[发明专利]一种用于不等厚铝板的点焊方法

说明书

本发明公开了一种用于不等厚铝板的点焊方法，涉及车身铝板焊接技术领域，包括将薄板和厚板定位，或将薄板、中间板和厚板定位，形成搭接平面，根据薄板和厚板的放置位置；调整焊枪姿态，使正极电极帽位于薄板一侧，负极电极帽位于厚板一侧；将正极电极帽和负极电极帽对中压合和通过正极电极帽和负极电极帽向薄板和厚板施加电流，并完成焊接等步骤。本发明根据被焊接铝板的厚度条件，区别设置电极帽的端面弧度以区别设置电极帽与板材的有效接触面积，进而在热量输入相同的情况下，区别提供电流密度和焊接熔深，有效平衡热量分布，改善熔核偏移的问题，保证焊接质量；无需增设设备，不增加加工工艺，基本不增加生产成本，通用性强。

技术领域

本发明涉及车身铝板焊接技术领域，具体涉及一种适用于不等厚铝板的点焊方法。

背景技术

铝板是一种常见的工业材料，广泛应用于航空航天、船舶、汽车制造等领域。近年来，伴随国家节能减排的硬性要求，汽车车身需要轻量化设计，铝合金材料密度小、重量轻，符合车身轻量化设计的需求，用铝合金材料制造车身，整车可减重约30％，达到降低油耗，减少尾气排放，提高加速性能等目的；铝板也因而在车身制造中逐步得到广泛的应用。

在各种铝板车身连接方式中，铝电阻点焊工艺以其性能稳定、成本低、可靠性好的优势成为最主要的连接方式，但由于铝材料自身的高导热、高导电特性，使得其在不等厚的两层板或三层板焊接时，焊接接头处极易产生熔核偏移，进而导致接头处连接强度不足，甚至是产生虚焊的质量缺陷。

根据温度场分析可知，不等厚板铝点焊过程中的熔核偏移主要是由焊接区在加热过程中焊件析热和散热不均所致。在点焊初期，散热作用的强弱是影响熔核偏移的主导因素，高温区偏向薄板；随后高温区域随着焊接时间的增加向散热少的厚板处偏移。熔核形成后，析热作用的强弱是影响熔核偏移的主导因素。此时体电阻主要为析热来源，熔核向具有大电阻、散热少的厚板一侧偏移。

不等厚板连接占铝车身连接的80％以上，熔核偏移会导致接头处连接强度减小以及疲劳强度的显著降低，给汽车整车的安全性能带来隐患。目前，一般通过外加磁场、涡流加热、增加辅助垫片等方式来改变热量在焊接过程中的分布，进而改善和消除熔核偏移及虚焊的问题。

外加磁场的方式，是在厚板侧的电极杆上安装永磁铁，通过磁场搅拌使得熔融铝材更多的向薄板侧流动，进而改善熔核向厚板侧偏移的情况，但实际生产时，电极杆上加装永磁铁会对焊接通道提出额外的要求，并且永磁铁也会对其他工装夹具造成磁场影响，存在设计困难，成本增加，通用性差的问题。

涡流加热方式，是对薄板侧板件提前预热，以减少熔核偏移的影响，这需要对夹具进行改造，额外增加涡流发生器，提高了成本，并且只适用小型零件。不适用于高节拍的自动化车身生产。

增加辅助垫片的方式，是在薄板侧添加不锈钢的工艺垫片，从而实现薄厚板两侧的热平衡。实际在整车生产时，增加工艺垫片的方式实施非常有困难。该方式只适用于手工小型零件焊接，并且需要设计特定的工装夹具，成本较高。

发明内容

本发明正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种用于不等厚铝板的点焊方法。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：一种用于不等厚铝板的点焊方法，包括以下步骤：

S1、将薄板和厚板定位，或将薄板、中间板和厚板定位，形成搭接平面；

S2、根据所述薄板和所述厚板的放置位置，调整焊枪姿态，使正极电极帽位于所述薄板一侧，负极电极帽位于所述厚板一侧；

S3、将所述正极电极帽和所述负极电极帽对中压合；

S4、焊机工作，通过所述正极电极帽和所述负极电极帽向所述薄板和所述厚板施加电流，并完成焊接，形成焊点；