焊接异种合金的拼合紧固件及其焊接方法技术

本发明专利技术提出一种用于异种合金焊接的拼合紧固件及焊接方法。紧固件由帽盖和芯部组成，帽盖采用薄胚料冲压成型，壁厚均匀且壁厚T的范围为0.85Tm到Tm，Tm为帽盖最大壁厚，有效简化加工流程、降低成本。帽盖上的胀形结构在组装时可稳固锚固芯部，适配快节拍冲压制造；焊接过程中，胀形结构适时失效，既便于芯部穿刺第一合金形成优质接头，又能使帽盖上端面充分变形，扩大腔体容积以容纳排出金属，提升焊点成型质量。此外，帽盖下端面的翻边结构增强了轴向支撑，防止帽盖变形与对第一合金的损伤。配套的焊接方法通过精准控制焊接参数，充分发挥紧固件结构优势，为异种合金焊接提供高效可靠的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于异种合金的焊接领域，具体涉及一种用于焊接异种合金的拼合紧固件及其焊接方法。

技术介绍

1、在汽车制造领域，异种合金构件的焊接技术是实现轻量化与高性能车身的关键。然而，由于异种合金在物理性能(如熔点、热膨胀系数)和化学性质上存在显著差异，传统焊接工艺极易在焊缝区域生成脆性金属间化合物，并引发裂纹等缺陷，导致焊缝质量稳定性不足、力学性能难以满足车身结构的严苛要求。为攻克这一技术瓶颈，焊-铆复合焊接工艺成为当前提升异种合金焊接可靠性的有效解决方案。该工艺通过在每个焊点引入特制紧固件，将焊接的冶金结合与铆接的机械锁合优势相结合，但这也使得紧固件的结构设计成为影响焊接质量、制造成本及生产效率的核心要素。

2、现有专利cn118595755a提出的紧固件制造方法，采用薄胚料与厚胚料分别成型盖状薄壁结构和中心圆台结构，在一定程度上降低了冲压加工难度。然而，该方案仍存在优化空间：盖状薄壁结构的壁厚参数及安装部的几何构型，需进一步开展精细化设计。通过对结构和尺寸参数的系统性优化，可将紧固件成型过程中的冲压工序的步数显著降低，不仅能够显著降低制造复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种焊接异种合金的拼合紧固件，用于电阻点焊焊接第一合金和第二合金的叠层构件，其中所述第一合金为轻金属，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述的帽盖最大的壁厚Tm的范围在0.2毫米到0.5毫米。

3.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述胀形结构为所述帽盖和芯部拼合后对帽盖局部区域的补充挤压凹陷成型，所述胀形结构局部区域的最小壁厚Tb大于0.25Tm，其中Tm为帽盖的最大壁厚。

4.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述帽盖上设有由外表面向内凹陷、呈周向环形分布的定位梯槽(105)，其纵向侧壁(1...

【技术特征摘要】

1.一种焊接异种合金的拼合紧固件，用于电阻点焊焊接第一合金和第二合金的叠层构件，其中所述第一合金为轻金属，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述的帽盖最大的壁厚tm的范围在0.2毫米到0.5毫米。

3.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述胀形结构为所述帽盖和芯部拼合后对帽盖局部区域的补充挤压凹陷成型，所述胀形结构局部区域的最小壁厚tb大于0.25tm，其中tm为帽盖的最大壁厚。

4.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述帽盖上设有由外表面向内凹陷、呈周向环形分布的定位梯槽(105)，其纵向侧壁(106)与所述法兰部(202)外沿侧壁(206)间隙配合，用于精确限定所述芯部的安装位置。

5.根据权利要求1或4所述的拼合紧固件，其特征在于，所述的胀形结构设在所述的定位梯槽区域，使定位梯槽纵向侧壁(106)局部变形形成外凸区域区域机械锚固所述芯部。

6.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述帽盖下端面设有径向向外延伸的翻边结构，且翻边结构横向宽度lf与帽盖最大壁厚tm满足：3×tm≤lf≤6×tm。

7.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，所述帽盖包含帽盖侧围及弧形区；所述弧形区自帽盖侧围上端呈弧线延伸至帽盖上端面，并在径向向内扩展时形成回弯结构，致使弧形区局部区域高出帽盖上端面，从而使帽盖上端面形成向内凹陷的轮廓。

8.根据权利要求9所述的拼合紧固件，其特征在于，所述帽盖上端面呈向内凹陷的轮廓，仅与芯部顶面(208)部分接触。

9.根据权利要求4或7所述的拼合紧固件，其特征在于，所述法兰部外沿侧壁h2与定位梯槽高度h1满足：h2＜h1≤3×h2。

10.根据权利要求1所述的拼合紧固件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铭锋，杨上陆，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：