹持力等。图14-8是连续闪光对焊各流量和伸出长度示意图。下面介绍各工艺参数对焊接质量影响及选择标准：
    （1）伸长长度l0   和电阻对焊一样，l0影响沿工件轴向温度分布和接头塑性变形。另外，伴随l0增大，使焊接回路阻抗增大，需用功率也要增大。通常情况下，棒材和厚臂管材l0=（0.7-1.0）d，d为圆棒料直径或方棒料边长。
    对于薄板（δ=1-4mm）为了顶锻时不失稳，通常取l0=（4-5）δ。
    不一样金属对焊时，为了使两工件上温度分布一致，通常是导电性和导热性差金属l0应较小。表1是不一样金属闪光对焊时l0参考值。
    （2）闪光电流If和顶锻电流Iu   If取决于工件断面积和闪光所需要电流密度jf。jf大小又和被焊金属物理性能、闪光速度、工件断面面积和形状，和端面加热状态相关。在闪光过程中，伴随vf逐步提升和接触电阻Rc逐步减小，jf将增大。顶锻时，Rc快速消失，电流将急剧增大到顶锻电流Iu。
表1 不一样金属闪光对焊时伸出长度
金属种类
伸出长度（mm）
左
右
左
右
低碳钢
中碳钢
钢
钢
奥氏体钢
高速钢
黄铜
铜
1.2d
0.75d
1.5d
2.5d
0.5d
0.5d
1.5d
1.0d
注：d为工件直径（mm）
    当焊接大截面钢件时，为增加工件加热深度，应采取较小闪光速度，所用平均jf通常不超出5A/mm2。表2为断面积200-1000mm2工件闪光对焊时jf和ju参考值。

