熱鍍鋅鋼板與普通低碳鋼板相比，其可焊性存在如下特點：接觸電阻小；焊接電流密度??；易出現(xiàn)裂紋、氣孔或軟化組織以及焊件與電極易沾污或形成合金，電極壽命短。
由于鍍鋅層的存在，點焊開始時焊件之間實質(zhì)上是鋅與鋅的接觸，由于鋅的硬度低、電阻率低、故點焊開始時焊件與焊件接觸面上的接觸電阻很小，不利于熔核的形成。

由于鍍鋅層熔點較低（692K），焊接過程中焊件間的鍍鋅層熔化后擠出塑性環(huán)，增大了焊件與焊件的接觸面，使焊接電流密度減小，電流場分布不穩(wěn)定，影響熔核的形成及大小。


現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢是輕量化、節(jié)能、防腐、防污染、防噪聲以及安全舒適等，為適應(yīng)這一發(fā)展的需要，人們對汽車用鋼板的要求除傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟性能以外，還附加了新的一系列質(zhì)量上的特殊要求，高強鋼板、鍍鋅鋼板等應(yīng)運而生。為滿足其焊接性能，在新材料發(fā)展的同時新設(shè)備開發(fā)也層出不窮，其中適用于鍍鋅板焊接的中頻逆變直流焊機近年來發(fā)展快速，本文主要介紹中頻逆變直流焊機在鍍鋅板焊接中的優(yōu)勢。
鍍鋅板及中頻逆變直流點焊機
1.鍍鋅板
根據(jù)鍍鋅工藝的不同，鍍鋅鋼板大致可以分為電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板及合金化滲鋅鋼板（在熱浸鋅后保溫450?℃以上進行合金化處理）。這三者相比較而言，電鍍鋅鋼板鍍層薄，焊接性相對較好，但造價高；熱鍍鋅鋼板鍍層厚，耐蝕性相對較好，焊接性較差，但在鍍鋅層厚度相同的情況下，熱鍍鋅鋼板比電鍍鋅鋼板具有更優(yōu)良的焊接性；合金化滲鋅鋼板的焊接性相對于熱鍍鋅鋼板有所改善。鍍鋅層相對于鋼板的厚度來說雖然非常小，但對于焊接性的影響卻非常大。在國內(nèi)外汽車制造業(yè)中，使用的電鍍鋅板鍍鋅層厚度一般為0.003～0.013mm，使用的熱鍍鋅板鍍鋅層厚度一般為0.006～0.025mm。
2.中頻逆變直流點焊機
中頻逆變直流電阻焊控制電源是由三相交流電經(jīng)整流電路成為脈動直流電，再經(jīng)由功率開關(guān)器件組成的逆變電路變成中頻方波接入變壓器，降壓后整流成脈動較小的直流電供給電極對工件進行焊接。逆變器通常采用電流反饋脈寬調(diào)制（PWM）獲得穩(wěn)定的恒電流輸出，基本電路和波形如圖1所示。
中頻逆變直流點焊機在鍍鋅板焊接中的應(yīng)用
近年來，國內(nèi)外汽車工業(yè)越來越多地應(yīng)用高強度鋼板和鍍鋅板等，新型板材的應(yīng)用給母材焊接帶來了越來越大的難度，單純使用交流焊接無法保證其焊接質(zhì)量，目前除了工藝調(diào)整來保證焊接質(zhì)量外，中頻逆變焊機也逐漸被納入考慮范圍中，這給逆變點焊電源的發(fā)展帶來了更大的空間。
1.鍍鋅板焊接的難點
鍍鋅層的存在使鍍鋅板在車身防銹方面具有獨特的優(yōu)點，但也正是表面鋅層使得其焊接存在較多難點：由于接觸面上存在低電阻率、低硬度且低熔點的鋅層，使接觸電阻減小，電流場分布不均勻，影響熔核的形成和大??；在保證滿意的焊接質(zhì)量下，適用的焊接參數(shù)范圍較小；由于鋅層熔點較低，表面易燒損，沾污電極后在電極表面形成合金，易過熱變形，降低電極壽命并影響焊接質(zhì)量；鍍鋅板焊接時容易產(chǎn)生焊接噴濺，影響焊點質(zhì)量的穩(wěn)定性；鍍鋅板焊接的熔核內(nèi)易出現(xiàn)裂紋、氣孔或軟化組織；在鍍鋅鋼板點焊過程中，由于焊接規(guī)范不合理，會使接頭中殘留部分鋅，鋅鐵合金在熔核結(jié)晶過程中可能會形成細小裂紋或氣孔，殘留鋅較多時還會形成軟化組織。
2.提高鍍鋅鋼板點焊質(zhì)量的途徑
（1）選擇并嚴格控制焊接工藝參數(shù) 根據(jù)工廠實際經(jīng)驗，點焊鍍鋅板時，應(yīng)比不帶鍍層的鋼板提高電流20%～30%，并同時提高電極壓力20%，增大預(yù)壓時間10%。推薦使用強規(guī)范，滿足大電流要求。
鍍鋅鋼板點焊質(zhì)量的評估是指單個焊點的強度、耐腐蝕性的高低，更重要的是指在大生產(chǎn)條件下焊點的合格率。在實際的生產(chǎn)中影響焊接質(zhì)量的因素相當多，例如網(wǎng)絡(luò)電壓的波動、分流、電極的磨損以及裝配質(zhì)量等。由于鍍鋅鋼板焊接參數(shù)的范圍較小，點焊過程需要嚴格控制焊接參數(shù)，而且，在板厚變化時還需要調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。
