电阻焊方法以及电阻焊设备技术

一种电阻焊方法，当通过电阻焊连接碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢时，用于防止曾经升到高温的连接部分冷却到马氏体相，从而防止连接部分的韧性下降以及连接部分变脆、连接部分开裂和时效裂纹。所述方法包括使电流流过由碳含量为０．３５ｗｔ％的碳钢制成的共轨单元和夹持器以连接夹持部分，并控制流过共轨单元和夹持器的电流以及电流流动时间，用于缓慢冷却升高到高温的连接部分，以进行退火处理，由此维氏硬度可以降低到小于６００ＨＶ，并且连接部分的主要组织形成为中间阶段相。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过电阻焊连接两个金属件的电阻焊方法以及电阻焊设备，更具体地，涉及当两个金属件中的至少一个是碳含量至少是中碳钢碳含量的碳钢时使用的电阻焊方法和电阻焊设备。注意，“中碳钢”是碳含量为0.15wt％到0.3wt％的碳钢，而“高碳钢”是碳含量超过0.3wt％的碳钢。
技术介绍
作为相关技术的一个例子，使用共轨单元(common rail unit)的连接位置进行解释。如图6所示，共轨单元具有存储高压燃料的共轨20和连接管道(高压泵管6、喷射器管7等等)的管道接头21。图6所示的管道接头21将在管道前端形成的一个圆锥部分23压在共轨单元20上形成的圆锥形逐渐变小的压力接收面24上，用于保证管道连接位置的密封(不漏油)，并且管道接头21具有紧固装置，使管道(6、7等)的圆锥部分23压在共轨单元20的压力接收面24上。这个紧固装置包括夹持器26(固定螺丝件)和紧固螺丝28，夹持器26牢固地结合在单元的压力接收面24周围形成的平面部分25上，管道紧固螺丝28拧入夹持器26中，使其与圆锥部分23背面的台阶27配合。共轨单元20需要极高的耐压能力，因此必须由硬度至少是中碳钢水平的材料制成。另一方面，电阻焊是公知的连接两个金属件的技术。电阻焊的工艺是将两个金属件夹持在一起，在此状态下使电流通过两个金属件，并通过使局部熔化一次或使其塑性变形而连接金属件。作为通过电阻焊连接含碳的碳钢的技术，公知的工艺是使电流流过含碳的金属件使二者连接，接着急剧减小(在一秒内)流过两个金属件的电流(例如，参见日本未审查专利申请(平成)No.4-147773(第3页，右上栏第20行到右下栏第1行))。总结一下将在本专利技术中解决的问题，当连接碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢(金属件)时，曾升到高温的连接部分冷却并且在组织中形成马氏体相。结果，连接部分的硬度变成大于维氏硬度600HV。并且，与一般的电阻焊方式相同，即使快速(1秒内)降低流过两个金属件的电流，如同日本未审查专利申请(平成)No.4-147773中描述的，由于曾升到高温的部分短时间内冷却，因此连接部分的组织变成马氏体相，连接部分的硬度变成大于维氏硬度600HV。当这种情况发生时，连接部分的韧性下降并且变脆，连接部分开裂，并且出现时效裂纹。在特定的实施例中，如果使用目前的电阻焊技术连接中碳钢共轨单元20和夹持器26，则共轨单元20和夹持器26的连接部分30变脆，连接部分30开裂，并出现时效裂纹。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种电阻焊方法和电阻焊设备，当使用电阻焊连接碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢时，防止曾经升到高温的连接部分冷却成组织中出现马氏体相，从而防止连接部分韧性下降以及变脆、连接部分开裂和时效裂纹。为了达到上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种电阻焊方法，该方法包括将两个金属件夹持在一起并在此状态下使电流流过两个金属件，从而连接两个金属件的夹持部分，该方法还包括，当两个金属件中的至少一个是碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢时，使电流流过两个金属件以连接夹持部分，接着逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流动时间，从而将由于连接而在高温下形成的连接部分逐渐冷却，进行退火处理。为了达到上述目的，根据本专利技术的第二方面，提供一种电阻焊设备，电阻焊设备具有电极，电极夹持两个金属件并使电流通过电极流过两个金属件，以连接两个金属件的夹持部分，电阻焊设备包括电流控制装置，当两个金属件中的至少一个是碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢时，电流控制装置使电流流过两个金属件以连接夹持部分，接着逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流动时间，从而将由于连接而在高温下形成的连接部分逐渐冷却，进行退火处理。