CN100346919C - 减振复合板油底壳双层电阻焊方法 - Google Patents

减振复合板油底壳双层电阻焊方法 Download PDF

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Abstract

一种焊接技术领域的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，将减振复合板油底壳放油口平面置于焊机定位座上，再将放油螺柱置于放油口上对准。两个上电极同时下降，第一上电极压于放油螺柱上，第二上电极压于油底壳放油口靠近螺柱的外圈，两电极压实后，由储能电容器通过储能焊接变压器放电一次，通电结束后第二上电极释放，同时三个点焊下电极上升与油底壳减振复合板放油口下层钢板接触并压实后，再由交流阻焊变压器通电一次，完成双层板的焊接，经维持加压后，第一上电极及三个点焊下电极同时释放，完成一次焊接，最终形成放油螺柱与双层减振复合板的密封及强度连接。本发明焊接生产率高，接头的密封性好，强度高，对减振复合板中间绝缘层损伤小。

Description

减振复合板油底壳双层电阻焊方法
技术领域
本发明涉及的是一种焊接技术领域的方法，尤其是一种减振复合板油底壳双层电阻焊方法。
背景技术
为减少振动、降低噪声，提高柴油机配置，从而提高豪华客车的舒适性，目前柴油机油底壳越来越多地用减振复合板替代原来的单层钢板。油底壳上采用的减振复合板通常是由厚度为0.9mm的两层St16钢板中间夹一层高分子阻尼材料构成的。减振复合板焊接设备及工艺一直是开发此类油底壳中的一大难点。用常规的焊接方法焊接油底壳上的放油螺柱，只能实现单层焊接且极易出现气孔等焊接缺陷而渗透。
经对现有技术文献检索发现，张宇等在《焊接技术》2004(3)上撰文“减振板点焊的研究”，该文根据减振板点焊的特点，设计了减振板点焊的导通旁路，并通过相应的点焊工艺试验，对主要焊接工艺参数变化对焊点尺寸和性能的影响进行了分析。用此种方法点焊减振板，虽然证明在一定的焊接工艺参数下能保证焊点的尺寸和强度，但存在的问题是：(1)可焊的焊接截面尺寸有限；(2)合适的焊接工艺参数范围较小；(3)对中间绝缘层的损伤面积可能较大。此外，该方法特别不适用于类似放油螺柱这样的展开截面接头形式的焊接，难以通过保证电流的均匀性来确保接头的密封性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种减振复合板油底壳双层电阻焊方法，使其针对现有减振复合板连接方法中的局限性，实现减振复合板油底壳放油螺柱的双层连接，保证连接接头的强度和密封性要求，并最小程度地损伤减振复合板中间的绝缘层，也可显著提高焊接生产率。
本发明是通过以下技术方案实现的，具体步骤如下：
步骤1：将减振复合板油底壳放油口置于焊机定位座上。
所述的减振复合板，厚度为0.9mm的两层St16钢板中间夹一层高分子阻尼材料。
所述的减振复合板油底壳放油口，直径为Φ30～Φ50。
所述的定位座，表面绝缘，外圈有三个通孔，内置三个点焊电极。
步骤2：将放油螺柱置于油底壳放油口上通过定位座与放油口对准。
所述放油螺柱，其与油底壳接触的下表面上预先加工有一圈凸缘。
步骤3：第一上电极和第二上电极同时下降，第一上电极压于放油螺柱上，第二上电极压于油底壳放油口靠近螺柱的外圈，并保持两电极压实油底壳。
所述的第一上电极同时连接储能焊接变压器次级的一极和交流组焊变压器次级三组次级的一公共极，第二上电极连接储能焊接变压器次级的另一极。
步骤4：合上放电可控硅开关，电容器组对储能焊接变压器放电，焊接变压器次级产生脉冲电流，对放油螺柱与油底壳放油口减振复合板上层钢板形成的回路进行一次通电凸焊，通电焊接同时进一步增加电极压力进行锻压。
在加压条件下，利用电容放电脉冲电流，经焊接变压器降压后，通过工件产生焦耳热使放油螺柱凸缘与油底壳接触面熔化后形成一圈密封焊缝。同时，利用该放电脉冲具有瞬时大电流的特点，在保证接头质量的前提下，使减振复合板中间的绝缘层损伤最小。
此步骤中，采用的电容储能最大容量为30000焦耳，保证足够的焊接能量使放油螺柱整个凸缘接触面均匀熔化，满足接头所需的密封要求。
步骤5：第一次通电结束后，第二上电极释放，完成放油螺柱与减振复合板上层钢板的密封连接，同时三个点焊下电极上升与油底壳减振复合板放油口下层钢板接触并压实。
步骤6：由交流阻焊变压器通电一次，完成双层板的焊接。
所述的交流阻焊变压器，是一个一组初级线圈、三组独立次级线圈的变压器，三组次级线圈的一个极连接在一起，并与第一上电极相连，三组线圈的另一极分别与三个点焊下电极相连，保证三组点焊电流的均匀。
此步骤中，采用的工频交流阻焊电源容量为63kVA，并采用三组独立的次级线圈，保证三组点焊电流的均匀性。
步骤7：经维持加压后，第一上电极及三个点焊下电极同时释放，最终形成放油螺柱与双层减振复合板的密封及强度连接。
本发明采用电容储能第一脉冲电流完成单面凸焊，工频交流第二脉冲电流完成双面点焊的方式在一台焊机上完成减振复合板油底壳的双层电阻焊。本发明的显著优点是：利用电容储能放电瞬时大电流的特点，焊接能量集中，既能保证较大截面的密封焊接，又能使减振复合板中间绝缘层损伤较小，并利用第二脉冲点焊保证接头强度。而且焊接生产率高，对供电电网的容量要求低。
具体实施方式
实施例一，完成在用上海宝钢产BVDS-1减振复合板制成的油底壳上焊接外径为Φ49放油螺柱的双层电阻焊方法的实施过程如下：
1、将减振复合板油底壳放油口平面置于焊机定位座上，并将底部加工有直径Φ46、上底宽0.2mm、下底宽1mm、高0.8mm凸缘的放油螺柱置于放油口上对准。
2、第一上电极和第二上电极同时下降，第一上电极压于放油螺柱上(电极压力为30kN)，第二上电极压于油底壳放油口靠近螺柱的外圈(电极压力为30kN)。
3、检测到两电极达到预设的压力后，由储能电容器通过储能焊接变压器产生放电脉冲(峰值约为160kA，脉宽约为50ms)。
4、通电结束后第二上电极释放，完成放油螺柱与减振复合板上层钢板的密封连接。
5、同时三个点焊下电极上升与油底壳减振复合板放油口下层钢板接触并压实后(每个电极的压力为1.2kN)，再由交流阻焊变压器通电一次(每点焊接电流为5kA，焊接时间为20cyc)，完成双层板的焊接。
6、经维持加压后，第一上电极及三个点焊下电极同时释放，最终形成放油螺柱与双层减振复合板的密封及强度连接。
本发明焊接生产率高，接头的密封性好，强度高，外观质量好，对减振复合板中间绝缘层损伤小，且对供电电网的容量要求低。

