CN103978301A - 一种铝基复合材料的电阻点焊方法 - Google Patents

一种铝基复合材料的电阻点焊方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103978301A
CN103978301A CN201410199882.9A CN201410199882A CN103978301A CN 103978301 A CN103978301 A CN 103978301A CN 201410199882 A CN201410199882 A CN 201410199882A CN 103978301 A CN103978301 A CN 103978301A
Authority
CN
China
Prior art keywords
matrix composite
spot welding
aluminum matrix
resistance spot
welding method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410199882.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103978301B (zh
Inventor
李杏瑞
牛济泰
史新伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Jingtai Aeronautics & Astronautics High-Tech Material Technology Co Ltd
Zhengzhou University
Original Assignee
Henan Jingtai Aeronautics & Astronautics High-Tech Material Technology Co Ltd
Zhengzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Jingtai Aeronautics & Astronautics High-Tech Material Technology Co Ltd, Zhengzhou University filed Critical Henan Jingtai Aeronautics & Astronautics High-Tech Material Technology Co Ltd
Priority to CN201410199882.9A priority Critical patent/CN103978301B/zh
Publication of CN103978301A publication Critical patent/CN103978301A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103978301B publication Critical patent/CN103978301B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • B23K11/18—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of non-ferrous metals
    • B23K11/185—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of non-ferrous metals of aluminium or aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B23K11/115—Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/34—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/002—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of light metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0288—Welding studs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/302—Cu as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof

Abstract

本发明公开了一种铝基复合材料的电阻点焊方法。在对铝基复合材料进行电阻点焊连接时，在铝基复合材料之间添加一厚度为2～10μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为0.8～1.8秒，维持时间为1.0～2.2秒，电极压力为2500～3500牛顿，焊接时间为0.3～0.5秒，焊接电流为16.5～19.5千安。本发明通过在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行电阻点焊连接，从而有效改善目前铝基复合材料电阻点焊熔核直径小、接头强度低和粘连等缺陷。利用本发明对铝基复合材料进行点焊，其熔核平均直径为7.2mm，接头的平均抗剪力为2043.9牛。

