焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程，促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压，或同时加热又加压。在电池中电极一般指与电解质溶液发生氧化还原反应的位置。电极有正负之分，一般正极为阴极，获得电子，发生还原反应，负极则为阳极，失去电子发生氧化反应。电极可以是金属或非金属，只要能够与电解质溶液交换电子，即成为电极

电极材料介绍:

电极是电阻焊机的易耗零件。电阻焊中电极的工作条件比较恶劣。制造电极的材料除了应有较好的导电和导热性能外，还应能承受高温和高压。目前最常用的电阻焊电极材料是铜及铜合金，在特殊焊接场合，也可采用钨、钼及氧化铝等耐高温的材料作为电极。在电阻焊中，电极材料和电极形状的不同选择直接会影响到焊接质量、生产成本和劳动生产率。

铬锆铜(CuCrZr)

铬锆铜(CuCrZr)是最常用的电阻焊电极材料，这是由它本身优良的化学物理特性及很好的性价比所决定的。

1) 铬锆铜电极它达到焊接电极四项性能指标很好的平衡：

优良的导电性----------保证焊接回路的阻抗最小，获到优良的焊接质量

高温机械性能----------较高的软化温度保证焊接高温环境下电极材料的性能及寿命

耐 磨----------电极不易磨损，延长寿命，降低成本

较高的硬度和强度----保证电极头在一定的压力下工作不易变形压溃，保证焊接质量

2) 电极是一种工业生产的消耗品，用量比较大，因而其价格成本也是一个考虑的重要因素，铬锆铜电极相对其优良的性能来说，价格比较便宜，能满足生产的需要。

3) 铬锆铜电极适用于碳钢板、不锈钢板、镀层板等零件的点焊与凸焊，铬锆铜材料适合于制造电极帽、电极连杆、电极头、电极握杆、凸焊特殊电极、滚焊轮、导电嘴等电极零件。

铍铜(BeCu)

铍铜(BeCu)电极材料与铬锆铜相比，具有更高的硬度（达HRB95~104）、强度(达800Mpa/N/mm2)及软化温度（达650℃），但其导电率要低得多，较差。 铍铜(BeCu)电极材料适用于焊接承受压力较大的板材零件，以及较硬的材料，如焊缝焊接用的滚焊轮；也用于一些强度要求较高的电极配件如曲柄电极连杆，机器人用的转换器；同时它具有良好的弹性和导热性，很适合制造螺柱焊夹头。 铍铜(BeCu)电极造价较高，我们通常将其列为特殊的电极材料.

 氧化铝铜（CuAl2O3）

氧化铝铜（CuAl2O3）也叫弥散强化铜，它与铬锆铜相比， 具有更高强度(达600Mpa/N/mm2)，出色的高温机械性（软化温度达900℃）及良好的导电性（导电率80~85 IACS%），具有出色的耐磨性，寿命长。 氧化铝铜（CuAl2O3）是一种性能优异的电极材料，无论其强度、软化温度还是导电性都非常优越，尤其突出的是用来焊接镀锌板，它不会象铬锆铜电极那样产生电极与工件粘住的现象，不用经常打磨，有效解决焊接镀锌板的问题，提高了效率，降低了生产成本。 氧化铝铜电极具有优良的焊接性能，但其目前造价十分昂贵，因而目前使用还不能普遍使用，但对镀锌板优异的焊接性能及镀锌板的普遍使用，使得其市场前景广阔。 氧化铝铜电极适用于镀锌钢板、铝制品、碳钢板、不锈钢板等零件焊接.

 钨(W)、钼(Mo)

钨电极(Tungsten) 钨电极材料有纯钨、钨基高比重合金及钨铜合金,钨基高比重合金是钨中加入少量的镍铁或镍铜烧结而成,钨铜复合材料(Tungsten-Copper)含有10-40% (重量比)的铜.

