一種鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法
【專利摘要】一種鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其步驟為：（1）將鋁硅釬焊膏涂敷在搭接接頭上，以搭接件的搭接區(qū)域中心點(diǎn)為圓心，被均勻涂覆的釬焊區(qū)為封閉環(huán)狀，其中外徑1~5mm，環(huán)寬0.15~0.2mm，釬劑量0.5~1.0ml；（2）焊接過程采用兩級(jí)加壓方式，預(yù)熱階段電極壓力為2.21~2.71KN，焊接階段電極壓力為3.44~3.94kN；預(yù)熱時(shí)間16~22s，預(yù)熱電流1.3~1.8KA，焊接時(shí)間12~16s，焊接電流5.2~5.6KA；設(shè)置如上參數(shù)后開始焊接，隨后讓焊件自然冷卻即可。
【專利說明】
一種鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及焊接技術(shù)，特別是涉及鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，基于鋼與鋁搭接件的復(fù)合連接方法之一是電阻點(diǎn)焊。這種方法是在兩金屬板材的搭接區(qū)域中心處放置釬料利用電阻點(diǎn)焊的方法進(jìn)行焊接，其中點(diǎn)焊機(jī)電極頭與搭接區(qū)域處于同一軸線上。這種方法雖然能夠?qū)崿F(xiàn)電阻點(diǎn)焊和電阻釬焊兩種焊接方法的復(fù)合，但是焊后在搭接區(qū)域點(diǎn)焊形成的熔核與釬料熔化形成的釬焊區(qū)重疊并且搭接區(qū)域的有效焊合面積較小，在接頭處易產(chǎn)生的應(yīng)力集中導(dǎo)致其力學(xué)性能較低。
[0003]經(jīng)過檢索現(xiàn)有技術(shù)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)CN102145439A，鋼與鋁合金異質(zhì)電阻釬焊方法。這種方法是將0.05mm-0.5mm的片狀、箔狀、鍍層或事先噴涂的Zn-Al釬料放置在鋼的上表面與鋁合金的下表面之間，設(shè)置電阻點(diǎn)焊參數(shù)進(jìn)行焊接，該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了鋼和鋁合金的異質(zhì)電阻釬焊滿足強(qiáng)度的前提下實(shí)現(xiàn)電極磨損量小及接頭無泛銅的連接，接頭組織無Fe-Al金屬間化合物生成，且提高電極使用壽命。然而該方法將釬料放置于搭接區(qū)域中心進(jìn)行焊接，造成了接頭區(qū)域只有單一釬焊區(qū)且接頭區(qū)域有效焊合面積較小且易產(chǎn)生應(yīng)力集中問題。
[0004]經(jīng)過檢索現(xiàn)有技術(shù)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利號(hào)CN100409995C，一種膠焊連接方法。這種方法是在兩層待焊材料表面的搭接區(qū)域，涂上一層膠劑，然后采用熔化焊結(jié)熱源進(jìn)行搭接焊，以實(shí)現(xiàn)接頭的良好的連接，該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)械結(jié)合、冶金結(jié)合和化學(xué)結(jié)合的有效統(tǒng)一使得結(jié)構(gòu)件的承載載荷、疲勞強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度有較大幅度的提高。然而這種方法得到的接頭區(qū)域膠結(jié)區(qū)對(duì)于服役溫度有嚴(yán)格要求，溫度過高易發(fā)生變形使得接頭力學(xué)強(qiáng)度急劇降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法。
[0006]本發(fā)明是一種鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其步驟為:
(1)將鋁硅釬焊膏涂敷在搭接接頭上，以搭接件的搭接區(qū)域中心點(diǎn)為圓心，被均勻涂覆的釬焊區(qū)為封閉環(huán)狀，其中外徑1~5_，環(huán)寬0.15?0.2_，釬劑量0.5-1.0ml；
