超高强度热成形钢板点焊方法技术

本发明专利技术涉及钢板点焊技术领域，且公开了超高强度热成形钢板的焊接装置，包括焊钳变压器，所述焊钳变压器正面的一侧固定连接有焊钳安装支架，所述焊钳变压器前端的上部固定连接有焊机静电极臂，所述焊机静电极臂一侧的内部安装有紧固螺母，所述焊机静电极臂的一侧安装有焊钳静握杆，所述焊钳静握杆的下部安装有电极帽。该超高强度热成形钢板点焊方法，通过采用本发明专利技术工艺通过采用两段加热+多脉冲焊接方式，解决超高强度热成形钢板焊点飞溅大、强度不足等问题，所涉及的冷却时间CT、焊接脉冲次数调整范围大，为不同板件组合工艺设计调整减低了难度、缩短了调试周期，可适用于各种热冲压超高强板、高强高有显著效果。高强高有显著效果。

【技术实现步骤摘要】
超高强度热成形钢板点焊方法


[0001]本专利技术涉及钢板点焊
，具体为超高强度热成形钢板点焊方法。

技术介绍

[0002]汽车工业已经成为影响全球经济贸易的重要组成。而随着汽车的日益增多，汽车生产及汽车在使用过程中产生的大量燃料消耗、排放的巨量气体和各种固体废弃物和污染物，并随之而产生了日益严重的环境污染，因而世界能源紧张和油价大幅度上涨是一个必然的趋势。而且由于日益加剧的环境污染和能源紧张等问题，汽车工业面临的挑战将会越来越严峻。因此现代汽车发展的必然趋势和品质要求主要包括：节能减排、降低重量和提高安全系数即轻量化。这对实现经济可持续发展以及节能环保有着十分重要的意义。
[0003]超高强热成形钢板主要应用在保安件及结构件上，是实现汽车轻量化和保证安全性最主要的材料，因此，对于超高强热成形钢板的电阻点焊工艺参数有十分重要的意义。由于热成形钢的硬度高、强度大，导致其可焊的规范参数范围相对于普通钢板来说大大减小，因此研究其理想的焊接参数范围和焊接接头形成机理以及不同种类焊机对该种材料的焊接适用性，可以对汽车制造商制定适合的焊接工艺有着十分重要的指导作用和实践意义。
[0004]由于电阻点焊的过程复杂，材质、参数、工艺因素等影响接头质量的因素交织在一起，给质量控制带来了一定的难度。热成型件的大量使用也暴露除了工艺的缺点，特别是焊点毛刺、飞溅等。严重影响焊点外观和生产效率。尤其是焊接飞溅已经成为点焊工艺生产的主要问题。点焊飞溅有三种：
①
是当电极顶端被污染、焊接角度不垂直、被焊接材料的表面生锈严重等情况下，在通电的初期会发生表面飞溅。
②
是在熔核形成过程中，板间发生的板间飞溅。
③
是在单边多点焊接是发生的表层飞溅。
[0005]点焊飞溅的影响主要包括以下几个方面，主要是对安全、环境、质量和成本造成不利影响。
[0006]（1）飞溅的金属颗粒会严重恶化操作人员的劳动环境，威胁操作者的人身健康，危害现场人员的人身安全；（2）飞溅金属会严重损坏设备，例如夹具、气缸、焊钳、电缆和各种接头管路等；从而导致设备的使用寿命降低以及增加设备维修费用；（3）飞溅破坏了塑性环，使得接头强度和塑性降低；（4）飞溅伴随有缩孔和裂纹，影响接头的动载强度，降低了机械性能；（5）在三层板焊接中，焊接熔核首先在两层厚板间形成，如果飞溅在此时产生，第三层薄板的熔核还未形成，可能会造成开焊现象；（6）大量的焊接飞溅会附着在白车身表面，不仅降低了车身的表面质量，而且增加了打磨工序的劳动量。
[0007]表面飞溅的发生主要是因为被焊接材料的表面状况以及电极顶端的表面状况极端恶劣，因此只要清除掉附着在表面的尘埃或者锈迹、涂层等就可以消除这类飞溅。板间飞溅以及表层飞溅的产生则是由于焊接条件设定不当造成的，主要是热输入过大，导致熔化
的高压液态金属冲破塑性环而形成的，点焊飞溅几乎都是在加热的后期产生的。只要根据该材料以及电极顶端的消磨状况降低电流、提高电极加压力等后，从理论上来讲就可以消除飞溅。对于单边多点点焊的表层飞溅，由于是在变压器侧电极的接触面外围发生，因此使接触半径加大于反向(back)电极，就可以大幅度消除飞溅的产生。
[0008]超高强热成型高强钢电阻点焊存在的难点细小的的板条马氏体是构成超高强热成型高强钢板的主要组成部分，这是与普通钢板最大的不同。因而与普通钢板相比，超高强热成型高强钢板在点焊焊接过程会遇到一些独特的问题。首先，点焊时电极压力要足够大，对于超高强热成型高强钢板来说，强度可达到1500MPa，如果电极压力不足的话，工件表面的接触面积和通电面积就容易不足，因此很容易产生虚焊，焊不实以及焊核小的问题，而且由于镀层的存在，试件表面状态不稳定，在焊接时非常容易产生严重的重复性焊接飞溅。

