一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺制造技术

本发明专利技术属于焊接领域，具体涉及一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺。本发明专利技术的技术方案如下：一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，采用双脉冲焊接工艺，对Q&P钢施加一次脉冲电流I1进行一次焊接，其后对已熔化焊点施加二次脉冲电流I2，使部分凝固的熔核再次熔化。本发明专利技术提供的提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，解决Q&P钢焊接接头力学性能差，缩孔缺陷严重的问题。

A Resistance Spot Welding Process for Improving the Quality of Q&P Steel Welded Joints

The invention belongs to the welding field, in particular to a resistance spot welding process for improving the quality of Q&P steel welded joints. The technical scheme of the present invention is as follows: a resistance spot welding process for improving the quality of Q&P steel welded joints is adopted, in which a single pulse current I1 is applied to Q&P steel for one time welding, and then a second pulse current I2 is applied to the melted solder joints to re-melt the partial solidified nuggets. The resistance spot welding process provided by the invention improves the quality of Q&P steel welded joints, solves the problems of poor mechanical properties and serious shrinkage defects of Q&P steel welded joints.

【技术实现步骤摘要】
一种提高Q＆P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺
本专利技术属于焊接领域，具体涉及一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺。
技术介绍
随着经济和科学技术的飞速发展以及全球能源危机、环境污染等问题的日益突出，安全、节能、环保型汽车正逐渐成为汽车制造商和用户关注的焦点。据统计，如果汽车自身重量降低10％，可使汽车油耗降低8％，排放量降低4％。而通过使用先进高强钢代替传统的汽车用钢，可在保证汽车安全性的前提下减少车身自重，达到节能减排的目的。一般认为，先进高强钢(AdvancedHighStrengthSteel,AHSS)的发展可分为三个阶段：第一代AHSS包括双相钢、马氏体钢、相变诱导塑型钢等；第二代AHSS包括孪晶诱导塑性钢、低密度钢；第三代AHSS包括淬火配分钢(Q&P)和中锰钢。其中第三代AHSS旨在用较低的合金元素含量来实现超高强度和良好塑性的优良配比，从而生产出能够满足汽车工业要求的高强度汽车板。如今，Q&P钢已逐渐实现工业化生产。电阻点焊是一种广泛应用于汽车车身装配的连接技术，据统计，一辆轿车平均拥有3000个焊点。随着越来越多的先进高强钢板被应用到汽车制造中，电阻点焊也必将成为其最重要的连接方式之一。然而，先进高强钢的焊接性存在着普遍问题。一方面，其较高的合金元素含量导致碳当量的增加，致使其焊接性变差。另一方面，电阻点焊过程中的热循环会破坏先进高强钢母材的微观组织，导致熔核和母材的性能不一致，进而引起应力集中并促进裂纹的萌生和扩展。此外，先进高强钢较之于传统汽车用钢，有更大的飞溅、缩孔、界面断裂的倾向，焊接工艺窗口也更为狭小。Q&P钢作为第三代先进高强钢，其较差的焊接性是制约其工业应用的重要因素。
技术实现思路
本专利技术提供一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，解决Q&P钢焊接接头力学性能差，缩孔缺陷严重的问题。本专利技术的技术方案如下：一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，采用双脉冲焊接工艺，对Q&P钢施加一次脉冲电流I1进行一次焊接，其后对已熔化焊点施加二次脉冲电流I2，使部分凝固的熔核再次熔化。进一步地，所述的提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，I1的值为：IF-1≤I1≤IF，I2的值为：IF-2≤I2≤IF，单位为kA；其中，IF为对Q&P钢进行单脉冲试验性焊接，确定其发生飞溅的电流值。进一步地，所述的提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，具体包括如下步骤：1)采用工频交流电阻点焊机或中频逆变式电阻焊机，对Q&P钢进行单脉冲焊接试验，确定其飞溅时的电流值IF；2)对Q&P钢进行预压，预压时间t1为400ms；3)对Q&P钢进行无飞溅第一次焊接，电流值I1，焊接时间t2为200ms～300ms；4)间隔时间t3为40ms；5)对熔核再一次通电加热，电流为IF，焊接时间t4为100ms～500ms；6)断电后对Q&P钢进行保压，保压时间t5为200ms。