閃光對焊適用範圍廣，原則上能鑄造的金屬材料都可以用閃光對焊焊接。例如低碳鋼、高碳鋼、合金鋼、不鏽鋼；鋁、銅、鈦等有色金屬及合金；還可以焊接異種合金接各種板件、管件、型材、實心件、刀具等，套用十分廣泛，是一種經濟、高效率的焊接方法。
基本介紹
- 中文名：閃光對焊
- 外文名：Flash butt welding
- 適用範圍：能鑄造的金屬材料
- 特點：經濟、高效率
- 類型：壓焊方法
簡介,分類,優缺點,工藝原理,焊接缺陷及預防,操作注意事項,
簡介
閃光對焊是將兩個焊件相對放置裝配成對接接頭，接通電源並使其端面逐漸接近達到局部接觸，利用電阻熱加熱這些觸點（產生閃光），使端面的這些金屬觸接點加熱熔化，直至端部在一定深度範圍內達到預定溫度時，迅速施加頂鍛力，依靠焊接區金屬本身的高溫塑性金屬的大變形和電阻熱，使兩個分離表面的金屬原子之間接近到晶格距離，形成金屬鍵，在結合面上產生足夠量的共同晶粒而得到永久接頭。
分類
鋼筋閃光對焊的焊接工藝可分為連續閃光焊、預熱閃光焊和閃光-預熱閃光焊等，根據鋼筋品種、直徑、焊機功率、施焊部位等因素選用。
閃光對焊
閃光對焊連續閃光對焊的工藝過程包括：連續閃光和頂鍛過程。施焊時，先閉合一次電路，使兩根鋼筋端面輕微接觸，此時端面的間隙中即噴射出火花般熔化的金屬微粒---閃光，接著徐徐移動鋼筋使兩端面仍保持輕微接觸，形成連續閃光。當閃光到預定的長度，使鋼筋端頭加熱到將近熔點時，就以一定的壓力迅速進行頂鍛。先帶電頂鍛，再無電頂鍛到一定長度，焊接接頭即告完成。
預熱閃光對焊是在連續閃光焊前增加一次預熱過程，以擴大焊接熱影響區。其工藝過程包括：預熱、閃光和頂鍛過程。施焊時先閉合電源，然後使兩根鋼筋端面交替地接觸和分開，這時鋼筋端面的間隙中發出斷續的閃光，而形成預熱過程。當鋼筋達到預熱溫度後進入閃光階段，隨後頂鍛而成。
閃光-預熱閃光焊是在預熱閃光焊前加一次閃光過程，目的是使不平整的鋼筋端面燒化平整，使預熱均勻。其工藝過程包括：一次閃光、預熱、二次閃光及頂鍛過程。施焊時首先連續閃光，使鋼筋端部閃平，然後同預熱閃光焊。
優缺點
與電阻對焊相比，閃光對焊有許多優點，由於閃光的作用，使得焊接接頭處形成自保護區，減少了對口金屬被氧化的可能性；閃光後期由於高溫液態金屬的存在，能夠將焊接接頭的污物清除乾淨；對口處溫度上升較快；較少出現許多熔化焊接接頭缺陷。
但同時閃光對焊焊接時也存在著一些缺點，如材料燒損較多並且伴有比較大煙塵和飛濺，對於工作環境不利，焊接參數相互影響較大，控制不方便等。
工藝原理
1、 閃光階段：
閃光的主要作用是加熱工件。在此階段中，先接通電源，並使兩工件端面輕微接觸，形成許多接觸點。電流通過時，接觸點熔化，成為連線兩端面的液體金屬過梁。由於液體過梁中的電流密度極高，使過梁中的液體金屬蒸發、過梁爆破。隨著動夾鉗的緩慢推進，過梁也不斷產生與爆破。在蒸氣壓力和電磁力的作用下，液態金屬微粒不斷從接口間噴射出來。形成火花急流--閃光。
在閃光過程中，工件逐漸縮短，端頭溫度也逐漸升高。隨著端頭溫度的升高，過梁爆破的速度將加快，動夾鉗的推進速度也必須逐漸加大。在閃光過程結束前，必須使工件整個端面形成一層液體金屬層，並在一定深度上使金屬達到塑性變形溫度。