钼电极(Molybdenum) 钨、钼电极具有硬度高、熔点高、高温工作性能优越等特点，适合与焊接有色金属铜、铝、镍等，如开关的铜编织带与金属片的焊接。
 

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1引言

随着空调行业飞速发展，产品更新换代速度大幅提升，这就要求空调生产线提高自动化和柔性化程度，也对产品质量提出了更高要求。作为空调行业的重要生产工艺之一，电阻点焊工艺(以下简称电阻焊)在新形势下面临着全新的挑战。

2 电阻焊的实际应用情况

由于防腐要求较高，空调的钣金件一般采用板厚为0.4~2.0mm的镀锌钢板。电阻焊是一种高效、廉价且可以实现机械化、自动化的连接方式，是目前空调制造中最有效的焊接方式。因此，电阻焊在空调制造过程中得到广泛应用，如后板组件、底盘组件、电机支架组件、电器盒组件、电器盒屏蔽盒组件、电器盒屏蔽盖、窗机外罩组件等钣金件的焊接。

目前，电阻焊设备主要可以分为三大类——固定式点焊机、机器人与固定式点焊机配套的焊接工作站、多点焊接专机。

2.1 固定式点焊机

固定式点焊机是目前空调钣金件连接生产中应用最多的电阻焊接设备。它可以将单相频率50Hz的交流电输入单相降压变压器，通过变压器输出低电压、大电流的正弦波，以满足接触焊点的需求。它的优点是结构简单，焊接时间、压力和电流等焊接规范容易调节，独立性强，便于安装、调整及维修，价格低廉;缺点是功率因数较低，热影响较大。

空调制造业固定式点焊机的电极压力机构一般采用气缸气动加压和弹簧加压(通过人力脚踏或手动加压)两种形式。目前，最通用的设备是气缸气动加压点焊机。弹簧加压(通过人力脚踏或手动加压)点焊机属于非同步式控制(人工加压和控制器通电须分别控制)，压力由人工通过杠杆弹簧决定，压力有时会不稳定，进而影响焊点表面质量。因此，在空调钣金件连接生产中，弹簧加压电焊机的应用正在逐渐减少，除了特别工艺需要，目前焊接生产通常优先选用气动式点焊机。对立体工件或焊点较少的工件而言，焊点有时位于工件角落。采用圆弧加压的脚踏式点焊机便于焊机电极伸入工件内部，如窗机外罩组件、电器盒屏蔽盒、电器盒屏蔽盖的焊接。

2.2 机器人与固定式点焊机配套的焊接工作站

为了减少焊工、提高焊接自动化程度，可以利用搬运机器人与固定式点焊机配套完成焊接工作。以窗机外罩组件焊机为例，待焊工件在焊接工装上定位夹紧后，机器人抓取搬运工装(含待焊工件)至固定式点焊机电极处焊接。这种焊接方式的优点是设备投入成本较点焊机器人少，缺点是生产效率不高。

2.3 多点焊接专机

对于结构形状复杂、焊点密集、接头搭边小、操作困难、焊接质量难以保证的工件，可以采用多点焊接专机，如空调底盘组件和窗机外罩组件的焊接。多点焊接专机的缺点是结构复杂、动作简单、程序基本固定、制造成本和维修费用高、只适用于特定产品的焊接、柔性差。

3 TOX铆接对电阻焊的挑战

20世纪90年代，TOX铆接技术出现。该技术可以利用简单的圆锥凸模将被连接件压入凹模，使凹模内的材料向外流动，从而产生一个既无棱又无毛刺的圆点连接点，即TOX圆点。随着TOX铆接技术日益成熟，该技术在空调制造业的应用开始增多，并逐渐取代传统的电阻焊方法应用于底盘、后板等组件连接生产中。

TOX铆接技术具有如下优势：

(1)工作环境好，铆接过程采用机械成型，无噪声，无污染，对员工不造成负面影响;

(2)自动化程度高，可以同时连接一个点或多个点，还可对连接强度进行无损检测，对连接质量进行无损评估，并可引入自动线;