表2   闪光对焊时jf和ju参考值
金属种类
jf（A/mm2）
jf（A/mm2）
平均值
最大值
低碳钢
高合金钢
铝合金
铜合金
钛合金
5-15
10-20
15-25
20-30
4-10
20-30
25-35
40-60
50-80
15-25
40-60
35-50
70-150
100-200
20-40
    电流大小取决于焊接变压器空载电压U20。所以，在实际生产中通常是给定次级空载电压。选定U20时，除应考虑焊机回路阻抗，阻抗大时，U20应对应提升。焊接大断面工件时，有时采取分级调整次级电压方法，开始时，用较高U20来激发闪光，然后降低到适应值。
    （3）闪光流量δf   选择闪光流量，应满足在闪光结束时整个工件端面有一熔化金属层，同时在一定深度上达成塑性变形温度。假如δf 过小，则不能满足上述要求，会影响焊接质量。δf过大，又会浪费金属材料、降低生产率。在选择δf时还应考虑是否有预热，因预热闪光对焊δf可比连续闪光对焊小30-50%。
    （4）闪光速度vf  足够大闪光速度才能确保闪光强烈和稳定。但vf过大会使加热区过窄，增加塑性变形困难，同时，因为需要焊接电流增加，会增大过梁爆破后火口深度，所以将会降低接头质量。选择vf时还应考虑下列原因：
    1）被焊材料成份和性能。含有易氧化元素多或导电导热性好材料，vf应较大。比如焊奥氏体不锈钢和铝合金时要比焊低碳钢时大；
    2）是否有预热。有预热时轻易激发闪光，所以可提升vf。
    3）顶锻前应有强烈闪光。vf应较大，以确保在端面上取得均匀金属层。
    （5）顶锻流量δu   δu 影响液体金属排除和塑性变形大小。δu 过小时，液态金属残留在接口中，易形成疏松、缩孔、裂纹等缺点；δu 过大时，也会因晶纹弯曲严重，降低接头冲击韧度。δu 依据工件断面积选择，伴随断面积增大而增大。
    顶锻时，为预防接口氧化，在端面接口闭合前不立即切断电流，所以顶锻流量应包含两部分----有电流顶锻留量和无电流顶锻留量，前者为后者0.5-1倍。
    （6）顶锻速度vu   为避免接口区因金属冷却而造成液态金属排除及塑性金属变形困难，和预防端面金属氧化，顶锻速度越快越好。最小顶锻速度取决于金属性能。焊接奥氏体钢最小顶锻速度均为焊接珠光体钢两倍。导热性好金属（如铝合金）焊接时需要很高顶锻速度（150-200mm/s）。对于同一个金属，接口区温度梯度大，因为接头冷却速度快，也需要提升顶锻速度。
    （7）顶锻压力Fu  Fu通常以单位面积压力，即顶锻压强来表示。顶锻压强大小应确保能挤出接口内液态金属，并在接头处产生一定塑性变形。顶锻压强过小，则变形不足，接头强度下降；顶锻压强过大，则变形量过大，晶纹弯曲严重，又会降低接头冲击韧度。
    顶锻压强大小取决于金属性能、温度分布特点、顶锻留量和速度、工件断面形状等原因。高温强度大金属要求大顶锻压强。增大温度梯度就要提升顶锻压强。因为高闪光速度会造成温度梯度增大，所以焊接导热性好金属（铜、铝合金）时，需要大顶锻压强（150-400Mpa）。
    （8）预热闪光对焊参数   除上述工艺参数外，还应考虑预热温度和预热时间。
    预热温度依据工件断面和材料性能选择，焊接低碳钢时，通常不超出700-900度。伴随工件断面积增大，预热温度应对应提升。
    预热时间和焊机功率、工件断面大小及金属性能相关，可在较大范围内改变。预热时间取决于所需预热温度。
    预热过程中，预热造成缩短量很小，不作为工艺参数来要求。
    （9）夹钳夹持力Fc必需确保工件在顶锻时不打滑  Fc和顶锻压力Fu和工件和夹钳间摩擦系数f相关，她们关系是：Fc≥Fu/2f。通常F0=（1.5-4.0）Fu，断面紧凑低碳钢取下限，冷轧不锈钢板取上限。当夹具上带有顶撑装置时，加紧力能够大大降低，此时Fc=0.5Fu就足够了。
    3、工件准备
    闪光对焊工件准备包含：端面几何形状、毛坯端头加工和表面清理。
    闪光对焊时，两工件对接面几何形状和尺寸应基础一致。不然将不能确保两工件加热和塑性变形一致，从而将会影响接头质量。在生产中，圆形工件直径差异不应超出15%，方形工件和管形工件不应超出10%。
    在闪光对焊大断面工件时，最好将一个工件端部倒角，使电流密度增大，方便于激光闪发。这么就能够不用预热或闪光早期提升次级电压。
    对焊毛坯端头加工能够在剪床、冲床、车床上进行，也能够用等离子或气焰切割，然后清除端面。
    闪光对焊时，因端部金属在闪光时被烧掉，故对端面清理要求不甚严格。但对夹钳和工件接触面清理要求，应和电阻对焊一样。
    四、常见金属闪光对焊
    全部钢和有色金属几乎全部能够闪光对焊，但要取得优质接头，还需依据金属相关特征，采取必需工艺方法。现分析以下：
    （1）导电导热性   对于导电导热性好金属，应采取较大比功率和闪光速度，较短焊接时间。
    （2）高温强度   对于高温强度高金属，应采取增大温塑性区宽度，采取较大顶锻力。
    （3）结晶温度区间   结晶温度区间越大，半熔化区越宽，应采取较大顶锻压力和顶锻留量，方便把半溶化区中熔化金属全部排挤进去，以免留在接头中引发缩孔、疏松和裂纹等缺点。
    （4）热敏感性    常见有两种情况，第一个是淬火钢，焊后接头易产生淬火组织，使硬度增高、塑性降低，严重时会产生淬火裂纹。淬火钢通常采取加热区宽预热闪光对焊，焊后采取缓慢冷却和回火等方法。第二种是经冷作强化金属（如奥氏体不锈钢），焊接时接头和热影响区发生软化，使接头强度降低。焊接这类金属通常采取较大闪光速度和顶锻压力，以尽可能缩小软化区和减轻软化程度。
    （5）氧化性   接头中氧化物夹杂对接头质量有严重危害，所以，预防氧化和排除氧化是提升接头质量关键。金属成份不一样，其氧化性生成也不一样。若生成氧化物熔点低于被焊金属，这时氧化物有很好流动性，顶锻时轻易被排挤出来。若生成氧化物熔点高于被焊金属，如SiO2、Al2O3、Cr2O3等，就必需在被焊金属还处于溶化状态时，才有可能将她们排出。所以，在焊接含有较多硅、铝、铬、一类元素合金钢时，应该采取严格工艺方法，根本排除氧化物。
    下面介绍多个常见金属材料闪光对焊特点：
    1、碳素钢闪光对焊
    这类材料含有电阻系数高，加热时碳元素氧化为接口提供保护性气氛CO和CO2，不含有生成高熔点氧化物元素等优点。所以全部属于焊接性很好材料。
    伴随钢中含碳量增加，电阻系数增大、结晶区间、高温强度及淬硬倾向全部随之增大。所以需要对应增加顶锻压强和顶锻留量。为了减轻淬火影响。可采取预热闪光对焊，并进行焊后热处理。
    碳素钢闪光对焊时，因为碳向加热端面扩散并被强烈氧化，和顶锻时，半溶化区内含碳量高溶化金属被挤出，所以在接头处形成含碳量低贫碳层（呈白色，也称亮带）。贫碳层宽度伴随钢含量提升、预热时间加长而增宽；伴随含碳量增大和气体介质氧化倾向减弱而变窄。采取长时间热处理能够消除贫碳层。
    用得最多是碳素钢闪光对焊。只要焊接条件选择合适，通常不会出现困难。甚至对溶焊来说比较难焊铸铁也是一样。
    铸铁通常采取预热闪光对焊，用连续闪光对焊轻易形成白口。因为含碳量很高，闪光时产生大量CO和CO2保护气氛，自保护作用较强，即使在工艺参数波动很大时，在接口中也只有少许氧化夹杂物。
    2、合金钢闪光对焊
    合金元素含量对钢性能影响和应采取工艺方法以下：
    1）钢中铝、铬、硅、钼等元素易生成高熔点氧化物，应增大闪光和顶锻速度，以降低其氧化。
    2）合金元素含量增加，高温强度提升，应增加顶锻压强。
    3）对于珠光体钢，合金元素增加，淬火倾向性就增大，应采取预防淬火脆化方法。
    下表是碳素钢和合金钢闪光对焊工艺参数参考值。
各类钢闪光对焊关键参数参考值
类 别
平均闪光速度（mm/s）
最大闪光速度（mm/s）
顶锻速度（mm/s）
顶锻压强（Mpa）
焊后热处理
预热闪光
连续闪光
预热闪光
连续闪光
低碳钢
低碳钢及低合金钢
高碳钢
珠光体高合金钢
奥氏体钢
1.5-2.5
1.5-2.5
≤1.5-2.5
3.5-4.5
3.5-4.5
0.8-1.5
0.8-1.5
≤0.8-1.5
2.5-3.5
2.5-3.5
4-5
4-5
4-5
5-10
5-8
15-30
≥30
15-30
30-150
50-160
40-60
40-60
40-60
60-80
100-140
60-80
100-110
110-120
110-180
150-220
不需要
缓冷、回火
缓冷、回火
回火、正火
通常不需要
    低合金钢焊接特点和中碳钢相同，含有淬硬倾向，应采取对应热处理方法。这类钢高温强度大，易生成氧化物夹杂，需要采取较高顶锻压强，较高闪光和顶锻速度。
    高碳合金钢除含有高碳钢特点外，还含有一定数量合金元素。因为含碳量高，结晶温度区间宽，接口处半熔区就较宽，假如顶锻压力不足，塑性变形量不够，残留在半溶化区内液态金属将形成疏松组织。还因含有合金元素，会形成高熔点氧化物夹杂。所以，需要较高闪光和顶锻速度，较大顶锻压强和顶锻留量。
    奥氏体钢关键合金元素是Cr和Ni，这种钢含有高温强度高，导电和导热性差、熔点低（和低碳钢相比），又有大量易形成高熔点氧化物合金元素（如Cr）。所以，要求有大顶锻压强，高闪光和顶锻速度。高闪光速度能够减小加热区，可有效地预防热影响区晶粒急剧长大和抗腐蚀性降低。
    3、铝及其合金闪光对焊
    这类材料含有导电导热性好，熔点低，易氧化且氧化物熔点高、塑性温度区窄等特点，给焊接带来困难。
    铝合金对焊焊接性较差，工艺参数选择不妥时，极易产生氧化夹杂物、疏松等缺点，使接头强度和塑性急剧降低。闪光对焊时，必需采取很高闪光和顶锻速度、大顶锻留量和强迫形成顶锻模式。所需比功率也要比钢件大得多。
    4、铜及其合金闪光对焊
    铜导热性比铝好，熔点较高，所以比铝要难焊多。纯铜闪光对焊时，极难在端面形成液态金属层和保持稳定闪光过程，也极难取得良好塑性温度区。为此，焊接时需要很高最终闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。
    铜合金（如黄铜、青铜）对焊比纯铜轻易。黄铜对焊时因为锌蒸发而使接头性能下降，为了降低锌蒸发，也应采取很高最终闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。
    铝、铜及其合金闪光对焊工艺参数可参考下表：

