双金属带锯条将两种不同金属(通常齿材为高速钢、背材为弹簧钢)焊接在一起,经过一系列的冷、热加工处理,使其同时具备高速钢高硬度、高耐磨性、高红硬性以及弹簧钢韧性优良等特点,从而使双金属带锯条获得背韧齿硬的优异性能,大幅度提高锯带的切削性能以及使用寿命,成为世界上最先进的切削工具之一。铣齿工艺是双金属带锯条常用成形方法,其将高速钢丝与弹簧钢带通过激光焊或电子束焊的方式制成复合钢带后,使用成形铣刀铣出齿形,最后通过分齿、热处理等工艺最终成型。考虑到带锯条的生产效率以及齿部贵重合金材料的利用率,课题采用独立焊接磨齿的生产工艺进行双金属带锯条的生产,将电阻焊技术应用在两种不同金属的结合中。独立焊接磨齿工艺是将合金粒子(通常形状为圆柱形、球形或是扇形)逐个焊接到已经初步加工出齿形的弹簧钢带齿托上,再通过磨齿的方法最终得到齿形。本课题基于独立焊接磨齿的生产工艺,研制一台双金属带锯条精密电阻焊接设备。课题采用卧式送料的方法,通过锯带背部定位,打斜轴承产生的摩擦分力使锯带紧贴定位基准,推杆机构推动锯带齿沟将其送到焊接位置后,由气缸带动电极压紧锯带。使用震动送料盘将散乱的合金粒子排序,经由塑料导管、落料嘴等输送到焊台上,最后通过伺服机头将粒子推送到锯带齿托上,压力到达设定值后触发焊接电源放电,完成焊接动作。根据双金属带锯条焊接工艺,开发了焊接设备控制系统,以人机界面为上位机,与伺服加压系统、焊接电源以及各运动部件进行通讯。系统提供参数设置、点动控制、自动焊接等功能,通过单步模式设定各焊接参数、点动控制设定焊接位置参数,再切换至自动焊接模式,同时在人机界面上能够实时显示参数信息、位置信息以及警报信息等。双金属带锯条作为一种复合材料,两种材料的结合强度无疑是影响其切削性能和使用寿命的重要因素之一,课题选取高速钢齿材M51与弹簧钢背材B318进行焊接试验,对高频电阻焊接头进行机理研究:通过显微硬度分析得到焊缝及热影响区处的硬度分布曲线,其中熔合区为焊缝硬度最低的区域,硬度值为441HV左右,同时得出工艺参数对接头显微硬度值的影响不明显的结论;通过接头元素分析得到Co、W、Ni等十种元素在熔合线附近的分布情况,初步得出M51与B318在熔合区的两种结合形式,同时分析了焊接参数对接头元素分布的影响;通过接头断口分析得出熔合区即为焊接接头断裂位置的结论。最后对M51/B318高速钢带锯条进行工艺试验,通过热影响区面积大小、熔渣挤出量、接头剪断力、熔合线形貌以及扫描电子显微镜(SEM)图像等指标研究各主要工艺参数对M51/B318带锯条焊接质量的影响。