压焊是指在加热或不加热状态下对组合焊件加压,使其产生塑性变形,并通过再结晶和扩散等作用,使两个分离表面的原子形成金属键而连接的焊接方法。常用的压焊方法有电阻焊和摩擦焊。

1.电阻焊

电阻焊是利用电流通过焊接接头的接触面及邻近区域产生的电阻热,把焊件加热到塑性或局部熔化状态,再在电极压力作用下形成接头的一种焊接方法。电阻焊通常可分为点焊、缝焊和对焊。

(1)点焊：点焊是一种利用电流通过两个圆柱形电极和搭接的两个焊件产生电阻热,将焊件加热并局部熔化,形成一个熔核(其周围为塑性状态),然后在压力下熔核结晶,形成一个焊点的焊接方法。如图4-9所示。

图4-9　点焊工艺示意图

点焊的主要焊接参数是电极压力、焊接电流和通电时间。压力过大或电流过小,会使热量少,焊点强度下降;压力过小、电流大会使热量大而不稳定,易飞溅、烧穿。

(2)缝焊：缝焊与点焊同属于搭接电阻焊,焊接过程采用滚盘作电极,边焊边滚动,相邻两个焊点重叠一部分,形成一条有密封性的焊缝。焊接接头形式与点焊相似。焊接分流现象较严重,故同等条件下焊接电流较大。主要用于有密封性要求的薄板件。

(3)对焊：对焊是利用电阻热将焊件断面对接焊合的一种电阻焊,可分为电阻对焊和闪光对焊。

①电阻对焊。焊接过程中用力夹紧二个焊接件,预加挤压力并通电,接头处利用电阻热被迅速加热至塑性状态。增大轴向力顶锻,形成牢固的焊接接头。

②闪光对焊。焊接过程中二个焊接件先不接触,夹紧二个焊接件通电,并缓慢接触,端面上少数点熔化、气化,在磁场作用下,液态金属爆破飞出,形成“闪光”。焊接件不断送进,加挤压力使接头端面金属全部熔化、气化,爆破飞出,形成持续“闪光”。加轴向力顶锻,形成牢固的焊接接头。对焊工艺如图4-10所示。

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图4-10　对焊工艺示意图

(4)特点及应用：电阻焊加热迅速,温度较低,焊接热影响区及变形小,容易获得优质的焊接接头;不需外填金属和焊剂;电阻对焊无弧光,噪声小,烟尘及有害气体少,工人的劳动条件好;焊件结构简单、容易实现机械化、自动化。电阻焊的缺点主要是焊接接头质量不够稳定,焊机复杂,造价较高。

点焊适用于低碳钢、不锈钢、铜合金、铝镁合金,厚度4mm以下的薄板冲压结构及钢筋的焊接;缝焊适于板厚3mm以下,焊缝规则的密封性结构的焊接;对焊主要适用于制造封闭形零件,轧制材料接长、异种金属材料制造时的连接。

2.摩擦焊

摩擦焊是利用工件金属焊接表面相互摩擦产生的摩擦热,将金属局部加热到塑性状态,然后在压力下完成焊接的一种热压焊接方法。

(1)摩擦焊的工艺过程：摩擦焊分为连续驱动式摩擦焊和储能式摩擦焊。工艺过程如图4-11所示。

图4-11　摩擦焊工艺示意图

①连续驱动式摩擦焊。旋转夹头夹紧焊接件1高速旋转,移动夹头夹紧焊接件2以很大的压力向焊接件1的端面贴紧,摩擦热使接头处加热至塑性状态,增大压力顶锻,可形成牢固的焊接接头。

②储能式摩擦焊。Ⅰ：飞轮和焊接件1旋转,Ⅱ：断电,焊接件1与2接触并加压,飞轮的动能转化为热能,Ⅲ：飞轮停止转动,加压顶锻,Ⅳ：接头处形成牢固的焊接接头。

(2)摩擦焊接头形式：摩擦焊的接头形式是对接接头,被焊接的二个工件一般是等断面,也可为不等断面,但其中必须有一个为圆形断面。

(3)摩擦焊的特点及应用：摩擦焊接头质量好且稳定,生产率高、成本低,适用范围广,生产条件好。适用于圆形工件、棒料、管子的对接。