有色金属及其合金闪光对焊焊接条件
工艺参数
材料尺寸（mm）
铜
黄铜（H62）
黄铜（H59）
黄铜（QSn6.5-1.5）带材厚
铝棒材，直径
铝合金
LD5
LF6
棒材d=10
管材9.5*1.5
板材44.5*10
棒材直径
板材厚度
板材厚度
6.5
10
6.5
10
1-4
4-8
20
25
30
38
4
6
4-7
空载电压（V）
最大电流（KA）
伸出长度（mm）
闪光留量（mm）
闪光时间（s）
平均闪光速度（mm/s）
最大闪光速度（mm/s）
顶锻留量（mm）
顶锻速度(mm/s）
顶锻压强（Mpa）
有电流顶锻量（mm）
比功率（KVA/mm2）
6.1
33
20
12
1.5
8.0
-
8
200
380
6
2.6
5.0
20
20
-
-
-
-
-
-
290
-
2.66
10.0
60
-
-
-
-
-
-
-
224
-
1.35
2.17
12.5
15
6
2.5
2.4
-
9
200-300
-
-
0.9
4.41
24.3
22
8
3.5
2.3
-
13
200-300
230
-
1.35
2.4
13.5
18
7
2.0
3.5
-
10
200-300
-
-
0.95
7.5
41
25
10
2.2
4.5
-
12
200-300
250
-
2.7
-
-
25
15
3
5
12
-
125
-
-
0.5
-
-
40
25
10
2.5
6
-
125
60-150
-
0.25
-
58
38
17
1.7
11.3
-
13
150
64
6.0
-
-
63
43
20
1.9
10.5
-
13
150
170
6.0
-
-
6
50
22
2.8
7.9
-
14
150
190
7.0
-
-
63
65
28
5.0
5.6
-
15
150
120
7.0
-
6
-
12
8
1.2
5.8
15.0
7.0
150
180-200
3.0
0.4
7.5
-
14
10
1.5
6.5
15.0
8.5
150
200-220
3.0
0.4
10
-
13
14
5.0
2.8
6.0
12.0
200
130
6-8
-
   铝和铜用闪光对焊焊成过渡接头广泛用于电机行业。因为它们熔点相差很大，铝熔化比铜快4-5倍，所以要对应增大铝伸出长度。铝和铜闪光对焊工艺参数可参考下表。铝和铜对焊时，可能形成金属间化合物CuAL2，增加接头脆性。所以，必需在顶锻时尽可能将CuAL2从接口中排挤出去。