Description

一种铝基复合材料的电阻点焊方法
技术领域
本发明涉及一种提高铝基复合材料电阻点焊接头性能的工艺方法，具体涉及一种在常规铝基复合材料电阻点焊基础上通过在两个铝基复合材料之间添加纯铝箔片来改善接头性能的工艺方法。即本发明具体涉及一种铝基复合材料的电阻点焊方法。 
背景技术
铝基复合材料是目前应用最广、发展最快的一种金属基复合材料，具有高比强度、高比模量、耐磨性好和热膨胀系数低等优点，还可以根据需要对材料的性能进行组合设计，因而有较大的应用前景。然而，铝基复合材料的基体与增强相之间热物理性能如熔点、导热系数、热膨胀系数以及化学相容性相差较大，使其焊接要比单相均质材料复杂得多，形成高强度的焊接接头较困难。这种材料的连接问题一直阻碍着该种材料的迅速发展，成为该材料走向实用化的障碍。
电阻点焊是一种主要用于薄板连接的制造工艺，因其具有生产率高、焊接质量好、低成本和易实现高速自动化生产等特点，广泛应用于汽车制造及航空等工业部门。另外，对于铝基复合材料电阻点焊而言，点焊过程加热时间短，能有效抑制增强相与基体铝Al间的界面反应，并且在压力作用下成形，接头成型更致密。所以，电阻点焊更适合用于此类铝基复合材料的连接，是一种很有前景的复合材料焊接工艺。
本发明技术人员根据铝基复合材料的性能和电阻点焊工艺的特点，前期曾进行了SiCp/LY12复合材料的电阻点焊工艺研究，验证了电阻点焊制造工艺完全可以应用到含有增强相的铝基复合材料连接中（详见论文：袁森，李杏瑞. SiCp/LY12复合材料的电阻点焊工艺研究[J]，金属铸锻焊技术，2008，37（1）：49-51）。但是，在此工艺下形成的熔核平均直径较小，只有4.3mm，没有充分发挥材料的潜能。
据此，本发明技术人员在2009年申请的发明专利“铝基复合材料的电阻点焊新方法”（专利号为CN200910065736.6）中进行了改进，详见该发明专利的具体内容。在该专利提供的技术方案中，对铝基复合材料连接时，在铝基复合材料和电极之间添加不锈钢（该专利的电阻点焊示意图详见附图1）。由此可以增加热输入，减少热散失。但是，在后续深入的研究中发现该专利存在如下主要缺陷：
（1）点焊熔核直径未达到最大值、点焊接头的抗拉剪力还有待提高；即点焊熔核直径和点焊接头的抗拉剪力均有待进一步提高。
对于铝基复合材料的电阻点焊，接头没有缺陷时，熔核直径越大，接头的拉剪力越大；CN200910065736.6的发明专利中熔核直径为5.3mm，不是最大值；拉剪力为1693牛顿，也不是最大值。
（2） 接头区易过热，容易产生不锈钢和铝基复合材料工件之间的粘连（粘连现象详见附图2）。
（3）按照CN200910065736.6的发明专利公开的技术方案进行电阻点焊焊接时，由于不锈钢与铝基复合材料试样表面不可能绝对平整，而且不锈钢（例如1Cr18Ni9Ti）的电阻率为70ⅹ10ˉ6～130ⅹ10ˉ6Ω·m，而铝合金（例如LY12）的电阻率为4.4ⅹ10ˉ6Ω·m，相差约20倍；不锈钢的热传导系数为20W/(m.K)，铝合金的热传导系数为237W/(m.K)，相差约10倍。从而使得点焊时不锈钢和铝基复合材料的接触面迅速升温，不易散热，很容易造成不锈钢和铝基复合材料试样之间的粘连，影响试样表面质量，损坏电极，降低接头的力学性能。
（4）按照CN200910065736.6的发明专利公开的技术方案进行电阻点焊焊接时，因过热极易在点焊接头区形成氢气孔缺陷（详见附图2）。
本发明技术人员经过长期不懈的深入研究，研制出一种能够解决上述铝基复合材料点焊焊接时存在的缺陷的新点焊工艺方法。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有铝基复合材料电阻点焊方法存在的熔核直径较小、点焊接头的抗拉剪力较小和粘连等缺陷，本发明提供一种能够提高目前铝基复合材料电阻点焊接头性能的方法，即本发明提供一种新的铝基复合材料电阻点焊方法。本发明技术方案通过在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行电阻点焊连接，从而有效改善目前铝基复合材料电阻点焊接头性能的问题，即从而解决了铝基复合材料电阻点焊熔核直径小、接头强度低和粘连等缺陷。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种铝基复合材料的电阻点焊方法，在对铝基复合材料进行电阻点焊连接时，在铝基复合材料之间添加一厚度为2～10μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为0.8～1.8秒，维持时间为1.0～2.2秒，电极压力为2500～3500牛顿，焊接时间为0.3～0.5秒，焊接电流为16.5～19.5千安。
