电 阻 焊 机 的 原 理  

   电阻焊是使金属搭接、对接部位流过电流，利用金属的接触电阻和固有电

阻的发热，使接触部位达到金属的熔融温度，并以适当方式方法给焊接部加压

的压力焊。即，电阻焊是利用金属流过电流时的金属中的电阻发热（焦耳热），

对金属进行局部加热，并做加压接合，产生的热量值用如下公式表示：
使R电阻流过1A的电流
P=IIR（瓦特）
在T秒间的电能消耗
Q= IIRT(焦耳)
用卡表示产生的热量
Q=0.24IIT（卡）
焦耳与卡的换算关系
1焦耳=0.24卡    

各种金属熔点

金属	Fe	Ni	Mo	Ti	Cu	W	SUS	BBP	Al	Zn
熔点 （℃）	1538	1455	2625	1820	1083	3410	1415	905	660	410

   大多数的电阻焊是在数十个周期的极短的时间内完成的，而且因为是发生

在金属接触内部的现象，很难在焊接中边观察边控制电流以及其他影响焊接的

诸因素，因此，实际焊接时都是通过对下图的诸因素进行事前研究、把握、实

验、观察来决定最适用的组合条件。

※焊接电流、加压力、通电时间被称为电阻焊接的三大要素。

1. 电阻焊的影响因素 

 ●焊接电流

   由于电阻产生的热量与通过的电流的平方成正比，因此焊接电流是产生热

量的最重要的因素。焊接电流的重要性还不单纯指焊接电流的大小，电流

密度的高低也是很重要的。

※熔核：指搭接电阻焊时，产生在接合部的熔融后凝固的金属部分。

●加压力

加压力是热量产生的重要因素。加压力是施加给焊接处的机械力量，通过

加压力使接触电阻减少，使电阻值均匀，可防止焊接时的局部加热，使焊

接效果均匀。

● 通电时间

    通电时间也是产生热量的重要因素，通电产生的热量通过传导来施放，即

    使总的热量一定，由于通电时间的不同，焊接处的最高温度就不同，焊接

     结果也不一样。

●电流波形

  发热与加压在时间上的最佳组合对电阻焊是非常重要的，为此焊接过程中

各瞬间的温度分布必须适当。根据被焊物材质及尺寸，使在一定时间内流

过一定的电流，对于接触部的发热，若加压迟缓，将引起局部加热，恶化

焊接效果。另外，若电流急剧停止，焊接部骤冷会产生裂痕和材质脆化。

因此，应在主电流通过的之前或之后，通以小电流，或在上升和下降电流

中加入脉冲。

 【例】厚板材及冲压成型品等存在变形和应变，为使板间焊接后紧密结合，在

       主电流之前先流过小电流进行预热。

 【例】对于会产生热硬化或裂痕的材料，则在主电流流过之后，通以小电流进

       行后热，以达到退火处理。

● 材料的表面状态

接触电阻是与接触部的发热直接相关的因素，在加压力一定时，接触电阻

决定与焊接物表面状态，即材质决定后，接触电阻取决于金属表面的细小

凹凸与氧化膜。细小凹凸利于得到接触电阻期望的发热范围，但由于氧化

膜的存在，使电阻增大，会导致局部加热，所以还是应当清除掉。

2. 电阻焊机的构成 

各部位的作用

〖控制装置（定时器）〗

是电阻焊机的指令塔，掌管程序时间（初期加压时间、通电时间、保持

时间、开放时间、冷却时间）、输出电流控制和外部的输出输入控制。

 

