[发明专利]一种点焊方法及其在铝合金及钢材中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及电阻点焊焊接技术，更加具体的说，涉及铝合金和钢材的板材点焊焊接技术领域。

背景技术

电阻点焊系采用双面双点过流焊接的原理，工作时两个电极加压工件使两层金属在两电极的压力下形成一定的接触电阻，而焊接电流从一电极流经另一电极时在两接触电阻点形成瞬间的电阻热熔化被焊材料，来达到使它们结合的目的高效率、低能耗、高产出，操作简单等优点广泛应用于航空航天、电子、汽车、家用电器等工业。铝合金的焊接性，由于铝的线膨胀系数大，在焊接后冷凝过程中易产生气孔和裂纹，过程中易产生气孔,易变形,熔池周围形成陷坑,影响焊接质量，因此铝合金的焊接性较差。

发明内容

本发明的技术目的在于克服现有技术的不足，利用电阻点焊的特点，针对铝合金和钢材板材的焊接，提出一种新的点焊方法。

本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：

点焊方法，在进行点焊之前，在相邻材料连接部位（即搭接部分）的中心处钻孔并将连接材料压入，以连接相邻材料，然后进行电阻点焊即可。

在本发明的技术方案中，所述连接材料选用铆钉，例如铝铆钉、铜铆钉或者钢铆钉，直径选择1-10mm；在压入进行连接的过程中选用压铆接方式。

在本发明的技术方案中，在预先进行连接之后，再进行电阻点焊，焊接参数：焊接电流10—19KA，电极压力0.1-0.3MPa，预压时间100-900ms，焊接时间100-900ms；优选焊接参数：焊接电流12—16KA，电极压力0.2-0.3MPa，预压时间300-600ms，焊接时间200-700ms。

本发明的点焊方法可在铝合金及钢材进行实际应用，包括全系列的铝合金板材，以及不同种类的钢材，材料厚度例如0.5-20mm。待焊接的材料，与连接材料，选择相同材料，例如焊接Q235钢加入金属棒Q235钢，焊接5052铝合金加入金属棒5052铝合金；也可以选择两种为不同材料，例如焊接7075铝合金薄板加入5052铝合金，焊接DP600超强钢加入Q235钢。

本发明具有的优点和积极效果是：通过金属填充物的加入，在焊接过程中，连接材料与板材接触面形成有效连接，上下待焊材料是通过连接材料与待焊材料（即母材）之间在电极压力与热能的综合作用下形成固相连接从而连接上下待焊材料，比传统点焊（有效连接是点焊形成熔核处），连接面积增加了3-5倍，同时金属棒与板材接触面区域相对熔核区域,热输入较少，形成的焊接缺陷也较少，因此采用这种新方法获得的点焊拉伸强度相对传统点焊提高了40%甚至更高，同时基于拉伸曲线的分析，其疲劳性能也得到了一定提升，即焊接接头的焊接质量较点焊好，没有明显的裂纹和气孔。

附图说明

图1是本发明技术方案中进行焊接前，连接材料与待焊材料的连接示意图（俯视图），其中1为待焊接的材料，2为连接材料。

图2是本发明技术方案中进行焊接前，连接材料与待焊材料的连接示意图（侧视图），其中1为待焊接的材料，2为连接材料，3为搭接部分。

图3是本发明技术方案中进行电阻点焊时的示意图，其中1为待焊接的材料，2为连接材料，3为搭接部分，4为点焊电极头。

图4是本发明技术方案和传统点焊后样品进行拉伸曲线的对比图，其中1为利用本发明技术方案点焊后的拉伸曲线，2为传统点焊后的拉伸曲线，3为曲线1的回峰现象部位。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

第一组，焊接7075铝合金薄板（厚度1mm，长度100mm，宽度30mm，搭接部分长30mm），按搭接方式于搭接中心处钻孔然后将金属棒压力加入，金属棒材料为5052铝合金，直径3mm，长度3mm

第二组，焊接Q235钢(厚度2mm，长度100mm，宽度30mm，搭接部分长30mm)，填充金属棒Q235钢（直径3mm，长度6mm）

第三组，焊接5052铝合金（厚度2mm，长度100mm，宽度30mm，搭接部分长30mm），填充金属棒5052铝合金(直径3mm，长度6mm)

第四组，焊接DP600超强钢（厚度2mm，长度100mm，宽度30mm，搭接部分长30mm），填充金属棒Q235钢（直径3mm，长度6mm）

对四组试验样品的待焊区域即铆接处进行氧化膜的清理，避免影响点焊质量。

采用电阻点焊方式进行焊接，每组选择分别选择如下工艺进行