根据上述的铝基复合材料的电阻点焊方法，所述铝基复合材料的基体为2A12、2A11、2A14、6A02、2A50、2B50和3A21中的任一种；所述铝基复合材料的增强相为碳化硅颗粒、碳化硅晶须或氧化铝颗粒。
根据上述的铝基复合材料的电阻点焊方法，所述铝基复合材料的增强相颗粒平均粒径为5～15μm，增强相在铝基复合材料中所占的体积分数为12～18%。
根据上述的铝基复合材料的电阻点焊方法，所述铝基复合材料加工成试样，试样两边等厚，其厚度为1.2～2.0mm。
根据上述的铝基复合材料的电阻点焊方法，所述铝基复合材料试样的规格为45×25×1.5mm，铝基复合材料试样焊接时搭接长度为13～16mm。
根据上述的铝基复合材料的电阻点焊方法，所述在铝基复合材料电阻点焊过程中冷却水流量为2～4升/分。
根据上述的铝基复合材料的电阻点焊方法，所述点焊机电极材料为紫铜，电极直径为12～28mm，电极端部形状为球面电极、圆顶电极或平面电极。
根据上述的铝基复合材料的电阻点焊方法，所述铝基复合材料在电阻点焊开始前将其表面和背面用砂纸打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清理并风干；所用纯铝箔片光滑平整，并且在电阻点焊前用丙酮清洗干净并风干。
点焊工艺过程结束后，取出点焊试样，即得到本发明技术的铝基复合材料电阻点焊接头。点焊接头的微观形貌如附图8所示，在熔核中心区颗粒分布均匀，但数量稀少；在焊缝过渡区母材颗粒较多，从点焊熔核中心到过渡区再到母材区基体连接好，未出现气孔、裂纹等缺陷，进一步证实了采用本发明技术方案焊接铝基复合材料的可行性。
本发明的积极有益效果：
1、本发明在铝基复合材料电阻点焊现有技术的基础上，在两个铝基复合材料试样之间放置一纯铝箔片（参见附图3），把原来两个试样的直接点焊变成两个试样中间添加纯铝箔夹层的点焊，从而改善电阻点焊时热源的状态。采用本发明技术方案进行电阻点焊连接，增加两个接触电阻Rc1，根据点焊产热公式可知（电阻点焊电阻示意图详见附图5），在其它条件相同时从熔核内部直接增加点焊接头区的产热，从而可形成直径为7.2mm的较大点焊熔核。
2、本发明在两个铝基复合材料之间添加一纯铝箔片，从微观上改善接头的连接特性，减少弱连接的对数，提高接头的拉剪力（参见附图6）。
从附图6可以看出，不加Al箔时，点焊接头区连接方式有Al-Al、Al-SiC及SiC-SiC；添加Al箔后，点焊焊接头区连接方式为Al-Al及Al-SiC。SiC属于陶瓷材料，在点焊连接方式中SiC-SiC及Al-SiC属于弱连接，连接强度低；而Al-Al连接的强度要远大于SiC-SiC及Al-SiC。所以，Al箔的加入，使原来增强体-增强体、（弱连接）转变为增强体-基体连接（强连接），接头强度得到显著提高。
进一步分析可知，Al箔在电阻点焊接头加热成型过程中，类似于钎料，在电阻热作用下熔化、润湿点焊区母材及颗粒的作用，促进接头间的原子扩散及冶金结合，进一步提高接头强度。
3、在本发明中，通过在两个铝基复合材料试样中间添加纯铝箔片增加点焊时接头区的电阻，在电流一定时增加接头区的热输入，改变热源状态，改善接头微观成型，同样板厚情况下形成的熔核平均直径为7.2mm，接头的平均抗剪力为2043.9牛。
4、在电阻点焊机热容量有限的情况下通过本发明技术方案进行点焊连接，使焊机可焊板材厚度达到1.2～2.0mm，扩大焊机的适用范围，降低对电阻点焊机设备的损伤，且该焊接工艺简单便捷。
因此，在对铝基复合材料进行电阻点焊连接时，铝基复合材料之间添加一纯铝箔片，不仅能增加焊接区的热输入，提高铝基复合材料的电阻点焊的工作效率，减少电极粘接的发生，还能有效改善接头微观的连接状态，减少接头的区弱连接，显著提高电阻点焊接头的拉剪力，同时降低对电阻点焊机设备的热损伤，并且操作方法简单。因而，本发明是一种简单有效的铝基复合材料电阻点焊新技术，具有重要的应用价值。
5、本发明与CN200910065736.6的发明专利存在的主要不同及优越之处，主要有以下几点：
a、添加的材料不同，CN200910065736.6的发明专利采用的是0.1～0.2mm厚的不锈钢片，本发明采用的是2～10μm的纯铝箔片。
b、添加材料的数量和施加部位不同，CN200910065736.6的发明专利添加的不锈钢片是两片，分别位于两个电极和铝基复合材料试样之间；而本发明添加的纯铝箔是一片，位于两个铝基复合材料试样之间。
c、本发明技术方案改进后取得的效果不同，本发明点焊技术效果较好；本发明技术方案中点焊熔核直径从原来的5.3mm提高到7.2mm，即点焊熔核直径提高了35.8%；同时本发明技术方案点焊接头的抗剪强度从1693牛提高到2043.9牛，提高了350.9牛，即抗剪强度提高了20.7%。
d、从附图7可以看出，两种技术方案产热机理及部位不一样，CN200910065736.6发明专利的增加产热如附图7（a）椭圆黑色区域，是从不锈钢和试样之间增加产热，属于外围辅助产热；本发明技术方案的增加产热如附图7（b）的椭圆黑色区域，是从两个试样之间直接产热，属于内部直接增加产热。并且，在CN200910065736.6发明专利中因为不锈钢的导热系数远远大于铝基复合材料和铜电极的导热系数，所以散热慢，最终导致过热、烧损等缺陷。
