一些金属的焊接过程，是让焊接处局部产生高温融化，在压力的作用下产生塑性变形而实现焊接。而有一种焊接，不需要完全融化就能实现焊接，这就是高分子扩散焊接了。下面苏州宽焊小编从焊接原理、焊接分类、焊接过程、影响因素4个方面区分高分子扩散焊接与电阻焊之间的不同，如有解释不对或欠缺的部分，欢迎大家评论区补充。

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焊接原理

高分子扩散焊接是指在一定的温度和压力下，被连接表面相互接触，通过使局部发生微观塑性变形，或通过被连接表面产生的微观液相而扩大被连接表面的物理接触，然后结合层原子间经过一定时间的相互扩散，形成整体可靠连接的过程。

电阻焊是将工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。电阻焊利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。

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基本原理公式如下：

Q=0.24*I2RT

在上下电极间被加压、通电，进行电阻焊接。焊接部的电阻为R，焊接电流I，通电时间为T时，根据公式焊接部发热，焊接部的温度上升，产生熔融。

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焊接分类

高分子扩散焊分为同种材料扩散焊、异种材料扩散焊、加中间层扩散焊、固相扩散焊和液相扩散焊。

1、同种材料扩散焊

加中间层的两同种金属直接接触的扩散焊。这种类型的扩散焊，一般要求待焊表面制备质量较高，焊接时要求施加较大的压力，焊后接头的成分、组织与母材基本一致。

2、异种材料扩散焊

异种金属或金属与陶瓷、石墨等非金属的扩散焊。

1）膨胀系数不同——结合面上出现热应力；

2）冶金反应——低熔点共晶组织或脆性金属间化合物；

3）扩散焊系数不同——形成扩散焊孔洞；

4）电化学性能不同——出现电化学腐蚀；

3、加中间层扩散焊

当用上述两种方法难以焊接或效果较差时，可在被焊材料之间加入一层金属或合金（称为中间层），这样就可以焊接很多难焊的或冶金上不相容的异种材料，可以焊接熔点很高的同种材料。

4、固相扩散焊

焊接过程中母材和中间层均不发生熔化或产生液相的扩散焊方法。

5、液相扩散焊

指在扩散焊过程中接缝区短时出现微量液相的扩散焊方法，有助于改善扩散焊表面接触情况，允许使用较低的扩散焊压力。

电阻焊分为点焊、缝焊、凸焊、对焊。undefined

1、点焊（SpotWelding）是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。

2、缝焊（SeamWelding)的过程与点焊相似，只是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极，将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。

3、凸焊（ProjectionWelding)是点焊的一种变型形式；在一个工件上有预制的凸点，凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。

4、对焊（ButtWelding)是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。

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焊接过程

高分子扩散焊接过程可分为三个阶段：

第一阶段：变形和交界面形成接触点——塑形变形——压力持续——接触面积增大，晶粒间增大。第二阶段：晶界迁移和微孔的收缩和消除

第三阶段：体积扩散，微孔消除和界面消失

电阻焊接过程则分为四个阶段：

电阻焊接时，先加压使两个工件紧密接触，然后接通电流。电流流过所产生的电阻热使局部金属被熔化形成液态熔核。断电后，继续保持压力或加大压力，使熔核在压力下凝固结晶，形成组织致密的点。焊完一个点后，电极（或工件）将移至另一点进行焊接。

当焊接下一个点时，有一部分电流会流经已焊好的点，称为分流现象。分流将使焊接处电流减小，影响焊接质量，因此两个相邻点之间应有一定距离。影响焊点质量的主要因素有接电流、通电时间、电极压力和工件表面清理情况等。点焊主要适用于薄板件，每次一个或一次多个点。

通常，电阻焊接过程是由预压、焊接、维持和休止四个阶段所组成的，接时间、接电流以及电极电压是其基本参数。

1、预压阶段：此阶段主要完成了电极力的施加，在电极与件接触后保持恒定的电极压力加持，以确保电流通道在通电过程中保持稳定，因此预压阶段需要有一定持续时间。

2、焊接阶段：此阶段作为熔核成型主要阶段，要求有效的接电流保持基本不变，或在小范围内浮动变化。在此阶段，焊区的温度分布经过非常复杂的变化之后逐渐稳定下来。

起初时，件间输入热量远大于消散热量，因此焊接区温度快速攀升，同时形成高温连接区，由于此时外部空气与焊接中心的熔化件处于阻隔状态，因此焊接材料不与空气发生氧化反应。一定时间后，熔化区域变大，其塑形环也跟随变大，直到输入热量与散发热量达到平衡稳定状态。

