專利名稱：一種螺紋緊固件的焊接技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種螺紋緊固件(螺母、螺栓等)的焊接技術。它通過電阻熱對釬料進行加熱，在螺紋緊固件與鈑金件的貼合部位形成釬焊焊縫，可以提高低碳鋼螺紋緊固件的焊接強度及穩(wěn)定性。特別是實現了中、高碳鋼，合金鋼，異種金屬的螺紋緊固件與鈑金件的焊接。
背景技術：
:螺紋緊固件(螺母、螺栓等)的焊接方法有很多種，比如電阻焊、二氧化碳氣體保護焊、氬弧焊等。電阻焊是一種通過電阻熱對焊接零件(一般有凸點)進行加熱，在接近或者達到熔化溫度時，再施加一定的頂鍛力，使焊接零件(凸點)產生塑性變形以達到金屬間固相連接的目的。由于電阻焊的種種優(yōu)點，在汽車、摩托車等制造業(yè)領域，在螺紋緊固件的焊接中，電阻焊得到廣泛的應用。但由于電阻焊自身的一些缺點以及生產環(huán)節(jié)的其他原因，汽車、摩托車在裝配、使用和維修的過程中，螺紋緊固件的脫落時有發(fā)生。這就給汽車、摩托車等產品的裝配、使用和維修帶來很大的困難和麻煩。為了保證螺紋緊固件與鈑金件有很好的固相連接，制造廠家在電阻焊過后，不得不再在螺紋緊固件上施加二氧化碳氣體保護焊或者氬弧焊。這就提高了產品的制造成本和周期。而且，現有電阻焊技術，僅對低碳鋼(C%^0.25%)制造的螺紋緊固件有較好的焊接效果，而中碳鋼(0.25%< C%彡0.6% )、高碳鋼(0.6%<C%< 1.7%)、合金鋼以及異種金屬等，由于含碳量較高及材質不同等原因，電阻焊的焊接效果就不理想甚至是無法焊接。低碳鋼所制造的螺紋緊固件強度等級最多只能達到6級，若想達到更高的強度等級，只能采用中碳鋼，而目前的電阻焊技術對中碳鋼的焊接性較差。然而，隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車零部件的性能要求會越來越高，毫無疑問，目前電阻焊的技術水平不但限制了電阻焊這種技術的應用，而且也不適應現代制造業(yè)發(fā)展的需求。因此，迫切需要一種適應性更強，性能更穩(wěn)定的焊接技術
發(fā)明內容
:為了克服現有電阻焊對低碳鋼螺紋緊固件焊接強度不穩(wěn)定，以及不能對中碳鋼、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬進行很好焊接(甚至無法焊接)的問題，本發(fā)明采用一種電阻釬焊技術，能有效解決上訴問題。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:在螺紋緊固件與鈑金件的接觸面涂覆一層厚度適中的釬料，釬料可以單獨涂覆在螺紋緊固件上，也可以單獨涂覆在鈑金件上，還可以同時涂覆在兩者上面。釬料的類型可以是銅基釬料、也可以是鋁基釬料，還可以是其他種類，只要有足夠的焊接強度和適當的經濟性即可。焊接時，利用螺紋緊固件、鈑金件與釬料接觸所產生的電阻熱對釬料進行加熱，使釬料溶化。再利用 釬料融化后對螺紋緊固件和鈑金件表面的浸潤和毛細作用，使螺紋緊固件和鈑金件實現連接。焊接時，螺紋緊固件或者零件上的凸點可以保留，也可以不保留。凸點保留時，釬料的厚度應當比凸點高度略低，使電流先通過凸點，這樣就可以利用凸點產生的熱量對釬料進行加熱，以降低對電能的消耗。本發(fā)明的核心就是在螺紋緊固件或者鈑金件相應位置涂覆一層釬料，焊接方法與普通電阻焊一致，由于釬料(銅、鋁等)的電阻值和熔點通常比螺紋緊固件金屬和鈑金件金屬要低，因此電能轉化為熱量的效率會相應地發(fā)生變化(電阻值越高，熱量的轉化效率也越高，反之則越低)。而且不同的釬料熔點也有很大的差別，熔點低的釬料，需要的熱量會較低。所以對螺紋緊固件進行電阻釬焊時，焊接參數需要做相應的調整(主要對焊接電流和焊接時間這兩項參數)，焊接參數的調整，要根據不同釬料的電阻值以及它的熔點靈活設置。