用于异种金属焊接的高纵横比焊接面设计制造技术

本文公开了一种电阻点焊电极，其用于与具有铝合金工件的叠层中的钢制工件中的狭窄的或其他选定的点焊区域接触，以在点焊方法中使用，在所述点焊方法中焊接熔核在叠层的界面处在铝制工件中小心地形成。用于与钢制工件接触的焊接电极的焊接面成形为具有大于1的纵横比，其与钢制工件的接触表面配合，而用于铝接触的焊接电极的焊接面是圆形的(纵横比等于1)。工件的叠层可以包括面向两个夹层式叠层的铝制工件的单个钢制工件或面向单个铝制工件的两个钢制工件，外部钢制工件具有用于钢焊接电极的狭窄接触表面。

Design of high aspect ratio welding surface for dissimilar metal welding

【技术实现步骤摘要】
用于异种金属焊接的高纵横比焊接面设计
本公开涉及用于异种金属焊接的高纵横比焊接面设计。
技术介绍
电阻点焊是许多行业用于将两个或更多个金属工件连接在一起的工艺。例如，汽车工业通常使用电阻点焊在车辆结构框架构件(例如，车身侧面和横向构件)和车辆闭合构件(例如，车门、发动机罩、后备箱盖、后备箱门等)的制造过程中将金属工件连接在一起。许多点焊缝通常形成在上覆金属工件的叠层的圆周周围的各个点处，或一些其他粘合区域处，以确保该部件在结构上是合理的。虽然通常实施点焊使为了将某些类似组成的金属工件(例如钢-钢和铝-铝)连接在一起，但是将较轻重量的材料结合到车身结构中的需求使得通过电阻点焊将钢制工件连接到铝制工件受到了关注。这种钢制和铝制工件可具有薄的保护涂层(例如镀锌钢或树脂涂覆的铝合金)并且通常为金属板层的形式，或具有相对薄的部分(例如，厚度为约0.3毫米至约6毫米)的铸件或挤压件的形式，或任何其他可电阻点焊的件的形式，包括表面层或涂层(如果存在的话)。上述对电阻点焊此类异种金属工件的要求并非汽车工业所独有。实际上，它延伸到其他行业，包括航空、海运、铁路和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将钢制工件点焊至铝合金工件的方法，所述方法包括：/n提供包括钢制工件和铝合金工件的叠层，所述钢制工件和铝合金工件重叠以提供接合界面；/n使所述钢制工件的电极接触面与钢焊接电极接触，所述钢焊接电极具有纵横比大于1.5的成形焊接面；/n同时使所述铝合金工件的电极接触表面与铝合金焊接电极接触，所述铝合金焊接电极具有纵横比基本上等于1的圆形焊接面；/n使电流通过所述钢和铝合金焊接电极之间并通过所述叠层以在铝合金工件内和接合界面处引发熔融铝合金焊池，所述电流在钢制工件中的电流密度大于在铝合金工件中的电流密度；以及/n终止电流的通过，此时由所述铝合金焊接电极在铝合金工件的电极接触表面处形成的接触补...

【技术特征摘要】
20181102 US 16/178,8061.一种将钢制工件点焊至铝合金工件的方法，所述方法包括：
提供包括钢制工件和铝合金工件的叠层，所述钢制工件和铝合金工件重叠以提供接合界面；
使所述钢制工件的电极接触面与钢焊接电极接触，所述钢焊接电极具有纵横比大于1.5的成形焊接面；
同时使所述铝合金工件的电极接触表面与铝合金焊接电极接触，所述铝合金焊接电极具有纵横比基本上等于1的圆形焊接面；
使电流通过所述钢和铝合金焊接电极之间并通过所述叠层以在铝合金工件内和接合界面处引发熔融铝合金焊池，所述电流在钢制工件中的电流密度大于在铝合金工件中的电流密度；以及
终止电流的通过，此时由所述铝合金焊接电极在铝合金工件的电极接触表面处形成的接触补片的表面积大于由所述钢焊接电极在钢制工件的电极接触表面处形成的接触补片的表面积，由所述铝合金焊接电极形成的接触补片的表面积大于由所述钢焊接电极形成的接触补片的比例为1.5：1至16：1。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钢焊接电极的焊接面是非圆形的，其纵横比大于1.5，并且所述焊接面位于锥形电极主体上，所述锥形电极主体引导焊接面与钢制工件接触，所述锥形电极主体相对于焊接面形成有10到70度的切割角。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钢焊接电极的焊接面是非圆形的，其纵横比大于1.5，最大尺寸不大于10毫米，最小尺寸不小于2毫米。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述钢焊接电极的焊接面为椭圆形或矩形，其最大尺寸不大于10毫米，最小尺寸不小于2毫米，并且所述焊接面位于锥形电极主体上，所述锥形电极主体引导焊接面与钢制工件接触，所述锥形电极主体相对于焊接面形成有10到70度的切割角。


5.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·哈泽胡恩，D·R·希格尔，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US