1.影响闪光对焊的金属的性能

所有钢和有色金属几乎都可以闪光对焊。但要获得优质接头，还需根据金属的有关特性，采取必要的工艺措施。

（1）导电、导热性对于导电、导热性好的金属，应采用较大的比功率和闪光速度，较短的焊接时问。

（2）高温强度 对于高温强度高的金属，应增大高温塑性区的宽度，采用较大的顶锻压力。

（3）结晶温度 区问结晶温度区问越大，半熔化区越宽，应采用越大的顶锻压力和顶锻留量，以便把半熔化区中的熔化金属全部排挤出去，以免留在接头中引起缩孔、疏松和裂纹等缺陷。

（4）热敏感性 常见的有两种情况。第一种是淬火钢，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。淬火钢通常采用加热区宽的预热闪光对焊，焊后采用缓慢冷却和回火等措施。第二种是经冷作强化的金属（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。焊接此类金属通常采用较大的闪光速度和顶锻压力，以尽量缩小软化区和减轻软化程度。

（5）氧化性 接头中的氧化物夹杂对接头质量有严重危害。因此，防止氧化和排除氧化物是提高接头质量的关键。金属的成分不同，其氧化性和生成的氧化物也不同。若生成氧化物的熔点低于被焊金属，这时氧化物有较好的流动性，顶锻时容易被排挤出来；若生成氧化物的熔点高于被焊金属，如SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃等，就只有在被焊金属还处在熔化状态时，才有可能将它们排出。因此，在焊接含有较多Si、Al、Cr一类元素的合金钢时，应该采取严格的工艺措施，彻底排除氧化物。

2.闪光对焊的特点

下面介绍几种常用金属材料闪光对焊的特点。

（1）碳素钢的闪光对焊 这类材料具有电阻系数较高，加热时碳元素的氧化接口提供保护性气氛CO和CO₂，不含有生成高熔点氧化物的元素等优点。因而都属于焊接性较好的材料。

随着钢中含碳量的增加，电阻系数增大，结晶区问、高温强度及淬硬倾向都随之增大。因而需要相应增加顶锻压强和顶锻留量。为了减轻淬火的影响，可采用预热闪光对焊，并进行焊后热处理。

碳素钢闪光对焊时，由于碳向加热端面扩散并被强烈氧化，以及顶锻时半熔化区内含碳量高的熔化金属被挤出，所以在接头处形成含碳量低的贫碳层（呈白色，也称亮带）。贫碳层的宽度随着钢含碳量的提高、预热时问的加长而增宽，随着含碳量的增大和气体介质氧化倾向的减弱而变窄。采用长时问的热处理可以消除贫碳层。

用得最多的是碳素钢闪光对焊。只要焊接条件选择适当，一般不会出现困难，甚至对熔焊来说比较难焊的铸铁也是一样。

铸铁通常采用预热闪光对焊。用连续闪光对焊容易形成白口。由于含碳量很高，闪光时产生大量的CO和CO₂保护气氛，自保护作用较强，即使在焊接参数波动很大时，在接口中也只有少量氧化夹杂物。

（2）合金钢的闪光对焊 合金元素含量对钢性能的影响和应采取的工艺措施如下：

1）钢中的Al、Cr、Si、Mo等元素易生成高熔点氧化物，应增大闪光和顶锻速度，以减少其氧化。

2）合金元素含量增加，高温强度提高，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，应采取防止淬火脆化的措施。(www.daowen.com)

表16-3是碳素钢和合金钢闪光对焊的焊接参数的参考值。

表16-3 碳素钢和合金钢闪光对焊焊接参数的参考值^［14］

低合金钢的焊接特点与中碳钢相似，具有淬硬倾向，应采用相应的热处理方法。这类钢的高温强度较大，易生成氧化物夹杂，需要采用较高的顶锻压强、较高的闪光和顶锻速度。

高碳合金钢除具有高碳钢的特点外，还含有一定数量的合金元素。由于含碳量高，结晶温度区问宽，接口处的半熔化区就较宽。如果顶锻压力不足，塑性变形量不够，残留在半熔化区内的液态金属将形成疏松组织。此外，还会因含有合金元素，形成高熔点氧化物夹杂。因此，需要较高的闪光和顶锻速度、较大的顶锻压强和顶锻留量。

奥氏体钢的主要合金元素是Cr和Ni。这种钢具有高温强度高、导电和导热性差、熔点低（与低碳钢相比）的特点，又有大量易形成高熔点氧化物的合金元素（如Cr）。因此，要求有大的顶锻压强、高的闪光和顶锻速度。高的闪光速度可以减小加热区，有效地防止热影响区晶粒急剧长大和耐腐蚀性的降低。

（3）铝及其合金的闪光对焊 这类材料具有导电、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。

铝合金对焊的焊接性较差，焊接参数选择不当时，极易产生氧化物夹杂、疏松等缺陷，使接头强度和塑性急剧降低。闪光对焊时，必须采用很高的闪光和顶锻速度、大的顶锻留量和强迫成形的顶锻模式。所需比功率也要比钢件大得多。

（4）铜及其合金的闪光对焊 铜的导电、导热性比铝还好，熔点较高，因而比铝要难焊得多。纯铜闪光对焊时，很难在端面形成液态金属层并保持稳定的闪光过程，也很难获得良好的塑性温度区。为此，焊接时需要很高的最后闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。

铜合金（如黄铜、青铜）的对焊比纯铜容易。黄铜对焊时由于锌的蒸发而使接头性能下降，为了减少锌的蒸发，也应采用很高的闪光速度、顶锻速度和顶锻压强。

铝、铜及其合金闪光对焊的焊接参数可参考表16-4。

表16-4 有色金属及其合金闪光对焊的焊接参数^［14］

铝和铜用闪光对焊焊成的过渡接头广泛用于电机行业。由于它们的熔点相差很大，铝的熔化比铜快4～5倍，所以要相应增大铝的伸出长度。铝和铜闪光对焊的焊接参数可参考表16-5。铝和铜对焊时，可能形成金属问化合物CuAl₂，增加接头脆性。因此，必须在顶锻时尽可能将CuAl₂从接口中排挤出去。

（5）钛及其合金的闪光对焊 钛及其合金的闪光对焊的主要问题是，由于淬火和吸收气体（氢、氧、氮等）而使接头塑性降低。钛合金的淬火倾向与加入的合金元素有关。若加入稳定β相元素，则淬火倾向增大，塑性将进一步降低。若采用强烈闪光的连续闪光对焊，不加保护气体就可获得满意的接头。当采用闪光、顶锻速度较小的预热闪光焊时，应在Ar或He保护气氛中焊接。预热温度为1000～1200℃，焊接参数和焊接钢时基本一致，只是闪光留量稍有增加。此时可获得较高塑性的接头。

表16-5 铜与铝闪光对焊的焊接参数^［15］