由於過梁爆破時所產生的金屬蒸氣和金屬微粒的強烈氧化，接口間隙中氣體介質的含氧量減少，其氧化能力可降低，從而提高接頭的質量。但閃光必須穩定而且強烈。所謂穩定是指在閃光過程中不發生斷路和短路現象。斷路會減弱焊接處的自保護作用，接頭易被氧化。短路會使工件過燒，導致工件報廢。所謂強烈是指在單位時間內有相當多的過梁爆破。閃光越強烈，焊接處的自保護作用越好，這在閃光後期尤為重要。
2、 頂鍛階段：
在閃光階段結束時，立即對工件施加足夠的頂端壓力，接口間隙迅速減小過梁停止爆破，即進入頂鍛階段。頂鍛的作用是密封工件端面的間隙和液體金屬過梁爆破後留下的火口，同時擠出端面的液態金屬及氧化夾雜物，使潔淨的塑性金屬緊密接觸，並使接頭區產生一定的塑性變形，以促進再結晶的進行、形成共同晶粒、獲得牢固的接頭。閃光對焊時在加熱過程中雖有熔化金屬，但實質上是塑性狀態焊接。
預熱閃光對焊是在閃光階段之前先以斷續的電流脈衝加熱工件，然後在進入閃光和頂鍛階段。預熱目的如下：
（1）減小需用功率可以在小容量的焊機上焊接斷面面積較大的工件，因為當焊機容量不足時，若不先將工件預熱到一定溫度，就不可能激發連續的閃光過程。此時，預熱是不得已而採取的手段。
（2）降低焊後的冷卻速度這將有利於防止淬火鋼接頭在冷卻時產生淬火組織和裂紋。
（3）縮短閃光時間 可以減少閃光餘量，節約貴重金屬。
焊接缺陷及預防
1、缺陷形式：燒化過分劇烈並產生爆炸聲。
閃光對焊
閃光對焊糾正預防措施：
（1）降低變壓器級次；
（2） 減慢燒化速度
2、缺陷形式：鋼筋表面燒傷。
糾正預防措施：
（1）調整電極位置，增強夾具剛度；
（2） 切除或矯直鋼筋接頭；
（3）焊完冷卻後，平穩取下鋼筋。
3、 缺陷形式：接頭軸線偏移和彎折。
糾正預防措施：
（1）調整電極位置，增強夾具剛 度；
（2）切除或矯直鋼筋接頭；
（3）焊完冷卻後，平穩取下鋼筋。
4、缺陷形式：接頭中有氧化膜，未焊透或有夾渣。
糾正預防措施：
（1）增加預熱過程；
（2）加快臨近頂鍛時的燒化速度；
（3）避免過早切斷電流；
（4）增加頂鍛速度和頂鍛力。
5、缺陷形式：接頭過熱或熱影響區過熱。
糾正預防措施：
（1）降低變壓器級次；
（2） 正確控制有電頂鍛流量及速度，避免過早頂鍛；
（3）減小預熱程度；
（4）加快閃光速度
6、缺陷形式：接頭區域裂縫糾正預防措施：
（1）檢驗鋼筋的碳、硫、磷含量，如不符合規定，應予更換；
（2）增大預熱程度。
操作注意事項
1、對焊前應檢查焊機各部件和接地情況，調整變壓器級次，開放冷卻水，合上電閘。
2、當調換焊工或更換鋼筋級別和直徑時，應按規定製作六個試樣，作冷彎和拉力試驗合格後，才能成批焊接。
3、焊接前，應將鋼筋端頭15cm範圍內的鐵鏽、污物等清除乾淨，以免在夾具和鋼筋間因接觸不良而引起“打火”。
4、鋼筋端頭應保持順直，如有彎曲必須調直或切除，並使兩鋼筋處在同一軸線上，其最大偏差不得超過0.5mm。
5、對Ⅱ級鋼筋採用預熱閃光焊時，應做到；一次閃光，閃平為準；預熱充分，頻率要高；二次閃光，短、穩、強烈；頂鍛過程，快而有力。
6、不同直徑的鋼筋焊接時，其直徑差一般不宜大於2~3mm。焊接時應按大直徑鋼筋選擇焊接參數，並應減小大直徑鋼筋的調伸長度，或利用短料首先將大直徑鋼筋預熱，以使兩者在焊接過程中加熱均勻，保證焊接質量。
7、焊接場地應有防風、防雨措施，以免接頭區驟然冷卻，發生淬裂。
8、負溫（不低於-20℃）條件下進行閃光對焊，應採用弱參數，並使室內溫度保持0℃以上，避免接頭冷淬。當氣溫較低時，接頭部位應採用石棉粉等保溫材料予以保溫。
