制桶工藝學
第三章 焊接
第三節 鋼桶焊接工藝
三、制桶常用金屬材料的電阻焊接
制桶常用的低碳鋼板材料有O.8F、10F、A3等（鍍鋅桶往往是用上述材料制成桶形后鍍鋅）。
以10號鋼為例，其主要的熱物理指標（參見表3-7）顯示出與其它材料相比，其可焊性較好。一般認為電阻率（ρ）大而熱導率（λ）小、高溫（0.5～0 .7Tm）屈服強度小、焊接熱循環敏感性小的金屬材料其電阻焊接性較好。低碳鋼材正顯示了這方面的優越性，加上產量貨源充沛、價格較其它材料低等因素成了制桶的主要材料。
表3-7 低碳鋼的熱物理性質
| 材料類別及代表 |
導電、導熱性 |
高溫屈服強度（δs/MPa） |
熱敏感性 |
熔點（Tm/℃） |
結晶間隔(T/℃) |
氧化膜物征 |
ρ20?C/(μΩ?cm) |
λ20/W?(cm?℃)-1 |
熔點（Tm/℃） |
致密性 |
低碳鋼（10鋼） |
13 |
0.627 |
70（600℃） |
小 |
15300 |
20 |
1424（FeO） |
中 |
低碳鋼材較好的可焊性表現于塑性溫度區寬、焊接壓力小、焊接時間及焊接電流適中、對熱循環敏感性小、縮松及熱裂紋傾向小、噴濺敏感性小，接頭塑性降低小、電極粘損傾向也小、在點縫焊中不需采用復雜的工藝措施、碳元素與微量元素低，一般不會出現淬火組織或夾雜物。
對于冷軋低碳鋼薄板，當焊縫接頭強度要求較高時不宜采用過長的脈沖時問加熱，以免核心周圍熱影響區擴大，晶粒長大，軟化區變得明顯。冷軋鋼板表面的防銹油一般不影響焊接質量，可不必清理。過厚的油膜在縫焊前應予拭凈，否則焊接時有可能在焊縫接頭里出現氣孔、裂紋影響氣密。熱軋低碳鋼板表面的較厚氧化層在焊前應予清理，否則使電極與板件表面粘連，當材料加熱膨脹時形成深壓坑，嚴重影響焊件表面質量與電極壽命。
低碳鋼板縫焊規范見表3-8，鍍鋅鋼板縫焊規范見表3-9。使用自動縫焊機焊接過程全自動化，可采用比表中更高的所列焊速，（焊機容量足夠的前提下）并相應改變其它參數。
表3-8 低碳鋼（10、20鋼）縫焊規范
板厚
（δ/mm） |
滾輪端面寬度
（H/mm） |
焊接電流
（I/A） |
電流脈沖時間
（t/s） |
脈沖間隔時間
（t0/s） |
電極壓力
（Fw/N） |
焊接速度
（v/m?min-1） |
0.3 |
3.0 |
7000～8000 |
0.04～0.06 |
0.02～0.04 |
2500～3000 |
1.0～1.4 |
0.5 |
4.0～5.0 |
6000～10000 |
0.06～0.08 |
0.04～0.06 |
2500～3000 |
1.0～1.4 |
0.8 |
5.0～6.0 |
8000～13000 |
0.06～0.10 |
0.06～0.08 |
3500～4500 |
1.0～1.2 |
1.0 |
5.5～6.0 |
10000～14000 |
0.08～0.12 |
0.06～0.10 |
3500～5500 |
0.6～1.0 |
1.2 |
6.0～7.0 |
12000～16000 |
0.10～0.12 |
0.10～0.12 |
4000～6000 |
0.5～0.8 |
1.5 |
7.5～8.5 |
14000～18000 |
0.10～0.12 |
0.10～0.12 |
5000～6000 |
0.5～0.8 |
2.0 |
8.0～9.0 |
15000～19000 |
0.10～0.14 |
0.10～0.14 |
5800～7000 |
0.3～0.5 |
表3-9 鍍鋅鋼板的縫焊規范
| 板厚(δ/mm) |
滾輪端面寬度(H/mm) |
焊接速度(v/m?min-1) |
熱鍍鋅板(鍍層15～20μm) |
電鍍鋅板(鍍層2～3mm) |
焊接電流(I/A) |
電流脈沖時間(t/s) |
脈沖間隔時間(t0/s) |
電極壓力(FW/N) |
焊接電流(I/A) |
電流脈沖時間(t/s) |
脈沖間隔時間(t0/s) |
電極壓力(FW/N) |
0.6 |
4.5 |
3.5 |
16000 |
0.06 |
0.04 |
3700 |
15000 |
0.06 |
0.04 |
3500 |
0.8 |
5.0 |
3.5 |
17000 |
0.06 |
0.04 |
4000 |
16000 |
0.06 |
0.04 |
3700 |
1.0 |
5.0 |
3.5 |
18000 |
0.08 |
0.04 |
4800 |
17000 |
0.06 |
0.04 |
4000 |
1.2 |
5.5 |
2.3 |
19000 |
0.08 |
0.04 |
4500 |
18000 |
0.08 |
0.04 |
4300 |
1.6 |
6.6 |
2.0 |
19000 |
0.08 |
0.02 |
5000 |
19000 |
0.08 |
0.0200 |
4500 |
注：1.為消除鋅的粘附和電極的修整，應采用滾花傳動，并經常對滾輪電極進行車削修整。
2.冷卻水應直接向焊接部位噴射。