(3)TOX铆接单点连接的静态连接强度为点焊的70%，双点连接(可以在一道工序内加工形成)的静态连接强度与点焊相等，疲劳连接强度比点焊高，连接的承载能力与受载方向无关，而且连接在受剪切和受拉力作用时的承载性能相同;

(4)产品质量好，可以采用模具，零件连接处无毛刺，外观美观，变形几率非常低;

(5)能耗低，较节能，无环境污染;

(6)防腐性能优于点焊，无镀层材料的锈蚀。

4 电阻焊的应用前景

虽然TOX铆接技术具有工作环境好、自动化程度高、连接牢固稳定、能耗低等优点，但是TOX铆接技术仍旧无法完全取代电阻焊工艺。而且，TOX铆接技术在实际推广应用中仍存在问题，如设备一次性投资较大，通用性不强等。

电阻焊在空调制造中仍有强大的生命力和广阔的应用前景。首先，电阻焊工艺是当今世界应用最广泛的焊接方式，是钣金件焊接公认的传统工艺，操作简单，机械化程度高。同时，多数空调钣金连接的接头形式是按照电阻焊要求设计的。电阻焊非常适合薄钢板焊接，接头质量高，对被焊工件的配合精度要求不高，通用性强，生产效率较高，设备投资成本远低于TOX铆接。

5 电阻焊的未来发展方向

在空调制造中，电阻焊有着广阔的应用前景，不少企业在电源以及电极驱动、材料和结构等诸多方面进行了有益的尝试。

5.1 中频逆变焊接技术

中频逆变焊机具有高效节能的优点。在全球倡导节能、环保、低碳的今天，这一技术在空调制造中颇具优势。与传统交流焊机相比，中频逆变焊机具有如下特点：

(1)焊接质量好，焊接参数控制精度显著提高，焊接时间精度达到毫秒级，电流控制更精确;

(2)焊接速度快，直流输出，加热集中，焊接时间短，较工频交流焊机节省约15%的时间;

(3)电极寿命增加30%~50%，电极研磨频次降低;

(4)焊接变压器体积和重量显著下降，只有工频交流焊机的1/3;

(5)可以在线监控，实现自动调整补偿功能;

(6)节能效果明显，功率因素从0.6提高到0.9，有效节能25%~32%;

(7)中频逆变焊接是三相平衡负载，比单相交流焊接对电网的冲击小，对供电系统的要求低，符合国家能源政策。

5.2 伺服技术

传统的电极由气缸施加压力，无法保证电极力的稳定，会对工件表面造成冲击，在工件表面形成较深压痕，影响工件表面质量。随着焊接机器人的大量应用，为了实现高效生产，减小气动焊钳点焊时对工件表面的冲击，提高工件表面质量，实现对焊钳施压过程的精确控制，一种新型焊钳——伺服焊钳面世。这种焊钳具有环保节能、在焊接时与工件接触轻柔、噪声低、可控性高等特点，可以有效提高焊接质量。

5.3 一体式点焊钳

一体式点焊钳将焊接变压器与点焊钳合为一体，大大缩短了焊接二次回路，降低了电能消耗和对供电电源容量的要求。同时，由于没有常规分体式焊钳的二次电缆，一体式点焊钳操作更加方便、轻松，焊接机器人可以更从容地实施焊钳姿态调整，减少强磁场对人体的伤害，节省二次电缆的日常维护成本。随着空调钣金新材料的使用和焊接质量要求的不断提高，中频焊接技术与伺服技术被集中应用于一体式点焊钳。

5.4 自动化焊接技术

在产品多样化发展有背景下，为了在提高产能、生产效率和产品质量的同时有效降低劳动成本，以点焊机器人为主导的自动化焊接技术近年来不断发展。机器人焊接系统属于复杂的多智能体系统，可实现全自动无人生产，由PLC控制系统协调控制点焊机器人和生产线设备，实现参数设定、系统编程、工作状态显示及故障报警显示等功能。