（2）采用合理的電極材料、電極形狀和尺寸，并保證電極良好的冷卻。圓錐臺形電極頭端面被認為是最好的。尺寸增大時，由于接觸面積增大，電流密度減小，散熱效果增強，均使焊接區(qū)加熱程度減弱，因而熔核尺寸減小，使焊點承載能力降低。端面直徑一般要求為6～8mm，超過8mm就需要及時進行修磨，且焊接時焊鉗上、下電極與板件要盡量保持垂直。
如果把一個電極頭的壽命作為一個周期，可分為焊接初期、穩(wěn)定期和末期三個階段：焊接初期是焊接剛開始的幾十個焊點，常伴隨飛濺、銅色及少量黏結(jié)發(fā)生；穩(wěn)定期是焊接質(zhì)量穩(wěn)定的時期，沒有飛濺、銅色及黏結(jié)；末期是焊接壽命的最后階段，重新出現(xiàn)飛濺、銅色及黏結(jié)。焊接參數(shù)不同，各階段所占的比例明顯不同，我們需要合理調(diào)整焊接參數(shù)力爭擴大穩(wěn)定期所占的比例。
電極材料主要有Cu-Cr（0.8%Cr）、Cu-Zr（0.15%Zr）、Cu-Cr-Zr以及含Al3O2粒子的彌散強化銅（簡稱為DSC）。工廠經(jīng)驗表明，在實際生產(chǎn)的某些情況下，使用DSC 20級合金電極時，電極粘著性減小。
（3）采用脈沖方法焊接鍍鋅鋼板 一種是增加預(yù)熱和后熱電流，另一種是增加緩升和緩降電流。電流的改變能夠促進焊核的形成，焊前的電流改變有助于焊核的均勻形成，焊后的電流改變有助于約束熔核，防止飛濺。另外還可以結(jié)合二次焊接，使得鍍鋅層融化并流向周圍的時間加長，保證焊接質(zhì)量。
（4）增加控制功能、提高控制精度并進行焊接參數(shù)實時監(jiān)測 此措施與工廠整體機械化、自動化水平的提高有很大關(guān)系，不易單獨控制。
3.中頻逆變直流點焊機在鍍鋅鋼板焊接時的優(yōu)勢
中頻逆變直流焊機較于工頻焊機有許多優(yōu)點，例如更高的焊接能量、更精確的參數(shù)調(diào)整以及減少電極的熱量和機械壓力等，其中很大一部分優(yōu)點都對鍍鋅板焊接有利，使得中頻逆變直流焊機在鍍鋅鋼板焊接時表現(xiàn)出絕對的優(yōu)勢。其中，中頻逆變直流焊機的“零轉(zhuǎn)換—PWM”或“零開關(guān)—PWM”變換器通過占空比的調(diào)節(jié)使焊接規(guī)范調(diào)節(jié)范圍擴大3～4倍，可充分平衡各焊接參數(shù)。
各焊接參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響如下：焊接電流：電流對產(chǎn)生熱量的影響比電阻和時間兩者都大，電流過大產(chǎn)生噴濺，焊點強度下降。焊接時間：時間長短對點焊質(zhì)量影響也很大，時間過長，熱量輸入過多也會產(chǎn)生噴濺，降低焊點強度。為了保證焊出焊點的熔核尺寸和焊點強度，焊接時間與電流在一定范圍內(nèi)可以相互補充。強弱規(guī)范的選擇取決于金屬的性能、厚度和所用的焊機功率。電極壓力：壓力過小，易產(chǎn)生噴濺；壓力過大，使焊接區(qū)接觸面積增大，電流密度減小，熔核尺寸下降，嚴重時會出現(xiàn)未焊透的缺陷。
另外，中頻逆變直流焊機還具有動態(tài)調(diào)整的優(yōu)點，其時間調(diào)節(jié)分辨率可達1ms，反饋控制的響應(yīng)速度快，控制精度高。此外，中頻逆變直流焊機沒有電流峰值，沒有多余的冷卻時間，沒有交互磁場，這就減少了電極的熱量和機械壓力，進而減緩電極頭磨損。滿足了鍍鋅板焊接時電極損耗嚴重的要求，并使得電極頭形狀易于保持、不易黏結(jié)。
4.中頻逆變直流點焊機的節(jié)能優(yōu)勢
中頻逆變直流點焊機焊接電流脈沖緊湊，無電感分量，功率因數(shù)高達0.9，相對于交流焊機0.6～0.7的功率因數(shù)，節(jié)能效果十分明顯。圖2是工頻交流與中頻直流焊機焊接能耗的比較，在焊接端得到相同的焊接參數(shù)的情況下，中頻直流焊機焊接能耗比工頻交流焊機低20%。節(jié)能效果顯著。
結(jié)語
中頻逆變直流電阻焊因其自身的中頻特性和直流特性帶來的顯著優(yōu)勢已經(jīng)被整個焊接行業(yè)所認可，中頻逆變直流焊機明顯減小的體積和重量，以及高效節(jié)能、功率損失少、動態(tài)響應(yīng)快、控制性能優(yōu)良和電氣性能出色等優(yōu)點，使其更適應(yīng)鍍鋅板、高強板等新興的焊接板材，為焊接設(shè)備的發(fā)展帶來了革命性的變化。




鍍鋅鋼板的點焊
? ? ?鍍鋅鋼板一般可以分為電鍍鋅鋼板和熱浸鍍錫鋼板，熱浸鍍鋅板相比電鍍鋅板鍍層厚，焊接要求更高。
? ?鍍鋅鋼板點焊電極一般用兩類電極，使用錐形電極形狀錐角在120°-140°點焊更加美觀。在焊鉗的使用時可以用25-50mm斷面半徑球面電級。
? ?使用鎢極電極頭的復(fù)合電極做成的電極體，提高鎢電極頭的散熱，可以延長電級的使用時間。