一种1180DP双相钢的电阻点焊工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种1180DP双相钢的电阻点焊工艺，其包括下述工艺步骤：（1）试焊：将焊件固定后施加一次焊接脉冲试焊；焊接脉冲试焊的焊接时间为8～10个周波、电极压力为3.6KN～5.6KN，焊接电流逐次增加，直到发生焊接飞溅，确定此时的焊接电流I；（2）焊接：进行正式焊接，正式焊接的焊接脉冲为2个，电极压力为3.6KN～5.6KN；第一个焊接脉冲的焊接电流为I1，I1=I

【技术实现步骤摘要】
一种1180DP双相钢的电阻点焊工艺


[0001]本专利技术涉及一种焊接工艺，尤其是一种1180DP双相钢的电阻点焊工艺。

技术介绍

[0002]当前汽车行业对节能减排和乘客安全需求迫切，由于双相汽车钢板具有极佳的吸能和减重特性而广泛应用于车辆制造。电阻点焊的成本低、生产效率高并且节能环保，目前仍是车辆生产中零部件最主要的连接方式。一辆白车身中大约有三到五千个焊点，其力学性能关系到整车的碰撞和耐久。目前各汽车主机厂和研究机构对双相钢的电阻点焊都有相应的焊接工艺规程，这些焊接规程对600DP、780DP和980DP双相钢基本适用，焊接完成后的焊点在力学性能测试中都能以焊核拔出的理想形式失效，具有较高的峰值载荷、最大位移和吸收能量值。
[0003]1180DP双相钢由于具有很高的碳当量，焊接性能不佳，采用上述焊接规程制成的焊点往往以界面断裂的形式失效，承载能力和吸能效果不尽如人意，难以发挥1180DP双相钢材料的高强优势。近年来人们为提高双相钢焊点力学性能做了较多努力，例如在施焊处涂敷能够细化晶粒的孕育剂合金膏，使细化晶粒的合金元素熔化到焊核中，以提高焊点的强度和塑性；采用预热、焊接和回火三个脉冲来改善双相钢的焊接性，提高焊点的塑韧性。但添加孕育剂在焊接复杂零部件过程中不易实现，三脉冲焊接的方式时间过长，降低了生产效率。因此需要一种既易于实现又能不显著降低电阻点焊加工效率的方式来提高1180DP双相钢焊点的力学性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种焊点力学性能高的1180DP双相钢的电阻点焊工艺。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术包括下述工艺步骤：（1）试焊：将焊件固定后施加一次焊接脉冲试焊；焊接脉冲试焊的焊接时间为8～10个周波、电极压力为3.6KN～5.6KN，焊接电流逐次增加，直到发生焊接飞溅，确定此时的焊接电流I；（2）焊接：进行正式焊接，正式焊接的焊接脉冲为2个，电极压力为3.6KN～5.6KN；第一个焊接脉冲的焊接电流为I1，I1=I
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0.2、单位KA，焊接时间8～10个周波；冷却时间2～4个周波；第二个焊接脉冲的焊接电流为I2，I2=I1+(1～1.5)、单位KA，焊接时间8～10个周波。
[0006]本专利技术所述步骤（1）中，初始加压时间为3～5个周波，焊接脉冲施加完毕后的保持时间为2～3个周波。
[0007]本专利技术所述步骤（2）中，初始加压时间为3～5个周波，焊接脉冲施加完毕后的保持时间为2～3个周波。
[0008]本专利技术所述双相钢的厚度为1.0～1.6mm。
[0009]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术先以稍低于飞溅电流的一次脉冲I1对焊件进行焊接，能够产生较大尺寸的熔核并对焊件进行加热，冷却时间控制在2～4
个周波内保证焊件焊接区域维持在较高温度；然后施加二次焊接脉冲，由于一次焊接脉冲的加热作用，使得更大的二次脉冲电流I2作用下不会发生飞溅，因此焊点获得更高的焊接热输入，形成大尺寸熔核，增大了焊透率和热影响区宽度，减缓了焊点附近的应力梯度，从而使焊点具备更高的强度和更好的塑性。本专利技术可以有效提升焊点熔核尺寸、增大焊透率和热影响区宽度，减缓应力梯度分布，从而提升焊点的力学性能，使其能够承受更高载荷、吸收更多能量。
附图说明
[0010]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0011]图1是本专利技术所述电阻点焊的结构示意图；图2是本专利技术所述电极头形状尺寸的结构示意图；图3是本专利技术所述焊接脉冲试焊的工艺示意图；图4是本专利技术所述正式焊接的工艺示意图；图5是本专利技术所述焊点熔核的形状示意图；图6是常规点焊工艺与本专利技术点焊工艺所得焊点的低倍形貌对比图；图7是常规点焊工艺与本专利技术点焊工艺所得焊点的力学性能对比图。
