CN103240514B - 一种防止分流的螺栓电阻焊焊接方法 - Google Patents
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Abstract
一种螺栓电阻焊焊接方法，通过涂覆绝缘材料使螺栓与钣金零件隔离，杜绝两者之间不必要的接触，仅螺栓上的凸点与零件的表面接触形成电流通路，杜绝分流现象的发生。
Description
所属技术领域：
本发明是一种螺栓电阻焊焊接方法，它能防止螺栓与钣金类零件在电阻焊焊接过程中分流的缺陷，尤其能提高螺栓在电阻焊时的焊接强度及稳定性。
背景技术：
螺栓的电阻焊焊接技术，广泛应用于汽车制造当中。一辆整成由数千甚至上万个零件组成，其中很大一部分是靠螺栓加螺母的方式连接或者固定在汽车上的，由于汽车结构的复杂性以及汽车空间的限制，有些地方的装配空间过于狭小，为了方便汽车零部件的装配，进一步提高装配速度，在制造汽车的时候，往往提前就把螺栓(或者螺母)焊接在车体上，以便于汽车的装配，同时也提高了工作效率。鉴于此，电阻焊这项技术在螺栓(或者螺母)的焊接中就得到了广泛的应用。在螺栓(或者螺母)的焊接中，电阻焊相较于其他焊接(如二氧化碳气体保护焊)技术。又具有独特的优势，不但焊接效率高、定位准确、热应变力也很小，其操作也非常简单，不需对工人作长时间培训就能掌握，而且没有凸起的焊缝影响外观和产品的平面度，对车身镀锌涂层也不会造成明显的破坏。
螺栓(或者螺母)的电阻焊，也称为电阻凸焊，是通过电阻热对螺栓(或者螺母)上的凸点进行加热，在接近或者达到熔点温度时，再施加一定的顶锻力，使凸点产生塑性变形以达到螺栓与钣金件之间固相连接的目的。然而在现实的生产中，由于电源、设备、电极以及分流等原因。导致焊接强度不稳定，在装配、使用或者维修的过程中，焊接螺栓(或者螺母)脱落导致装配无法进行或者零部件脱落的情况时有发生，给汽车的装配、使用和维修造成很大的困难。为了保证螺栓(或者螺母)与车身连接的稳定性和适当的强度，在大多数汽车及零部件生产的厂家当中，在对螺栓(或者)进行电阻焊的后，还需额外施加二氧化碳气体保护焊或者氩弧焊。从而增加了焊接成本和零部件的制造周期。况且施加二氧化碳气体保护焊和氩弧焊会对车身钣金件镀锌层及防锈油的烧损，降低了汽车的防腐蚀能力，产生的焊缝又影响的零部件的外观及平整度。
以下仅针对螺栓在电阻焊时产生分流的缺陷做具体分析并提供解决方案：
电阻焊用的螺栓，在螺栓尾部有一圆盘，圆盘朝螺纹的一面有凸点(通常为三个)，与之焊接的钣金类零件(通常为0.6mm-2.5mm之间的薄板)通常会有一个比螺栓直径大1毫米的孔，焊接时螺栓从孔内穿过，螺栓上的凸点与零件表面接触。电流从螺栓上的凸点部位流向零件一端所产生电阻热使螺栓与零件焊接。
由于焊接时螺栓要穿入零件孔内，孔的内径又只比螺栓外径大1毫米，焊接时螺栓外壁与孔内壁的接触不可避免。当螺栓外壁与孔内壁接触时，就会形成电流通路，电流经接触部位流失，使流向螺栓凸点部位的电流值下降——这便是螺栓在电阻焊中出现的分流现象。
电阻焊中：热量＝电流的平方×电阻×焊接时间
根据上诉公式不难看出，电流的减小会导致热量的降低，同时也降低了螺栓的焊接强度。
发明内容：
为了避免在焊接过程中螺栓外壁与零件孔内壁的接触，确保流向螺栓凸点的电流不会通过其他部位的接触而流失。本发明提供了一种技术解决方案，该技术很好的避免了电流的流失，使电流仅集中在螺栓的凸点部分。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明在螺栓与孔壁接触部位涂覆了一层绝缘材料——此种绝缘材料可以是绝缘漆，也可以是绝缘塑料，也可以是其他形式的绝缘材料。绝缘材料的采用避免了螺栓与孔壁的直接接触，使该部位无法形成电流通路。这就杜绝了分流现象的发生，流向螺栓凸点部位的电流就会更大更集中，在凸点部位产生的热量就更从分和，不会因为分流而导致热量降低。
本发明的有益效果是：采用绝缘材料使螺栓与钣金零件隔离，杜绝两者之间不必要的接触，仅通过凸点与零件的接触形成电流通路。使电流更集中，热量更稳定，螺栓的焊接质量会更稳定强度也会更高。同时由于绝缘材料涂覆层有一定的厚度，缩小了螺栓在孔内的活动空间，本发明对提高螺栓在焊接时的位置精度(同心度)也有很大的帮助。
