[发明专利]一种降低铝合金点焊电极修磨频次的方法

说明书

本发明公开了一种降低铝合金点焊电极修磨频次的方法，包括以下步骤：电极帽选型步骤：选择锥台型铬锆铜电极帽，前端面为圆弧形过渡；以及焊接参数选择步骤：采用多段焊接方式，其中，选取段数为4～6段，多段焊接的间隔冷却时间3～5ms,每段焊接时间为20‑30ms。本发明从焊接工艺改进角度入手，约束或抑制电极烧损发生的因素，降低电极烧损引起的修磨频次。通过本方法，能够大大降低铝合金点焊修磨频次，无需复杂的工艺步骤或额外的设备，同时保证了生产节拍和焊接质量。

技术领域

本发明涉及铝合金电阻点焊工艺，尤其涉及一种降低铝合金点焊电极修磨频次的方法。

背景技术

铝合金电阻点焊(以下简称铝点焊)是汽车白车身制造中常用的连接工艺，相比铆接等冷连接工艺，具有系统简洁，成本低，节拍高，故障率低等一系列的优点。但铝合金活性较强，焊接时容易与电极材料中的铜合金形成低熔点共晶物，粘附在电极表面。连续点焊时，电极表面会逐渐变得凹凸不平，电极端面的直径和形状也会发生变化，直接影响电流密度和电极压力的施加，导致焊接质量急剧下降。

在电极状态恶化之前，要进行电极修磨恢复电极端面形态来消除这种影响，相比钢件焊接100～200个焊点修磨一次的频率，铝件焊接电极则需要平均20～30个焊点修磨一次，修磨频率高的后果是一是降低生产节拍，二作为易耗品电极使用寿命大大缩短，年产十万年辆车的工厂一年电极消耗可达上千万。这也成为阻碍铝点焊工艺在汽车行业广泛应用的技术瓶颈。

目前针对铝合金点焊电极修磨频率高的问题，其解决方案主要有：

一、通过对待焊接铝合金工件进行表面预处理和涂覆特定涂层，主要目的是减少点焊时铜电极和铝合金工件表面的铜铝合金化，延长电极寿命。

二、电极表面进行涂层处理或是使用特殊材料的电极，其目的同样是减少铜铝合金化，此外涂层或特殊电极材料的目的还包括加强电极抗塑性变形能力，以减缓因电极受压导致的焊接飞溅和铝粘附，延长电极寿命。

以上方案均可以有效减低铝合金电极修磨频率，但无论是工件涂层配方或是特殊材料电极其工艺复杂，成本高，实际难以保证效果。此外也有增加工艺垫片，阻断铜电极和铝工件的接触，而避免产生铜铝合金，但该方式不适用于自动化批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低铝合金点焊修磨频次的方法，以解决铝合金焊接中电极损耗较快，修磨频率高，导致生产节拍低，电极消耗高的问题。

为此，本发明提供了一种降低铝合金点焊电极修磨频率的方法，包括以下步骤：电极帽选型步骤：选择锥台型铬锆铜电极帽，前端面为圆弧形过渡；以及焊接参数选择步骤：采用多段焊接方式，其中，选取段数为4～6段，多段焊接的间隔冷却时间3～5ms,每段焊接时间为20-30ms。

进一步地，上述电机帽的后端直径为20mm，前端直径为或锥度角为120°，前端面的圆弧直径为R100。

进一步地，上述多段焊接的压力为4KN、焊接电流为26KA、焊接时间为24ms x 6、以及段间冷却时间为3ms。

进一步地，在点焊之前，对待焊铝合金板上要与电极接触部分进行研磨并在铬锆铜电极帽上喷涂石墨-机油涂料。

进一步地，上述方法还包括在铬锆铜电极帽上的涂料经过多次点焊损耗后进行补涂的步骤。

本发明从焊接工艺改进角度入手，约束或抑制电极烧损发生的因素，降低电极烧损引起的修磨频次。通过本方法，能够大大降低铝合金点焊修磨频次，无需复杂的工艺步骤或额外的设备，同时保证了生产节拍和焊接质量。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明