具体实施方式
[0012]实施例1
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5：本1180DP双相钢的电阻点焊工艺采用下述工艺步骤。
[0013]焊接材料和设备：本方法适用材料为1180DP双相钢冷轧连续退火态钢板，厚度为1.0～1.6mm，所述焊件数量为两层钢板搭接。所使用的电阻焊机为工频交流电阻焊机，电极头为ISO 5821 Resistance Welding — Spot welding electrode caps 标准中的F1类型电极头，如图2所示，其外径φ=16mm、高度I=23mm、锥度1:10，电极头头部的半圆形半径R=8mm、头部端面的直径φ=6mm，材质为铬锆铜。
[0014]（1）钢板清洁：首先对待焊的1180DP双相钢钢板表面进行脱油脱脂处理，保证其表面清洁；调整钢板表面平面度使焊件紧密贴合。
[0015]（2）试焊：如图1所示，将清洁后的1180DP双相钢焊件置于焊接位置试焊，采用焊接工装固定，对焊件施加一次焊接脉冲；如图3所示，焊接脉冲试焊的工艺为：初始加压时间为3～5个周波，焊接时间为8～10个周波、电极压力为3.6KN～5.6KN，每个周波时间为20ms，焊接脉冲施加完毕后的保持时间为2～3个周波；先选取较小的初始焊接电流≤5KA、最好为5KA，再逐次增加焊接电流制备焊点，每次增加0.1～0.2KA、最好每次增加0.1KA，直到发生焊接飞溅，确定此时的焊接电流I、单位KA。各实施例的试焊工艺参数见表1。
[0016]表1：各实施例的试焊工艺参数
（3）焊接：如图1所示，确定焊接电流I后进行正式焊接；如图4所示，正式焊接的焊接脉冲为2个，两个焊接脉冲的电极压力均为3.6KN～5.6KN；初始加压时间为3～5个周波；第一个焊接脉冲的焊接电流为I1，I1=I
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0.2、单位KA，焊接时间8～10个周波；第一个焊接脉冲后进行冷却，冷却时间2～4个周波；冷却后进行第二个焊接脉冲，第二个焊接脉冲的焊接电流为I2，I2=I1+(1～1.5)、单位KA，焊接时间8～10个周波；焊接脉冲施加完毕后的保持时间为2～3个周波。各实施例的焊接工艺参数见表2。
[0017]表2：各实施例的焊接工艺参数4）焊点性能：正式焊接后，所得焊点熔核的形状如图5所示；根据图5所示焊点熔核的形状计算焊点熔核的压痕率、焊透率、热影响区宽度；计算公式见下述公式（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）：上述公式中：T1、T2分别为所焊接两层钢板的厚度，mm；W1为焊点熔核的高度，mm；
W2为两层钢板压痕顶点之间的距离，mm；D1为焊点熔核的直径，mm；D2为焊接热循环区的直径，mm。
[0018]采用上述工艺，所得焊点熔核的压痕率在5.2%～13.6%、焊透率为77.8%～85.8%、热影响区宽度为1.205mm～1.786mm、焊核拔出失效载荷1.95KN～4.56KN、焊点塑性13.24J～26.97J。各实施例所得焊点熔核的性能见表3。另取实施例1所述钢板采用常规点焊工艺进行焊接，作为对比例，所得焊点熔核的性能见表3。
[0019]表3：各实施例所得焊点熔核的性能图6和图7分别为常规点焊工艺与实施例1和2点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1180DP双相钢的电阻点焊工艺，其特征在于，其包括下述工艺步骤：（1）试焊：将焊件固定后施加一次焊接脉冲试焊；焊接脉冲试焊的焊接时间为8～10个周波、电极压力为3.6KN～5.6KN，焊接电流逐次增加，直到发生焊接飞溅，确定此时的焊接电流I；（2）焊接：进行正式焊接，正式焊接的焊接脉冲为2个，电极压力为3.6KN～5.6KN；第一个焊接脉冲的焊接电流为I1，I1=I
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0.2、单位KA，焊接时间8～10个周波；冷却时间2～4个周波；第二个焊接脉冲的焊接电流为I2，I2=I1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵光，夏明生，孟根巴根，康欣，许晓，刘立学，林果，
申请(专利权)人：河钢乐亭钢铁有限公司河钢股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：