焊接复合材料的方法及其制品技术

本发明专利技术涉及一种焊接复合材料的方法及由此制备的焊接结构。该方法包括将基材与复合材料接触的步骤，其中所述复合材料包括一对被隔开的钢板及处于钢板之间的芯层；所述芯层的体积是复合材料总体积的大约25体积%（vol%）或更高；所述芯层包括布置在一束或多束纤维中的多根钢纤维，所述纤维沿芯层的厚度方向延伸，从而使所述芯层与钢板电接触；以及所述钢纤维具有与纤维长度方向垂直的横截面的面积是大约1×10-5mm2至大约2.5×10-2mm2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通常用于将复合材料焊接到金属材料、或复合材料焊接到复合材料或以上两者的焊接方法，还涉及将复合材料焊接到包括焊接复合材料的制品的焊接方法，更具体地说，涉及其中所述复合材料包括聚合物层的焊接方法及制品。
技术介绍
人们对减轻交通中使用的车辆及制品的重量兴趣浓厚。因此，人们不断寻找新的重量轻的材料，如包含一金属层和一聚合物层的复合材料。理想地，此类材料可以提供一种 或多种好处，如重量减轻、强度重量比提高、成本降低等。对许多应用来说，人们还希望此类复合材料可以焊接(即能够采用电阻焊来焊接)。人们普遍认识到，包括绝缘聚合物层的夹芯复合材料很难焊接，使其不适合这些应用。人们对于改善复合材料的焊接性进行了种种尝试，包括在聚合物层加入粉末形式的导电填料，从而提高聚合物层的导电性。为了补偿聚合物较差的导电性，认为必须加入含量相对较高的导电粉末。遗憾的是，加入导电粉末后，复合材料的机械性能和可拉性通常较差。此外，此类材料通常需要采用特殊设备来加工(如，成型、焊接、冲压、拉伸等)。此夕卜，人们希望得到一种焊接性得到改进的材料，例如，其特征在于通常较高的焊接电流范围，与范围广泛的各种基材焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.28 US 61/290,384;2010.08.06 US 61/371,360;1.一种包括一将基材材料与复合材料接触的步骤的方法，其中所述复合材料包括一对被隔开的钢板及处于所述钢板之间的芯层； 所述芯层的体积是所述复合材料总体积的大约25体积％ (vol%)或更高； 所述芯层包括布置在一束或多束纤维中的多根钢纤维，所述纤维沿所述芯层厚度方向延伸，从而使所述芯层与所述钢板电接触；及 所述钢纤维具有与所述纤维长度方向垂直的横截面，所述横截面的面积是大约I X 10 5mm2 至大约 2. 5 X 10 2Him2n2.根据权利要求I所述的方法，其中所述方法包括对所述基材及所述复合材料施加大约2. 5kA至大约25kA的焊接电流，以将所述基材与所述复合材料焊接的步骤，从而实现特征是焊点面积大约Imm2或更大的焊接。3.根据权利要求I或2所述的方法，其中金属纤维的含量是所述复合材料芯层总体积的大约10vol%至大约30vol%。4.根据权利要求I至3任一项所述的方法，其中所述复合材料具有一用于将所述复合材料焊接到O. 8mm厚冷轧钢上的工艺窗口，其中所述工艺窗口的特征是焊接电流范围从大约I. 2至大约3. 5kA。5.根据权利要求I至4任一所述的方法，其中所述复合材料与所述基材的静态电阻之比是大约2至30。6.根据权利要求I至5任一项所述的方法，其中所述芯层包括一聚合物基体，所述聚合物基体包括选自由聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚醚、聚苯乙烯、包括丙烯腈的聚合物、包括丙烯酸的聚合物、包括丙烯酸酯的聚合物、聚酰亚胺、聚碳酸酯、离聚物和包括一种或多种上述聚合物的共聚物所组成的组中的至少一种聚合物。7.根据权利要求I至6任一项所述的方法，其中所述金属纤维具有通常为矩形的横截面。8.根据权利要求I至7任一项所述的方法，其中所述复合材料的厚度是从大约O.4至大约4mm。9.根据权利要求I至8任一项所述的方法，其中所述方法包括一采用多级焊接工艺形成焊接的步骤，所述多级焊接工艺包括一在一级焊接期间对所述基材和所述复合材料施加焊接电流的步骤以及一在二级焊接期间对所述基材和所述复合材料施加一不同焊接电流的步骤，从而在所述复合材料和所述基材之间形成焊接。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述复合材料的厚度大约是Imm或更高。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中由多级焊接工艺形成的所述焊接是与另一焊接距离约200mm或不到200mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·米兹拉西，
申请(专利权)人：多产研究有限责任公司，
类型：
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