进一步地，所述的提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，电极压力在焊接过程始终为恒定值，在2500N～5000N之间。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术通过施加焊接电流I1可对Q&P钢进行无飞溅第一次焊接，避免了焊接飞溅对接头力学性能的影响，所涉及的一次脉冲电流I1具体视飞溅电流IF进行调整，然后通过施加二次焊接电流I2对已部分凝固的熔核进行重熔，可有效抑制熔核中心区缩孔缺陷的形成；此外，所涉及的二次脉冲电流I2视欲提升的力学性能进行调整，通过调节二次电流值可直接控制二次熔核的大小，形成不同的熔核形态，即施加较低的二次脉冲电流形成较小的二次熔核(较之于一次熔核)，进而起到回火作用，接头的正拉强度和延伸比得以提升，施加较高的二次脉冲电流可形成较大的二次熔核(较之于一次熔核)，可提升熔核的综合强度，尤其是拉剪强度。2、本专利技术可在小电流、小电极压力条件下对Q&P钢进行有效连接，对电极头寿命的影响小，适用于工业应用。施加二次脉冲电流I2时，已部分凝固的一次熔核充当了塑性环的作用，即抑制了二次脉冲焊接过程中的飞溅倾向，扩展了二次脉冲电流的焊接窗口，进而为扩展二次熔核提供可能，在小电流条件下熔核扩展和强度提升效果显著。附图说明图1为本专利技术的焊接工艺流程示意图；图2为Q&P钢单脉冲焊接和双脉冲焊接下熔核的示意图；其中，(a)为单脉冲焊接，(b)为双脉冲焊接；图3为Q&P钢熔核区的金相照片；其中，(a)为对比例2，(b)为实施例3，(c)为实施例5；图4为Q&P钢失效后的金相照片；其中，(a)为对比例1拉剪断口，(b)为对比例1正拉断口，(c)为实施例2拉剪断口，(d)为实施例2正拉断口，(e)为实施例3拉剪断口，(f)为实施例3正拉断口，(g)为实施例5拉剪断口，(h)为实施例5正拉断口。具体实施方式为了使本专利技术的工艺参数及优势更加清楚，以下结合附图、对比例和实施例，对本专利技术进行进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。试验钢为980MPa级Q&P钢，厚度为1.8mm。对比例1电极压力2625N，飞溅电流8kA；对Q&P钢进行预压，预压时间t1：400ms；对Q&P钢施加焊接电流I1，电流值为I1：IF-1≤I1<IF(单位kA)，这里选择7kA，焊接时间t2为240ms；断电后对钢板进行保压，保压时间t5为200ms；本例为传统单脉冲焊接工艺，小电流、小电极压力条件，所形成的熔核直径约为6.16mm，拉剪强度为26.79kN(界面断裂模式)，正拉强度为4.9kN(纽扣断裂模式)，延伸比为0.18。对比例2电极压力4700N，飞溅电流10kA；对Q&P钢进行预压，预压时间t1：400ms；施加焊接电流I1，电流值为I1：IF-1≤I1&lt;IF(单位kA)，这里选择9.5kA，焊接时间t2为240ms；断电后对钢板进行保压，保压时间t5为200ms；本例为传统单脉冲焊接工艺，大电流、大电极压力条件，所形成的熔核直径约为7.51mm，拉剪强度为31.28kN(界面断裂模式)，正拉强度为5.54kN(纽扣断裂模式)，延伸比为0.18。对比例3电极压力4500N，飞溅电流10kA；对Q&P钢进行预压，预压时间t1：400ms；施加焊接电流I1，电流值为I1：IF-1≤I1&lt;IF(单位kA)，这里选择9kA，焊接时间t2为240ms；断电后对钢板进行保压，保压时间t5为200ms；本例为传统单脉冲焊接工艺，大电流、大电极压力条件，所形成的熔核直径约为7.05mm，拉剪强度为30.09kN(界面断裂模式)，正拉强度为6.15kN(纽扣断裂模式)，延伸比为0.20。实施例1电极压力2625N，飞溅电流8kA；对Q&P钢进行预压，预压时间t1：400ms；施加焊接电流I1，电流值为I1：IF-1≤I1&lt;IF(单位kA)，这里选择7kA，焊接时间t2为240ms；施加焊接电流I2，电流为IF：IF-2≤I2&lt;IF(单位kA)，这里选择6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，其特征在于，采用双脉冲焊接工艺，对Q&P钢施加一次脉冲电流I1进行一次焊接，其后对已熔化焊点施加二次脉冲电流I2，使部分凝固的熔核再次熔化。

【技术特征摘要】
1.一种提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，其特征在于，采用双脉冲焊接工艺，对Q&P钢施加一次脉冲电流I1进行一次焊接，其后对已熔化焊点施加二次脉冲电流I2，使部分凝固的熔核再次熔化。2.根据权利要求1所述的提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，其特征在于，I1的值为：IF-1≤I1≤IF，I2的值为：IF-2≤I2≤IF，单位为kA；其中，IF为对Q&P钢进行单脉冲试验性焊接，确定其发生飞溅的电流值。3.根据权利要求2所述的提高Q&P钢焊接接头质量的电阻点焊工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：1)采用工频交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：许云波，刘训达，彭飞，王源，顾兴利，卢兵，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21