凸焊

能够同时进行多点焊接的高效率焊接法

凸焊是一种能够同时进行多点焊接的高效率焊接法，可用于代替电弧焊、钎焊与咬接。这种方法的加工速度快，且除电力外无其他消耗，是个很大的特点。凸焊与点焊相比，其不同点是预先在板件上加工出凸点，或利用焊件上能使电流集中的型面、倒角等作为焊接时的相互接触部位。焊接时靠凸点接触，提高了单位面积上的压力与电流密度，有利于将板件表面氧化膜压破，使热量集中，减小分流，减小了点焊中心距，一次可进行多点凸焊，提高了生产率，并减小了接头的翘曲变形。在车身上，一般是将凸焊螺母(有凸点的螺母)焊在薄板上，这样在装配时只需要拧紧螺栓即可，提高了装配工效。

介绍

凸焊是在一工件的贴合面上预先加工出一个或多个凸点，使其与另一工件表面相接触并通电加热，然后压塌，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。凸焊是点焊的一种变形。凸焊主要用于焊接低碳钢和低合金钢的冲压件，板件凸焊最适宜的厚度为0.5～4mm小于0.25mm时宜采用点焊。随着汽车工业的发展，高生产率的凸焊在汽车零部件制造中获得大量应用。凸焊在线材、管材等连接上也应用普遍。

过程

凸焊是在一个工件的贴合面上预先加工出一个或多个凸起点，使其与另一个工件表面相接触加压并通电加热，然后压塌，使这些接触点形成焊点的电阻焊方法。

凸点接头的形成过程与点焊、缝焊类似，可划分为预压、通电加热和冷却结晶三个阶段。

①预压阶段。在电极压力作用下，凸点与下板贴合面增大，使焊接区的导电通路面积稳定，破坏了贴合面上的氧化膜，形成良好的物理接触。

②通电加热阶段。由压溃过程和成核过程组成。凸点压溃、两板贴合后形成较大的加热区，随着加热的进行，由个别接触点的熔化逐步扩大，形成足够尺寸的熔化核心和塑性区。

③冷却结晶阶段。切断焊接电流后，熔核在压力作用下开始结晶，其过程与点焊熔核的结晶过程基本相同。

焊接参数

(1)焊接电流

凸焊时每一焊点所需电流比点焊同样的一个焊点时小，在采用合适的电极压力下不至于挤出过多金属时的电流作为最大电流。在凸点完全压溃之前能使凸点熔化的电流作为最小电流。工件的材质及厚度是选择焊接电流的主要依据。多点凸焊时，总的焊接电流为凸点所需电流总和。

(2)电极压力

电极压力应使凸点达到焊接温度时能全部压溃，并使两工件紧密贴合。电极压力过大会过早地压溃凸点．失去凸焊的作用，同时因电流密度减小而降低接头强度；压力过小又会造成严重的喷溅。电极压力的大小，同时影响吸热和散热。电极压力的大小应根据工件的材质和厚度来确定。

电极压力通常可按各点（按不通电时凸点压下不超过10%为准）总和的1.5倍计算。

睢点电极压力：当板厚1mm时为500～800N；5mm时为5000～6000N。

(3)焊接通电时间

焊接通电时间是指焊一个点的通电时间，凸焊的焊接通电时间比点焊长。如要缩短焊接通电时问就应增大焊接电流，但过大的焊接电流会使金属过热和引起喷溅。对于给定的工件材料和厚度，焊接通电时间应根据焊接电流和凸点的刚度来确定。通常单点焊

接通电时间为0.5～2.5s。工件厚度>3mm时，可多次通电，如3～5次，每次通电0.04～0.8s，间歇0.06～0.2s，以防止个别点过热。

(4)焊接功率

焊接每一个焊点所需的电功率视厚度不同而异，一般工件厚1mm，功率为40～50kW；工件厚3mm，功率为80～100kW。

(5)凸点所处的工件焊接同种金属时，凸点应冲在较厚的工件上，焊接异种金属时，凸点应冲在电导率较高的工件上。尽量做到两工件间的热平衡。

适用范围

凸焊用于有高厚度比的用途里（例如把螺母焊接在薄板上）；以及一些必须控制薄板外观的用途里（例如一些器具表面）。凸焊的主要应用还是连接一些冲压的低碳钢、低合金钢和HSLA钢的零件。在冲压（冲孔、拉拔或成形加工）的过程中，必须在冲压工序里让其中一个零件形成一个凸起，以此得以进行凸焊。凸焊还可以用于把切制螺纹零件连接到冲压零件上，可以在切制螺纹零件的端部通过切削或冷成形来加工出凸起。

凸焊在厚为0.56～3.18mm（0.022～0.125in）的零件上，使用的最为成功。0.25mm（0.010in）厚的坯料用于进行凸焊时，凸起的设计是其关键，并需要有小惯性的焊头和快速随动装置的焊机。厚度小于0.25mm（0.010in）的截面更适合于用点焊。

特点

凸焊的主要优点是：

1）可以同时在焊机的一道工序里进行数个焊点的焊接，它仅受到调节电流和力的控制能力的限制。

2）由于在焊点处较大的电流集中及较小的分流机会，所以能焊接较窄的翻边，而且凸焊的焊点间隔比点焊的更为接近。

3）凸焊中使用的电极接触面大于其凸起，也大于用于焊核直径与之相当的点焊电极接触面。因此由于较小的电流密度，其电极需要的维护也少于点焊电极。

4）凸焊可以用于一些因为太厚而无法使用RSW连接的金属上。

5）凸起大小和位置的灵活选择，使其与焊接的工件厚度比可为6（或更大）:1。厚度比约大于3:1的工件有时难以进行点焊。

6）其工艺可以用于防泄漏（如环形凸焊）的接头。

凸焊的缺点包括：

1）在一个工件上成形一个或多个凸起时，会需要附加工序，除非零件能压制成形为所需要的形状。

2）当用同一个电极一次进行多个焊点的焊接时，工件的对准和凸起的尺寸（特别其高度）必须控制在严格公差里，才能获得均匀一致的焊点质量。