(2)焊接過程采用兩級(jí)加壓方式，預(yù)熱階段電極壓力為2.21?2.71KN，焊接階段電極壓力為3.44?3.94kN;預(yù)熱時(shí)間16?22s，預(yù)熱電流1.3?1.8KA，焊接時(shí)間12?16s，焊接電流5.2?5.6KA；設(shè)置如上參數(shù)后開始焊接，隨后讓焊件自然冷卻即可。
[0007]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1.搭接區(qū)域中心是電阻點(diǎn)焊形成的點(diǎn)焊區(qū)，圍繞點(diǎn)焊區(qū)分布的是釬焊區(qū)。
[0008]2.本方法中釬焊區(qū)繞點(diǎn)焊區(qū)分布，使搭接接頭的有效焊合面積有明顯增加且能降低接頭區(qū)域存在的應(yīng)力集中并進(jìn)一步提高接頭的力學(xué)強(qiáng)度。
[0009]3.相比膠焊方法，電阻點(diǎn)釬焊得到的接頭對(duì)服役溫度沒有嚴(yán)格要求。
[0010]4.電阻點(diǎn)釬焊方法可操作性較強(qiáng)，生產(chǎn)效率較高；實(shí)驗(yàn)過程不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體， 工作環(huán)境無煙塵，工藝環(huán)保。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是電阻點(diǎn)釬焊焊后示意圖，圖2是焊前搭接接頭俯視圖，圖3是電阻點(diǎn)釬焊焊接工藝規(guī)范，附圖標(biāo)記及對(duì)應(yīng)名稱為:上電極I，下電極2，上搭接件3，下搭接件4，點(diǎn)焊區(qū)5，釬焊區(qū)6。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1、圖2所示，本發(fā)明是一種鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其步驟為:
(1)將鋁硅釬焊膏涂敷在搭接接頭上，以搭接件的搭接區(qū)域中心點(diǎn)為圓心，被均勻涂覆的釬焊區(qū)為封閉環(huán)狀，其中外徑1~5_，環(huán)寬0.15?0.2_，釬劑量0.5-1.0ml；
(2)焊接過程采用兩級(jí)加壓方式，預(yù)熱階段電極壓力為2.21?2.71KN，焊接階段電極壓力為3.44?3.94kN;預(yù)熱時(shí)間16?22s，預(yù)熱電流1.3?1.8KA，焊接時(shí)間12?16s，焊接電流5.2?5.6KA；設(shè)置如上參數(shù)后開始焊接，隨后讓焊件自然冷卻即可。
[0013]以上所述的鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，焊接過程中的鋼的厚度為I?1.5_;鋁的厚度為I?2mm。
[0014]如圖2所示，以上所述的鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，上搭接件3為鋼，下搭接件4為鋁。
[0015]以上所述的鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，焊接過程中的使用的鋁硅釬焊膏熔點(diǎn)為595°C。
[0016]如圖3所示是電阻點(diǎn)釬焊焊接工藝規(guī)范，P2=3.44?3.94kN，預(yù)熱階段:Pl=2.21?2.71kN; ti=16?22s ； Ii=I.3?I.8kA，焊接階段:P2=3.44-3.94kN； t2=12~16s ； I2=5.2-5.6kA。
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]實(shí)施例1:
如圖2所示，鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其中上搭接件為Imm厚的Q235鋼板，下搭接件為2_厚的工業(yè)純鋁板；以搭接件的搭接區(qū)域中心點(diǎn)為圓心，被均勻涂覆的釬焊區(qū)為封閉環(huán)狀，其中外徑為1_，環(huán)寬0.15mm，使用鋁硅釬焊膏0.5ml;焊接過程采用兩級(jí)加壓方式，預(yù)熱階段電極壓力為2.21KN，焊接階段電極壓力3.44kN;預(yù)熱時(shí)間16s，預(yù)熱電流1.3KA，焊接時(shí)間12s，焊接電流5.2KA;設(shè)置如上的工藝參數(shù)通電進(jìn)行焊接，隨后讓焊件自然冷卻即可。如圖1所示為電阻點(diǎn)釬焊焊后示意圖。