5.5 电阻点焊电极

作为点焊机必不可少的组成部分，电极主要起到传输焊接电流、加压及散热的作用。由于使用条件和环境比较恶劣，电极极易出现粘附、变形和压溃等问题。在实际生产中，电极应具备一定的力学性能、热学性能和形状特征。

(1)电极材料研究

在实际应用中，我们希望点焊电极材料能够具备高导电率、高热导率、高温强度和硬度、物理性能稳定、不易粘附、高温时可尽量避免与焊接金属合金化等特点。但是，一般情况下，电极材料很难同时具备上述特点，在选用材料时需要综合考虑，以某个性能为主，兼顾其他性能。

目前，空调钣金镀锌钢板点焊电极材料通常采用铜合金，常用的材料有铬锆铜和铬铜。但是，镀锌钢板点焊过程中飞溅较大，点焊电极烧蚀较快且工作寿命较短，焊点表面质量易恶化。对于批量生产的空调制造业，提高点焊电极工作寿命是非常重要且值得研究的课题。

从材料来看，提高镀锌钢板点焊电极寿命及点焊质量可以从4个方面着手。一是推广氧化铝弥散强化铜电极，二是开发新的合金系统电极，三是研发涂层电极(在表面涂一层高熔点材料)，四是采用深冷处理强化电极材料性能、提高电极寿命。

(2)电极结构研究

电极结构、形状、尺寸和冷却条件是影响熔焊尺寸和焊点强度的重要因素，研究电极结构对点焊过程的影响非常必要。

(3)电极带电阻焊新工艺

电极带保护电极和母材在电极和工件间移动，一个点焊接完成后，电极带会自动移动到下一个位置，提供恒定高质量的焊接起始条件，适宜焊接镀层钢板、高强钢板等各种材料，也适宜焊接多层板。电极带可以保证焊接工艺的稳定性，使焊接过程无飞溅，焊接后无需修磨，还可以调节焊接区域的热平衡，使整个焊接过程稳定可靠。

5.6 新型材料的电阻焊研究

目前，空调行业正在研究以铝合金、高强度钢、不锈钢取代镀锌钢板。因此，研究铝合金、高强度钢、不锈钢等新型材料的电阻点焊性能已经成为非常迫切的任务。

6 结论

虽然空调制造行业已经在部分生产领域以TOX铆接技术替代传统的电阻焊工艺，但是随着工业现代化进程的不断推进，具备诸多优点的电阻焊工艺在空调制造中仍有广阔的应用前景。同时，为了适应新材料、新工艺、新产品开发应用需要，电阻焊设备和工艺还有很多方面亟待研究。


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胎体磨蚀过快会缩短钻头寿命和增大金刚石的消耗量，也是不能允许的根据施加轴向力方式的不同，钻头的给进可分为：保持金刚石上的轴向力为一定值，称为“自由给进;保持金刚石的切削深度为一定值，称为“强制给进”。孕镶金刚石钻头的钻进是自磨自锐性质，在保持正常钻进的状态下，制粉设备其钻速应当是一定的，也即钻头每转的切入量应当是一定的。

根据这一性质和要求，孕镶金刚石钻头应以每转定切入量强制进行，钻进才能取得良好效果。在计算机检测和反馈控制的钻进试验台上，曾以每转定切入量的规范对孕镶金刚石钻头的钻进过程进行了试验和研究，岩石试样为斜长花岗岩，其压入硬度为610 kg/mmz，石英含量为30～40%，研磨性为12 mg/m，可钻性为8～9级，烘干设备并得到了下述试验结果：1.孕镶金刚石钻头的钝化孕镶钻头在钻进过程中，其露出唇面的金刚石在破碎岩石的过程中总是要不断地被磨钝 (3)带双排切削刃的刮刀钻头 带双排切削刃的刮刀钻头用于钻进含软岩夹层的中硬研磨性岩石。