電阻釬焊，是利用融化的釬料對螺紋緊固件、鈑金件表面的浸潤和毛細作實現兩者之間的連接，而不是螺紋緊固件、鈑金件的分子互相滲透擴散而產生固的相連接，這樣就杜絕了碳元素在電阻焊中的不利因素；因此對中碳鋼、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬均具有很好的焊接效果。電阻焊的上訴缺點就能夠很好的得以克服。電阻釬焊時，釬料也可以不涂覆在螺紋緊固件或者鈑金件上，可以把釬料做成片狀、膏狀等其他形態(tài)，只要能實現目的即可。本發(fā)明的有益效果是:當保留凸點時，螺紋緊固件上的凸點與鈑金件產生連接，使焊接達到一定強度；釬料融化后對金屬表面的浸潤和毛細作用使螺紋緊固件與鈑金件產生另一種強度的連接，兩種不同的焊接原理(前者是電阻焊，后者是電阻釬焊，并且兩種焊接方式通過一次焊接完成)產生兩種有效的焊接強度，這樣就比以前單純采用電阻焊的強度高，性能也更加穩(wěn)定——此方法特別適合低碳鋼螺紋緊固件的焊接，中碳鋼可以適當采用。當不保留凸點時，可以采用增大纖料焊接面的方法(面積可以達到螺紋緊固件上凸點截面積總和的3-6倍甚至更高)，這樣焊接強度一樣可以得到保證。此方法特別適合螺紋緊固件與鈑金件之間中、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬等各種材質間的焊接，并且低碳鋼也完全可以使用。由于只需將釬料熔化就能實現焊接，無需將螺紋緊固件和鈑金件都加熱至接近于熔化或者熔化狀態(tài)，可以實現兩者的不對等焊接。這里說的不對等焊接是指，螺紋緊固件規(guī)格很小(如M6的螺母)而鈑金件的厚度卻很厚(比如厚度為5mm)。


:下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1:釬料涂覆在螺母凸點周圍的示意圖，釬料隨凸點的位置分布。圖2:釬料涂覆在螺栓凸點周圍的示意圖，釬料隨凸點的位置分布。圖3:釬料涂覆在螺母上的示意圖，螺母沒有凸點，釬料的分布與有凸點類似。圖4:釬料涂覆在螺栓上的示意圖，螺栓沒有凸點，釬料的分布與有凸點類似。圖5:釬料涂覆在螺母上的示意圖，螺母沒有凸點，釬料程環(huán)狀分布。圖6:釬料涂覆在螺栓上的示意圖，螺栓沒有凸點，釬料程環(huán)狀分布。圖7:釬料涂覆在螺母上的示意圖，螺母沒有凸點，也沒有圓盤，釬料程環(huán)狀分布。圖8:片狀釬料示意圖。圖中1.螺母 ，1A.螺母上的凸點，1B.螺母上的圓盤，2.釬料，3.螺栓，3A.螺栓上的凸點，3B.螺栓上的圓盤，4.沒有圓盤的螺母，5.片狀釬料。
具體實施方式
:下列實施例的釬料均采用銅基釬料。實施例1:在螺母上涂覆一層厚度0.2-1.0mm釬料，釬料分別涂覆在3個凸點的周圍，每處涂覆面積為凸點跟部截面的3-5倍，凸點高度高于釬料厚度(如圖1)。焊接參數的其他項如加壓時間、維持時間、休止時間、頂鍛力等保持不變；焊接操作方法也與沒有釬料時一致。只需將焊接電流增大20% -35%，或者焊接時間增長20% -35%即可。實施例2:在螺母上涂覆一層厚度0.2-1.0mm釬料，釬料在螺母上呈圓周均勻分布3處，螺母上沒有凸點，但每處釬料的涂覆面積為有凸點時凸點跟部截面的3-6倍(如圖3)。焊接參數的其他項如加壓時間、維持時間、休止時間、頂鍛力等保持不變；焊接操作方法也與沒有釬料時一致。只需將焊接電流增大25% -45%，或者焊接時間增長25% -45%即可。實施例3:在螺栓上涂覆一層厚度0.2-1.0mm釬料，釬料在螺栓上呈環(huán)狀分布，螺栓上沒有凸點，但圓環(huán)涂覆面積為有凸點時凸點跟部截面的10-18倍(如圖6)。焊接參數的其他項如加壓時間、維持時間、休止時間、頂鍛力等保持不變；焊接操作方法也與沒有釬料時一致。只需將焊接電流增大25%-45%，或者焊接時間增長25%-45%即可。由于螺栓在電阻焊時會有分流的現象，涂覆上釬料后也一樣會發(fā)生，如果采取一些防止分流的措施效果會更好。