附图说明：
图1是螺栓涂覆绝缘材料后的效果图。
图2是为了使该技术达到最好的效果而对螺栓做的一种处理(根部有环形凹槽)
图3是钣金零件上的孔涂覆绝缘材料后的效果图。
图中1.螺栓，2.绝缘涂覆层，3.钣金零件，1A.螺栓上的凸点，1B.螺栓上的圆盘，1C.螺栓上的环形凹槽。
具体实施方式：以绝缘漆这种作为绝缘材料为例。
实施例1——螺栓的绝缘处理：在螺栓(1)上涂覆一层绝缘漆(2)，涂覆绝缘漆的范围应包括凸点高度与板材厚度的和，并且略超出此范围1mm-3mm，绝缘漆还应沿螺纹根部并在圆盘上涂覆1mm-2mm的宽度(如图1)，涂覆层的厚度适中，不宜太薄和太厚，约0.1mm-1.mm之间。在涂覆时，应避免绝缘漆对螺栓上的凸点(1A)造成污染。绝缘漆在干燥后应有一定的硬度，附着力和赖高温能力也应达到一定的要求。通常情况下螺栓上的圆盘(1B)是采用冷墩的工艺制造出来的，采用这种工艺在圆盘成型后螺栓根部会有胀大的现象，为了达到最佳的预防分流的目的，对螺栓根部采取清根的措施或者做成环形凹槽的结构(1C)效果会更好。
在螺栓按照上诉要求涂覆上绝缘漆并且完全干燥后，将螺栓穿入钣金零件相应的孔内，按照一般的电阻焊焊接方法和参数焊接即可。
实施例2——钣金零件的处理：在钣金零件的孔壁涂覆上一层绝缘漆，绝缘漆涂覆的范围应包括孔内壁并且延伸到两侧平面一定范围(如图3)，约在1mm-2mm之间。绝缘漆在两侧平面的涂覆范围不宜太大，否则焊接时螺栓上的凸点会与绝缘漆涂层接触，反会影响使用效果。绝缘漆的其他各项性能与第一种实施例一致。为了达到此实施例的最佳效果，应该将零件孔边缘的飞边和毛刺去除干净。
在零件按照上诉要求涂上绝缘漆并完全干燥后，穿入焊接螺栓，按照一般的电阻焊焊接方法和参数焊接即可。
实施例3——实施例1与实施例2的综合运用，分别按照实施例1和实施例2的要求对螺栓和零件进行处理，然后再进行焊接。焊接方法和参数安装一般电阻焊的要求执行。
以上所诉仅为本发明的较佳实施例，并不以上诉实施例为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种螺栓电阻焊焊接方法，通过螺栓上的凸点与零件表面接触，对螺栓与零件分别接通足够强度的电源，使焊接凸点与零件形成电流通路，焊接凸点与零件间产生的电阻热对焊接凸点和零件进行加热，再施以适当的顶锻力，其特征是：除螺栓上的凸点以外易与零件接触的部位涂覆一层绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的螺栓电阻焊焊接方法，其特征是：在涂覆绝缘材料前，先对螺栓根部进行清根处理或者是做成环形凹槽。
3.根据权利要求1所述的螺栓电阻焊焊接方法，其特征是：用涂覆绝缘材料的螺栓与未涂覆绝缘材料的零件进行焊接，或者是用涂覆绝缘材料的螺栓与涂覆绝缘材料的零件进行焊接。
4.一种螺栓电阻焊焊接方法，通过螺栓上的凸点与零件表面接触，对螺栓与零件分别接通足够强度的电源，使焊接凸点与零件形成电流通路，焊接凸点与零件间产生的电阻热对焊接凸点和零件进行加热，再施以适当的顶锻力，其特征是：零件用于焊接螺栓的孔的孔壁及延伸到零件两平面涂覆一层绝缘材料。
5.根据权利要求4所述的螺栓电阻焊焊接方法，其特征是：在涂覆绝缘材料前，先对零件用于焊接的孔进行去毛刺或者倒角处理。
6.根据权利要求4所述的螺栓电阻焊焊接方法，其特征是：用涂覆绝缘材料的零件与未涂覆绝缘材料的螺栓进行焊接，或者是用涂覆绝缘材料的螺栓与涂覆绝缘材料的零件进行焊接。
7.一种用于权利要求1-6任一项焊接方法的螺栓电阻焊螺栓，其特征是：螺栓除凸点外易与零件接触部位涂覆一层绝缘材料。
8.根据权利要求7所述的螺栓电阻焊螺栓，其特征是：在涂覆绝缘材料前，对螺栓根部进行清根处理或者是做成环形凹槽。
9.一种采用权利要求1-6任一项焊接方法进行焊接的螺栓电阻焊零件，其特征是：对零件用于焊接的孔的孔壁及延伸到零件两平面涂覆一层绝缘材料。
10.根据权利要求9所述的螺栓电阻焊零件，其特征是：在涂覆绝缘材料前，对该孔进行除毛刺或者倒角处理。
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