铜于铝闪光对焊焊接条件

焊接断面（mm2）
棒材直径
带材
20
25
40*50
50*10
电流最大值（KA）
63
63　
58
63
伸出长度（mm）铜
              铝
3
34
4
38
3
30
4
36
烧化留量（mm）
17
20
18
20
闪光时间（s）
闪光平均速度（mm/s）
1.5
11.3
1.9
10.5
1.6
11.3
1.9
10.5
顶锻留量（mm/s）
13
13
6
8
顶锻速度（mm/s）
100-120
100-120
100-120
100-120
顶锻单位压力（Mpa）
190
270
225
268
    5、钛及其合金闪光对焊
    钛及其合金闪光对焊关键问题是因为淬火和吸收气体（氢、氧、氦等）而使接头塑性降低。钛合金淬火倾向和加入合金元素相关。若加入稳定β相元素则淬火倾向增大，塑性将深入降低。若采取强烈闪光连续闪光对焊，不加保护气体就可取得满意接头。当采取闪光、顶锻速度较小预热闪光焊时，应在Ar或He保护气氛中焊接。预热温度为1000-1200度，工艺参数和焊接钢时基础一致，只是闪光留量稍有增加。此时可取得较高塑性接头。
经典工件对焊
一、小断面工件对焊
    直径d≤5mm线材多采取电阻对焊，其工艺参数可参考下表：
线材电阻对焊焊接条件
金属种类
直径（mm）
伸出长度（mm）
焊接电流（A）
焊接时间（s）
顶锻压力（N）
碳钢