3、维持阶段：此阶段电极还是保持和前两个阶段相同的状态，只是此时不再有接电流通过，此阶段主要是完成熔核中热量的消散，以冷却形成可靠点。

4、休止阶段：此阶段电流大小和电极压力均为零。在电极回升的同时，移开被焊工件，开始准备下一个焊接过程。

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影响因素

影响高分子扩散焊接工艺参数主要包括：温度、压力、时间、焊件表面处理及中间层材料的选择等，这些因素对高分子扩散焊连接过程和焊接产品质量有着极其重要的影响。

1、温度：对连接初期表面凸出部位塑性变形、扩散系数、表面氧化物向母材内溶解及界面孔洞的消失过程等均产生影响；也决定了母材的相变、析出以及再结晶过程，从而直接或间接影响到扩散连接过程及接头质量。

温度越高，扩散系数越大；连接表面达到紧密接触所需压力越小。但温度提高受到被焊材料冶金物理特性方面的限制；提高加热温度还会造成焊材软化及硬化。

注意：选择温度时必须同时考虑到时间和压力，三者之间具有连续的相互依赖关系。

①一般温度升高使强度提高，增加压力和延长时间也可提高接头强度。

②连接温度选择还要考虑到母材成分、表面状态、中间层材料以及相变等因素。

总之,在选择温度时,在尽可能短的时间内,在尽可能小的压力下达到良好的冶金组合,而又不损害母材的性能。

2、压力：对给定时间—温度来说，提高压力必然获得好的连接，但加压时必须保证不引起宏观塑性变形。压力越大，温度越高，紧密接触的面积越大。但不管压力多大，连接表面都会存在界面孔洞。

压力的另一个重要作用就是在连接某些异种金属材料时，防止扩散孔洞的产生。从经济角度考虑，应选择较低的压力；

通常扩散焊采用的压力在0.5～50MPa之间；

对于异种金属扩散焊，较大的压力对减小或防止扩散孔洞有良好作用；

由于压力对扩散焊的第二、三阶段影响较小，在固态扩散焊时可在后期将压力减小，以便减小工件的变形。

3、时间：与温度、压力、中间扩散层厚度和对接成分及组织均匀化的要求密切相关，也受材料表面状态和中间层材料的影响。

扩散连接时间不宜过长，特别是异种金属连接形成脆性金属间化合物或扩散孔洞时，须避免时间超过临界连接时间。实际保温时间从几分钟到几个小时，从提高生产效率看，时间越短越好，此时需提高温度和压力。

影响电阻焊接的5大要素：焊接电流、焊接时间、电极压力、工件表面状况、电极材料1、焊接电流电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在点焊过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因回路的几何形状变化或因在次级回路中引入了不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。除焊接电流总量外，电流密度也对加热有显著影响。通过已焊成焊点的分流，以及增大电极接触面积或凸焊时的凸点尺寸，都会降低电流密度和焊热接热，从而使接头强度显著下降。2、焊接时间为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以互为补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间，也可以采用小电流和长时间。选用强条件还是弱条件，则取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。但对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都仍有一个上、下限，超过此限，将无法形成合格的熔核。3、电极压力电极压力对两电极间总电阻有显著影响，随着电极压力的增大，电阻显著减小。此时焊接电流虽略有增大，但不能影响因电阻减小而引起的产热的减少。因此，焊点强度总是随着电极压力的增大而降低。在增大电极压力的同时，增大焊接电流或延长焊接时间，以弥补电阻减小的影响，可以保持焊点强度不变。采用这种焊接条件有利于提高焊点强度的稳定性。电极压力过小，将引起飞溅，也会使焊点强度降低。4、电极材料由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因而电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积将增大，焊点强度将降低

苏州宽焊高分子扩散焊

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