e、从微观机理上由于纯铝箔的加入在点焊时熔化、润湿、促进接头区的冶金结合，另外增加强连接的对数，减少弱连接的对数，进一步从微观上提高了接头性能。
f、采用本发明技术方案进行点焊连接，其设备和试样的烧损情况减轻，在本发明技术方案条件下没有发现明显的试样和电极烧损现象。
g、本发明采用的工艺参数不同，增加了预压和维持时间，增加了电极压力，提高了焊接电流。
附图说明：
图1 CN200910065736.6发明专利的铝基复合材料电阻点焊方法的电阻点焊示意图。
图2 CN200910065736.6发明专利存在的粘连和氢气孔缺陷微观图。
图3 本发明铝基复合材料电阻点焊方法示意图。
图4 本发明铝基复合材料电阻点焊试样搭接接头示意图。
图5 本发明铝基复合材料电阻点焊电阻示意图。
图6 本发明铝基复合材料点焊中间夹铝箔对接头微观成型的影响示意图。
图6中，（a）为无夹层点焊接头，（b）为有夹层铝箔点焊接头。
图7 CN200910065736.6发明专利与本发明两种电阻点焊方法产热部位及机理的对比示意图。
图7中，a为CN200910065736.6发明专利电阻点焊产热部位图，b为本发明电阻点焊产热部位图。
图8 本发明铝基复合材料电阻点焊接头的微观形貌图。
具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
本发明采用铝基复合材料作为板材，该铝基复合材料的基体为2A12、2A11、2A14、6A02、2A50、2B50和3A21中的任一种；所述铝基复合材料的增强相为碳化硅颗粒、碳化硅晶须或氧化铝颗粒；所述铝基复合材料的增强相颗粒平均粒径为5～15μm，增强相在铝基复合材料中所占的体积分数为12～18%。
本发明在铝基复合材料的电阻点焊工艺过程中采用的点焊机为通用点焊机，点焊机的电极端部形状为球面电极、圆顶电极或平面电极。
本发明铝基复合材料的电阻点焊工艺流程示意图（参见附图3）中，包括上电极、下电极、铝基复合材料加工试样即加工工件和纯铝箔片。
实施例1：
本发明所采用的铝基复合材料的基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒；铝基复合材料作为板材，两边等厚，将其加工成规格为45×25×1.5mm的工件，铝基复合材料试样焊接时搭接长度为15mm；铝基复合材料在电阻点焊开始前将其表面和背面用砂纸打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清理并风干；采用的纯铝箔片光滑平整，并且在电阻点焊前用丙酮清洗干净并风干。
对基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接时，在铝基复合材料加工试样之间添加一厚度为6μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为1.2秒，维持时间为1.6秒，电极压力为3000牛顿，焊接时间为0.4秒，焊接电流为18.5千安；在铝基复合材料电阻点焊过程中冷却水流量为2～4升/分。
在上述实施例中所用点焊机的电极材料为紫铜，电极直径为12～28mm，电极端部形状为球面电极。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接时，在铝基复合材料加工试样之间添加一厚度为5μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为1.5秒，维持时间为1.8秒，电极压力为3200牛顿，焊接时间为0.5秒，焊接电流为19.0千安。
在上述实施例中所用点焊机的电极端部形状为平面电极。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接时，在铝基复合材料加工试样之间添加一厚度为7μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为1.0秒，维持时间为1.2秒，电极压力为2800牛顿，焊接时间为0.4秒，焊接电流为17.5千安。
在上述实施例中所用点焊机的电极端部形状为圆顶面电极。
实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接时，在铝基复合材料加工试样之间添加一厚度为4μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为0.8秒，维持时间为1.0秒，电极压力为2500牛顿，焊接时间为0.3秒，焊接电流为16.5千安。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接时，在铝基复合材料加工试样之间添加一厚度为10μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为1.8秒，维持时间为2.2秒，电极压力为3500牛顿，焊接时间为0.5秒，焊接电流为19.5千安。