技术实现思路

[0009]针对现有超高强度热成形钢板点焊方法的不足，本专利技术提供了超高强度热成形钢板点焊方法，具备在焊接前经过预热，同时在焊接过程中增加冷却时间，使得减小金属飞溅的优点，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0010]本专利技术提供如下技术方案：超高强度热成形钢板的焊接装置，包括焊钳变压器，所述焊钳变压器正面的一侧固定连接有焊钳安装支架，所述焊钳变压器前端的上部固定连接有焊机静电极臂，所述焊机静电极臂一侧的内部安装有紧固螺母，所述焊机静电极臂的一侧安装有焊钳静握杆，所述焊钳静握杆的下部安装有电极帽，所述焊钳变压器的下部安装有滚珠丝杆缸，所述焊钳变压器前端的中部活动套接有铰链轴承，所述铰链轴承的下部活动套接有焊钳电动极臂，所述焊钳电动极臂的前端安装有 焊钳动握杆。
[0011]优选的，所述电极帽分别在焊钳静握杆的下部和 焊钳动握杆的上部均有安装，两个所述电极帽相互接触，所述滚珠丝杆缸的前端活动套接在焊钳电动极臂后端的中部。
[0012]优选的，所述钢板夹持在特定的夹持装置内部，所述焊钳变压器与夹持装置配合加工。
[0013]超高强度热成形钢板的点焊方法，包括零件的搭接组合为1.5mm+1.5mm，电极帽选用16*23先端经6mm，焊接机器人型号为FANUC R
‑
2000iB/210F ，伺服焊钳型号SRTX
‑
2C8626，最大短路电流18KA，额定功率120KVA最大电机压力5000N。
[0014]优选的，所述第一阶段电流范围I1=4~5KA；焊接时间一范围T1=200
±
20ms。
[0015]优选的，所述第二阶段电流I2=12~13.5KA，焊接时间二范围T2=5~7ms，脉冲间冷却时间CT=8ms，具体板件厚度组合根据飞溅状态可做优化调整，脉冲次数=38~42s，具体数值可以根据强度情况做增减。
[0016]与现有超高强度热成形钢板点焊方法对比，本专利技术具备以下有益效果：1、该超高强度热成形钢板点焊方法，通过采用本专利技术工艺通过采用两段加热+多脉冲焊接方式，解决超高强度热成形钢板焊点飞溅大、强度不足等问题，所涉及的冷却时间CT、焊接脉冲次数调整范围大，为不同板件组合工艺设计调整减低了难度、缩短了调试周期，可适用于各种热冲压超高强板、高强高有显著效果。
附图说明
[0017]图1为本专利技术焊接电流波形图；图2为本专利技术结构焊钳示意图；图3为本专利技术结构零件装夹状态示意图；图4为本专利技术焊点现象和焊核直径报告示意图；图5为本专利技术热成型钢板的化学成分示意图。
[0018]图中：1、焊钳变压器；2、焊钳安装支架；3、焊机静电极臂；4、紧固螺母；5、焊钳静握杆；6、电极帽；7、滚珠丝杆缸；8、铰链轴承；9、焊钳电动极臂；10、 焊钳动握杆。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超高强度热成形钢板的焊接装置，包括焊钳变压器（1），其特征在于：所述焊钳变压器（1）正面的一侧固定连接有焊钳安装支架（2），所述焊钳变压器（1）前端的上部固定连接有焊机静电极臂（3），所述焊机静电极臂（3）一侧的内部安装有紧固螺母（4），所述焊机静电极臂（3）的一侧安装有焊钳静握杆（5），所述焊钳静握杆（5）的下部安装有电极帽（6），所述焊钳变压器（1）的下部安装有滚珠丝杆缸（7），所述焊钳变压器（1）前端的中部活动套接有铰链轴承（8），所述铰链轴承（8）的下部活动套接有焊钳电动极臂（9），所述焊钳电动极臂（9）的前端安装有 焊钳动握杆（10）。2.根据权利要求1所述的超高强度热成形钢板的焊接装置，其特征在于：所述电极帽（6）分别在焊钳静握杆（5）的下部和 焊钳动握杆（10）的上部均有安装，两个所述电极帽（6）相互接触，所述滚珠丝杆缸（7）的前端活动套接在焊钳电动极臂（9）后端的中部。3.根据权利要求1所述的超高强度热成形钢板的焊接装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢吉普，
申请(专利权)人：杭州宝伟汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：