铜
铝
镍铬合金
0.8
2.0
3.0
2.0
2.0
1.85
3
6
6
7
5
6
300
750
1200
1500
900
400
0.3
1.0
1.3
0.2
0.3
0.7
20
80
140
100
50
80
注：顶锻留量等于线材直径，有电流顶锻量等于直径0.2-0.3倍。
    直径很小线材、不一样材料线材，和线材和冲压件（如电阻器和二极管端盖）可采取电容储能式对焊，其特点在于焊接条件很硬，加热范围极窄，大大减轻了被焊金属热物理性能对接头形成影响。
    二、杆件对焊
    多用于建筑业钢筋对焊，通常直径d<10mm者用电阻对焊；d>10mm用连续闪光对焊；d>30mm用预热闪光对焊。用手动对焊机时，因为焊机功率较小（通常不超出50KVA）d=15-20mm时，通常就要用预热闪光对焊。
    杆件对焊时可使用半圆形或V形夹钳电极，后者可用于多种直径，所以取得广泛应用。杆件属实心断面，刚性较大，可采取较长伸出长度。低碳钢棒材电阻对焊和闪光对焊工艺参数可参考下面两表：

低碳钢棒材电阻对焊焊接条件
断面积（mm2）
伸出长度（mm）
焊接缩短量（mm）
电流密度（A/mm2）
焊接时间（S）
焊接压强（Mpa）
有电
无电
25
50
100
250
6+6
8+8
10+10
12+12
0.5
0.5
0.5
10
0.9
0.9
1.0
1.8
200
160
140
90
0.6
0.8
1.0
1.5
10-20
1）焊接淬火钢时增加20-30%
2）对于淬火钢增加100%

低碳钢棒材闪光对焊时间和流量
焊接直径
（mm）
预热闪光对焊
连续闪光对焊
留量（mm）
时间（s）
留量（mm）
时间（s）
总流量
预热和闪光
顶锻
预热
闪光和顶锻
总流量
闪光
顶锻
5
10
15
20
30
40
50
70
90
-
-
9
11
16
20
22
26
32
-
-
6.5
7.5
12
14.5
15.5
19
24
-
-
2.5
3.5
4
5.5
6.5
7
8
-
-
3
5
8
20
30
70
120
-
-
4
6
7
8
10
15
20
6
8
13
17
25
40
-
-
-
4.5
6
10.5
14
21.5
35.5
-
-
-
1.5
2
2.5
3
3.5
4.5
-
-
-
2
3
6
10
20
40
-
-
-
    三、管子对焊
    管子对焊广泛用于锅炉制造、管道工程及石油设备制造。依据管子断面和材料选择连续或预热闪光对焊。夹钳电极能够用半圆形或V形。通常当管径和壁厚比值大于10时可选择半圆形，以防管子被压扁。比值小于10时可选择V形。为避免管子在夹钳电极中滑移，夹钳电极应有合适工作长度。管径为20-50mm时，工件长度为管径2-2.5倍；管径为200-300mm时为1-1.5倍。低碳钢和合金钢管连续闪光对焊工艺参数可参考下表：