實施例4:采用片狀釬料，采用片狀釬料時螺母最好不要有凸點。具體操作順序是，將鈑金件放在電極上，相應的孔穿入絕緣的電極芯內，再將片狀釬料(如圖8)放在鈑金件上，這是釬料也需穿入電極芯內，最后將螺母放入電極芯內，啟動焊接踏板完成焊接。焊接參數需根據釬料的熔點、 電阻值等進行靈活調整，這里不在贅述。此事實例也可進行螺栓的焊接。實施例1、2、3中，都是將釬料涂覆在螺紋緊固件上，按照實施例1、2、3的方法將釬料涂覆在鈑金件上一樣也能產生相同的效果，這里不再贅述。以上所訴僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不以上訴實施例為限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進，均應包含本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種螺紋緊固件焊接技術，通過電阻熱實現金屬之間的連接，其特征是:螺紋緊固件或者與之焊接的鈑金件上涂覆一層釬料。
2.根據權利要求1所述的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:焊接時，可以只在螺紋緊固件上涂覆釬料，也可以只在鈑金件上涂覆釬料，還可以同時在螺紋緊固件和鈑金件上涂覆釬料。
3.根據權利要求1所述的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:螺紋緊固件和鈑金件上的凸點可以保留，也可以不保留。
4.根據權利要求1所述的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:釬料涂覆在凸點周圍，且釬料的厚度比凸點的高度低。
5.根據權利要求1所述的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:釬料可以呈點的樣式，也可以呈環(huán)形的樣式。
6.根據權利要求1所述的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:釬料也可以片狀、膏狀等其他形態(tài)。
7.根據權利要求1所述的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:釬料可以是銅基釬料，也可以是鋁基釬料或者其他類型的釬料。
8.根據權利要求1所述的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:制造螺紋緊固件和鈑金件的材料可以是低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬。
9.根據權利要求1所述 的螺紋緊固件焊接技術，其特征是:除了螺紋緊固件以外，還包括外形、結構與之相似的物品。
全文摘要
一種螺紋緊固件焊接技術，在螺紋緊固件或者鈑金件上涂覆一層釬料。焊接時，利用兩者與釬料接觸產生的電阻熱對釬料進行加熱，使釬料溶化。再利用釬料融化后對螺紋緊固件和鈑金件表面的浸潤和毛細作用，達到螺紋緊固件與鈑金件連接的目的。這樣螺紋緊固件與鈑金件分子就不會滲透和擴散，從而杜絕了碳元素在電阻焊中的不利因素。因此這種技術對中碳鋼、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬均具有很好的焊接效果。由于只需將釬料熔化就能實現焊接，無需將螺紋緊固件和鈑金件都加熱至接近于熔化或者熔化狀態(tài)，還可以實現螺紋緊固件與鈑金件之間的不對等焊接。
文檔編號B23K28/02GK103240536SQ20121028924
公開日2013年8月14日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者何強 申請人:何強