该类刮刀钻头用硬质合金切削具来加强饱和度，它是靠切削具双排平行排列来达到的，能够保持钻头高的工作性能。根据钻头尺寸，第一排硬质合金片和第二排柱状硬质合金切削具相互间错开一定距离。在钻头工作过程中，能保证全部覆盖孔底，所以与其他类型钻头相比，硬质合金切削具的磨损是很慢的。

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钨合金战斗部是空射空地制导武器采用的战斗部。这些战斗部实际上是航空炸弹的成品组件。这些战斗部无需修整结构就可装入导弹弹体使用。

钨合金战斗部按圆径成束生产、储存和运输（2个、3个、4个或6个一束）。生产出的钨合金战斗部在使用时不需要再次对其进行加工，只要直接装入炸弹的弹体内就可以使用。这种生产原则大大降低了生产、使用和技术维护成本，并缩短了作战使用准备时间。

钨合金战斗部包括500磅、1000磅和2000磅的定装药杀伤/爆破战斗部（Мк系列）和侵彻战斗部（BLU系列）。

为了摧毁六种主要类型的中度防护目标，美国研制了2000磅、1000磅和500磅的新型高侵彻力混凝土侵彻战斗部，作为对现有战斗部的补充。

其中，根据AUP-3计划，洛克希德-马丁公司研制了2000磅的BLU-116/B侵彻型战斗部，用于装备GBU-24、31航空制导炸弹和AGM- 86D空射巡航导弹。BLU-116/B战斗部的弹体由镍镉钢制成，重量和尺寸与ВLU-109/В战斗部类似（890公斤，炸药243公斤，混凝土侵彻 厚度达2.5米），但侵彻力将近后者的两倍。此外，战斗部装有比ВLU-109/В少的炸药。

在1000磅的Мк83杀伤/爆破战斗部的基础上为海军航空兵研制了BLU-110/B侵彻型战斗部，用于GBU-32航空制导炸弹。与原型相 比，BLU-110/B减少了炸药用量（战斗部重450公斤，炸药重190公斤，混凝土侵彻力约2米），增加了弹壳体壁厚度。还研制了重量、尺寸和侵彻力 相当的J-1000战斗部（重435公斤，炸药重109公斤），用于GBU-35航空制导炸弹和AGM-158空射导弹。两种战斗部都装有DSU-33多 普勒测高仪和FMU-152/B 编程引信（装有瞬时爆炸装置或延时装置（从几分之一秒到24小时）。

在500磅的Мк82杀伤/爆破战斗部的基础上为AGM-154C航空集束炸弹研制了同等圆径的BLU-111/B侵彻型战斗部（重227公斤，炸药重80公斤，混凝土侵彻厚度达1.5米）。

钨合金是一种耐高温的金属材料，炸弹借助弹体内的高温高压环境使炸弹获得较大的初始速度，所以战斗部在炸弹体内要承受得住很高的温度和压强。钨一度被用作 钨丝的使用就是因为它耐高温的性能。钨合金也是一种密度大、抗压耐腐蚀的金属材料。钨合金化学性质稳定在常温常压下不和强酸强碱发生反应。钨合金的密度可 以达到很大，脱壳穿甲弹的平衡稳定装置就是用钨合金制成。钨合金还是一种环保金属材料。环保问题一直是全球人们强烈呼吁的问题。最早使用的子弹是用铅制成 的，在使用完后给当地的环境造成的长久的环境污染。为了保护环境再度受创，应尽量使用环保材料。钨合金的环保优势也越来越被人们所熟知，像钨合金绿色子 弹，钨合金弹芯等钨合金军用产品也开始普及。

在导弹-炸弹打击过程中应摧毁的典型地面目标中多达90%是加固目标或具有中、高度防护的地下目标。侵彻型战斗部和研制新型侵彻型战斗部是摧毁这些地下目 标的最好武器。钨合金战斗部也可以消灭和摧毁位于开阔地带或简易掩蔽所内的人员、技术装备、油料库和军械库，清除地雷障碍等。

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