[0019]在島津萬能試驗(yàn)機(jī)上對(duì)焊后試樣進(jìn)行室溫力學(xué)拉伸測(cè)試，結(jié)果顯示斷裂發(fā)生在接頭點(diǎn)焊區(qū)處。
[0020]實(shí)施例2:
如圖2所示，鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其中上搭接件為1.5mm厚的Q235鋼板，下搭接件為Imm厚的工業(yè)純鋁板；以搭接件的搭接區(qū)域中心點(diǎn)為圓心，被均勻涂覆的釬焊區(qū)為封閉環(huán)狀，其中外徑為5mm，環(huán)寬0.20_，使用鋁硅釬焊膏Iml;焊接過程采用兩級(jí)加壓方式，預(yù)熱階段電極壓力為2.71KN，焊接階段電極壓力3.94kN;預(yù)熱時(shí)間22s，預(yù)熱電流1.8KA，焊接時(shí)間16s，焊接電流5.6KA;設(shè)置如上的工藝參數(shù)通電進(jìn)行焊接，隨后讓焊件自然冷卻即可。
[0021]在島津萬能試驗(yàn)機(jī)上對(duì)焊后試樣進(jìn)行室溫力學(xué)拉伸測(cè)試，結(jié)果顯示斷裂發(fā)生在鋁母材側(cè)熱影響區(qū)處。
[0022]實(shí)施例3:
如圖2所示，鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其中上搭接件為Imm厚的Q235鋼板，下搭接件為1.5mm厚的工業(yè)純鋁板；以搭接件的搭接區(qū)域中心點(diǎn)為圓心，被均勻涂覆的釬焊區(qū)為封閉環(huán)狀，其中外徑為3mm，環(huán)寬0.18_，使用鋁硅釬焊膏0.8ml;焊接過程采用兩級(jí)加壓方式，預(yù)熱階段電極壓力為2.46KN，焊接階段電極壓力3.69kN;預(yù)熱時(shí)間20s，預(yù)熱電流1.5KA，焊接時(shí)間15s，焊接電流5.5KA;設(shè)置如上的工藝參數(shù)通電進(jìn)行焊接，隨后讓焊件自然冷卻即可。
[0023]在島津萬能試驗(yàn)機(jī)上對(duì)焊后試樣進(jìn)行室溫力學(xué)拉伸測(cè)試，結(jié)果顯示斷裂發(fā)生在搭接區(qū)域鋁母材側(cè)熱影響區(qū)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其特征在于，其步驟為: (1)將鋁硅釬焊膏涂敷在搭接接頭上，以搭接件的搭接區(qū)域中心點(diǎn)為圓心，被均勻涂覆的釬焊區(qū)為封閉環(huán)狀，其中外徑1~5_，環(huán)寬0.15?0.2_，釬劑量0.5-1.0ml； (2)焊接過程采用兩級(jí)加壓方式，預(yù)熱階段電極壓力為2.21?2.71KN，焊接階段電極壓力為3.44?3.94kN;預(yù)熱時(shí)間16?22s，預(yù)熱電流1.3?1.8KA，焊接時(shí)間12?16s，焊接電流5.2?5.6KA；設(shè)置如上參數(shù)后開始焊接，隨后讓焊件自然冷卻即可。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其特征在于焊接過程中的鋼的厚度為I?1.5mm;招的厚度為I?2mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其特征在于上搭接件(3)為鋼，下搭接件(4)為鋁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼與鋁搭接件的電阻點(diǎn)釬焊方法，其特征在于焊接過程中的使用的鋁硅釬焊膏熔點(diǎn)為595°C。
【文檔編號(hào)】B23K31/02GK105921901SQ201610455570
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】張昌青, 呂廣明, 劉雄波, 靳少龍, 楊黎東
【申請(qǐng)人】蘭州理工大學(xué)