20号钢、12Cr1MoV及12Cr18Ni12Ti刚管连续闪光对焊焊接条件
钢种
尺寸（mm）
次级空载电压（V）
伸出长度2L（mm）
闪光留量（mm）
平均闪光速度（mm/s）
顶锻留量（mm）
有电流顶锻量（mm）
20
25×3
32×3
32×4
32×5
60×3
6.5-7.0
60-70
11-12
11-12
15
15
15
1.37-1.5
1.22-1.33
1.25
1.0
1.15-1.0
3.5
2.5-4.0
4.5-5.0
5.0-5.5
4.0-4.5
3.0
3.0
3.5
4.0
3.0
12Cr1MoV
324
6-6.5
60-70
17
1.0
5.0
4.0
12Cr18Ni12Ti
324
6.5-7.0
60-70
15
1.0
5.0
4.0
    大直径厚臂钢管二分之一用预热闪光对焊，其工艺参数可参考下表：
大断面低碳钢管预热闪光对焊焊接条件
管子截面
（mm2）
次级空载电压（v）
伸出长度2L（mm）
预热时间（S）
闪光留量
（mm）
平均闪光速度（mm/s）
顶锻留量
（mm）
有电流顶锻量（mm）
总时间
脉冲时间
4000
10000
16000
0
3
6.5
7.4
8.5
9.3
10.4
240
340
380
420
440
60
240
420
540
720
5.0
5.5
6.0
6.0
8.0
15
20
22
23
26
1.8
1.2
0.8
0.6
0.5
9
12
14
15
16
6
8
10
12
12
    因为管子是展开形断面，散热较快，端面液态金属易于冷却，顶锻时难于挤出。面积分散，又使闪光过程中自保护作用减弱。所以，当工艺参数选择不妥时，非金属夹杂物会残留在接口中形成灰斑缺点。保持稳定闪光，提升闪光和顶锻速度，并采取气体保护，能降低或消除灰斑。
    管子焊后，需去除内外毛刺，以确保管子外表光洁，内部有一定通道孔径。去除毛刺需使用专用工具。
   四、薄板对焊
    薄板对焊在冶金工业轧制钢板连续生产线上广泛应用。板材宽度从300到1500mm以上，厚度从小于1mm到十几mm。材料有碳钢、合金钢及有色金属及其合金等。板材对焊后，接头因为将经受轧制，并生产很大塑性变形，所以不仅要有一定强度、而且应有很高塑性。厚度小于5mm钢板，通常采取连续闪光对焊，用平面电极单面导电，板材较厚时，采取预热闪光对焊，双面导电，以确保沿整个端面加热均匀。
    薄板焊接时，因断面长和宽之比较大，面积分散、接头冷却快，闪光过程中自保护作用较弱，同时，液态过梁细小，端面上液态金属层薄。易于氧化和凝固。所以必需提升闪光和顶锻速度。焊后须趁热用毛刺切除装置切除毛刺。低碳钢和不锈钢板闪光对焊工艺参数参考下面两表：
低碳钢钢板闪光和顶锻留量
厚度（mm）
宽度（mm）
留量（mm）
总流量
闪光
留量
顶锻留量
总流量
有电
无电
2
100
400
1200

9.5
11.05
15
17.5
7
9
11
15
2
2.5
4
4.5
1
1.5
2
2
1
1
2
2.5
3
100
400
1200

12
15
16
20
9
11
13
14
3
4
5
6
2
2.5
2
3
1
2
3
3
4-5
100
400
1200

14
17
20
21
10
12
14
15
4
5
6
6
2
2
3
3
2
2
3
3
不锈钢板闪光对焊流量
厚度（mm）
最终钳口距离（mm）
闪光留量（mm）
顶锻留量（mm）
伸出总长（mm）
1.0
1.5
2
2.5
3
4
5
6
10
-
3
5
6
7
9.5
11
15
16
18
-
5.5
8
10.5
13
15
15
18
18
20
-
1.5
2
2.5
3.0
3.5
4
5
6
7
-
10
15
19
23
27
30
38
40
55
-
   五、环形件对焊
    环形件（如车轮辋、链环、轴承环、喷气发动机安装边等）焊接时，除了考虑对焊工艺通常规律外，还应注意分流和环形件变形弹力影响。因为存在分流，需用功率要增大15-50%。分流虽环形件直径减小，断面增大，和材料电阻率减小而增大。
    环形件对焊时，顶锻压力选择必需考虑变形反弹力影响，但因为分流有对环背加热作用，所以顶锻压力增加量不大。
    自行车、摩托车钢圈、汽车轮辋均采取连续闪光对焊，夹钳电极前口必需和工件断面相吻合。顶锻时，为了预防反弹力影响接头质量，甚至拉开接头，需要延长无电流顶锻时间。
    锚链，传动链等链环多用于低碳钢和低合金钢制造，直径d<20mm时可用电阻对焊，d>20mm时可用预热闪光对焊，预热目标是为了使接口处加热均匀，顶锻时轻易产生一定塑性变形。
    链环对焊工艺参数可参考下面两表：
锚链闪光对焊焊接条件
锚链直径（mm）
次级电压（V）
初级电流（A）
预热间断次数
焊接通电时间（S）
顶锻速度（mm/s）
闪光速度（mm/s）
留量（mm）
闪光
短路
自然间隙
等速
加速
有电项
无电项
累计
28
31
34
37
40
9.27
10.3
10.3
8.85
10.0
420
450
460
480
500
550
580
620
680
720
2-4
3-5
3-5
4-6
5-7
19±1
22±1.5
24±