·设定脉冲次数时，其次数、冷却时间、通电时间反复。

·反复焊接时，从第二次以后，即使设定了初期延时时间也将跳过。

初期延时时间（Tsd ）

 自启动开关（ON ）到实际加压时的时间。

初期加压时间（Ts ）

    自完全加压到通电时的时间，是为实现稳定加压，防止加压不完全，

 焊接不良而设计的。

上升时间（Tu ）

自通电开始到达到设定电流的期间，使焊接电流分阶段上升的时间 (作用）

·防止飞溅 

·电镀钢板的不必要镀层的熔解

·被焊物接触不焊时，时焊接出紧密接合

·退火效果

通电 I 时间

     第一次焊接时间。

     作用与上升时间相同。

通电 II 时间

  第二次焊接时间。

可认为是正式用的焊接时间。

通电 III 时间

第三次焊接时间。

作用可以认同为下降时间。

冷却时间（Tc ）

第一次、 第二次焊接电流通过期间的休止时间。

作用，在焊接电流流过之前，凝固熔化的电镀物、稳定被焊物的接合程度

的冷却时间

下降时间（Td ）

     自焊接电流终了至焊接电流为零期间，使电流分阶段降低的时间。（作用）
·碳化被焊物时，防止引骤冷引起裂纹（退火）。

·对于易感磁的被焊物，防止引焊接电流而感生磁性（消磁）。

保持时间（TH ）

自通电终了至加压头开放时的时间。

作用 在加压头仍压着焊后金属的熔融部时，引电极的冷却效果而急冷时，

为凝固压接熔融部及防止榕和周围产生热影响区的时间。

〖SCR 装置〗

 SCR 装置通过 SCR（ON ）区间来调整焊接电流的控制装置。

 SCR 引弧角90 度焊接电源设定50% ）

 〖焊接变压器〗

焊接变压器是进行电阻焊接所用的大电源（1 万～数万 A ）的必要装置。

电阻焊机的初级线圈＝20～40 匝，次级线圈 1 匝。

〖加压头（加压汽缸）〗

加压头是给被焊物加压的装置。

最大加压力---·设定气压 5kg/cm2  时的加压力

             ·成最大加压力为“几公斤加压力”

             ·500kg 加压头时，若设定气压 2kg/ cm2 ，加压力约200kg 。
〖电极头〗

     ·电极头用来传递加压头的加压力及供给焊接电源。

     ·电源头要求具有以下性质：

      （1）导电、导热性能好。

      （2 ）高温时，硬度不降低。

〖焊接规范的选定方法〗

大电流·大电压·短时间通电的焊接效果最好。

〖熔核的决定方法〗

 

熔核大小决定点焊强度，一般由下式决定。

※ 铁  d ＝（4 －5 ）t 焊接间距小，第二点的焊接电流分流到第一点熔核上，第一点的熔核变小，因此间

距应尽可能大。

※ 铁  p ＝（10～15）t

※ 铝  p ＝3   （3t ＋1.5）

搭接量小，通电时会产生内部喷溅，导致

板烧损，因此应尽可能大。

※  L ＝2d  

※  L ＝（1.2～3 ）×焊接间距

〖不同板厚时的焊接条件（铁）〗

原则上以薄板定条件，比例超过 1：3 时，考虑到热平衡性，应现场决定

焊接规范。

〖3 块同厚板材的焊接条件（铁）〗

考虑到板材间的密合性，可适度提高加压力、焊接电源，引有分流问题，

焊接间距可 30%，搭接量可不变。

〖电极〗

点焊时，电流密度、熔核大小均随电极端头大小、形状的变化而变化，

因此在选定电极的同时，对电极的磨损管理也非常重要，而且连续焊接

的点数多少，很大程度上决定于电极头的冷却效果。焊铝时，R 形的端头形状
为最佳，电极端头应每焊 10 点左右研磨一次。

5-2 凸焊的施工

〖焊接规范的选定方法〗

（1）单点凸焊

大电流·大加压力·短时间通电时的焊接品质良好。

（2 ）多点凸焊

与单点相比，通电时间相同，焊接电流、加压力基本一般为点凸焊电流

的数倍。

 〖凸焊形状的决定方法〗

焊接强度由凸焊直径决定，也受凸焊高度的影响，高度值最好是凸焊直径

20%~25% 。焊接间距较小时，受磁力的影响，凸焊部相互吸引移动，导致焊接强度降低，
应注意。  凸焊搭接量最好为凸焊直径3 倍以上。

〖充分保证上下电极的平行度〗

多点凸焊时，平行度不准确会导致加压力不均，焊接电流流通不均匀，焊接效

果恶化。可在电极间加方感应纸，以加压痕迹来管理平行度。

〖缓慢加压〗

凸焊前为防止凸焊不良，形状变大，需缓慢加压。为此需要调整焊机的速度和控制功能。

  

 

                               深圳超威自动化焊接装备有限公司

                                            2011．11