优选地，方法或设备还包括执行退火处理，用于减小流过两个金属件的电流至少一次，接着保持电流流动时间至少200ms，从而将由于连接而在高温下形成的连接部分逐渐冷却。更优选地，退火处理是逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流动时间的处理，从而将连接部分的硬度抑制在维氏硬度低于200HV。仍是更优选的，退火处理是逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流动时间的处理，从而使连接部分的组织为中间阶段相。该方法和设备可以进一步包括在退火处理过程中连续变化地减小流过两个金属件的电流。优选地，金属件之一是由碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢制成的共轨单元，用于将高压燃料存储在其内部，金属件的另一个是管道接头的夹持器，用于将管道连接到共轨单元。附图说明参考附图，从下面对优选实施例的描述中将更加清楚本专利技术的这些和其它目的和特征。在附图中图1是连接部分上温度变化的曲线；图2是电流流动的图形与连接部分硬度的关系曲线；图3(a)是共轨单元和夹持器的剖视图，而图3(b)是它们的局部放大图；图4是两个电极夹持共轨单元和夹持器的状态的剖视图；图5是压力存储型燃料喷射系统的系统结构图；以及图6是管道接头的剖视图。具体实施例方式根据本专利技术第一方面的电阻焊方法包括使电流流过两个金属件，用于连接夹持部分，接着逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流动时间，从而在连接刚结束时使处于高温的连接部分的温度逐渐冷却，进行退火处理。由于曾经升高到高温的连接部分，通过逐步地减小电流并控制电流流动时间而缓慢冷却，抑制了曾经是高温的连接部分的硬度。基于此，连接部分的韧性提高，并可以防止连接部分的开裂和时效裂纹。根据本专利技术第二方面的电阻焊设备，使电流流过两个金属件，用于连接夹持部分，接着逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流动时间，从而在连接刚结束时使处于高温的连接部分的温度逐渐冷却，进行退火处理。由于曾经升高到高温的连接部分，通过逐步地减小电流并控制电流流动时间而缓慢冷却，抑制了曾经是高温的连接部分的硬度。基于此，连接部分的韧性提高，并可以防止连接部分的开裂和时效裂纹。退火处理可以包括减小流过两个金属件的电流至少一次，接着保持电流流动时间至少为200ms，从而逐渐冷却由于连接而处于高温的连接部分。由于曾是高温的连接部分通过减小电流至少一次并接着保持电流流动时间超过200ms被进一步逐渐冷却，将曾是高温的连接部分的硬度保持在足够低的水平。基此于，连接部分的韧性进一步升高，可以防止几乎所有的连接部分开裂和时效裂纹。退火处理可以是逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流过时间的处理，从而将连接部分的硬度抑制在维氏硬度低于200HV。通过将连接部分的硬度抑制在维氏硬度低于200HV，连接部分的韧性提高，可以防止连接部分的开裂和时效裂纹。退火处理可以是逐步减小流过两个金属件的电流并控制电流流动时间的处理，从而使连接部分的组织是中间阶段相。通过使曾是高温的连接部分的组织是中间阶段相，连接部分变得比马氏体相软，从而连接部分的韧性提高，可以防止连接部分的开裂和时效裂纹。注意，“组织”意味着铁素体相组织与马氏体相组织之间的中间组织。退火处理可以进一步是包括连续变化地减小流过两个金属件的电流的处理。通过可变地减小退火处理过程中的电流，就可以控制退火过程中连接部分的冷却速度。金属件之一可以是共轨单元，它由碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢制成，并且在其内部存储高压燃料；金属件的另一个可以是管道接头的夹持器，用于将管道连接到共轨单元。通过将本专利技术应用到连接共轨单元和夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻焊方法，包括将两个金属件夹持在一起，使电流流过在此状态下的所述两个金属件，从而连接所述两个金属件的夹持部分，所述方法包括：当所述两个金属件中的至少一个是碳含量至少为中碳钢碳含量的碳钢时，使电流流过所述的两个金属件以连接所述的 夹持部分，接着逐步地减小流过所述两个金属件的电流，并控制电流流动时间，从而将由于连接在高温下形成的连接部分逐渐冷却，以进行退火处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：近藤淳，近江义典，山本晃嘉，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]