Claims (10)

1、一种减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：将减振复合板油底壳放油口置于焊机定位座上；
步骤2：将放油螺柱置于油底壳放油口上通过定位座与放油口对准；
步骤3：第一上电极和第二上电极同时下降，第一上电极压于放油螺柱上，第二上电极压于油底壳放油口靠近螺柱的外圈，并保持两电极压实油底壳；
步骤4：合上放电可控硅开关，电容器组对储能焊接变压器放电，焊接变压器次级产生脉冲电流，对放油螺柱与油底壳放油口减振复合板上层钢板形成的回路进行一次通电凸焊，通电焊接同时进一步增加电极压力进行锻压；
步骤5：第一次通电结束后，第二上电极释放，完成放油螺柱与减振复合板上层钢板的密封连接，同时三个点焊下电极上升与油底壳减振复合板放油口下层钢板接触并压实；
步骤6：由交流阻焊变压器通电一次，完成双层板的焊接；
步骤7：经维持加压后，第一上电极及三个点焊下电极同时释放，最终形成放油螺柱与双层减振复合板的密封及强度连接。
2、根据权利要求1所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤1中，所述的减振复合板，厚度为0.9mm的两层St16钢板中间夹一层高分子阻尼材料。
3、根据权利要求1或者2所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤1中，所述的减振复合板油底壳放油口，直径为Φ30～Φ50。
4、根据权利要求1或者2所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤1中，所述的定位座，表面绝缘，外圈有三个通孔，内置三个点焊电极。
5、根据权利要求1所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤2中，所述的放油螺柱，其与油底壳接触的下表面上预先加工有一圈凸缘。
6、根据权利要求1所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤3中，所述的第一上电极同时连接储能焊接变压器次级的一极和交流组焊变压器次级三组次级的一公共极，第二上电极连接储能焊接变压器次级的另一极。
7、根据权利要求1所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤4中，在加压条件下，利用电容放电脉冲电流，经焊接变压器降压后，通过工件产生焦耳热使放油螺柱凸缘与油底壳接触面熔化后形成一圈密封焊缝；同时，利用该放电脉冲具有瞬时大电流的特点，在保证接头质量的前提下，使减振复合板中间的绝缘层损伤最小。
8、根据权利要求1或者7所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤4中，采用的电容储能最大容量为30000焦耳，保证足够的焊接能量使放油螺柱整个凸缘接触面均匀熔化。
9、根据权利要求1所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤6中，所述的交流阻焊变压器，是一个一组初级线圈、三组独立次级线圈的变压器，三组次级线圈的一个极连接在一起，并与第一上电极相连，三组线圈的另一极分别与三个点焊下电极相连，保证三组点焊电流的均匀。
10、根据权利要求1或者9所述的减振复合板油底壳双层电阻焊方法，其特征是，步骤6中，采用的工频交流阻焊电源容量为63kVA，并采用三组独立的次级线圈，保证三组点焊电流的均匀性。
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