实施例6：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接时，在铝基复合材料加工试样之间添加一厚度为3μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为1.0秒，维持时间为1.0秒，电极压力为2600牛顿，焊接时间为0.3秒，焊接电流为17.0千安。
实施例7：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12（LY12）、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接时，在铝基复合材料加工试样之间添加一厚度为8μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为1.6秒，维持时间为1.8秒，电极压力为3300牛顿，焊接时间为0.5秒，焊接电流为19.0千安。
实施例8：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A11、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例9：与实施例2基本相同，不同之处在于：
对基体为2A50、增强相为氧化铝颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例10：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12、增强相为碳化硅晶须的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例11：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A12、增强相为氧化铝颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例12：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2B50、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例13：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为3A21、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例14：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为6A02、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例15：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A11、增强相为碳化硅晶须的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。
实施例16：与实施例1基本相同，不同之处在于：
对基体为2A14、增强相为碳化硅颗粒的铝基复合材料进行电阻点焊焊接。 

Claims (8)

1.一种铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：在对铝基复合材料进行电阻点焊连接时，在铝基复合材料之间添加一厚度为2～10μm的纯铝箔片，在铝基复合材料之间添加一纯铝箔片进行点焊连接时，其预压时间为0.8～1.8秒，维持时间为1.0～2.2秒，电极压力为2500～3500牛顿，焊接时间为0.3～0.5秒，焊接电流为16.5～19.5千安。
2.根据权利要求1所述的铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：所述铝基复合材料的基体为2A12、2A11、2A14、6A02、2A50、2B50和3A21中的任一种；所述铝基复合材料的增强相为碳化硅颗粒、碳化硅晶须或氧化铝颗粒。
3.根据权利要求2所述的铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：所述铝基复合材料的增强相颗粒平均粒径为5～15μm，增强相在铝基复合材料中所占的体积分数为12～18%。
4.根据权利要求1所述的铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：所述铝基复合材料加工成试样，试样两边等厚，其厚度为1.2～2.0mm。
5.根据权利要求4所述的铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：所述铝基复合材料试样的规格为45×25×1.5mm，铝基复合材料试样焊接时搭接长度为13～16mm。
6.根据权利要求1所述的铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：所述在铝基复合材料电阻点焊过程中冷却水流量为2～4升/分。
7.根据权利要求1所述的铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：所述点焊机电极材料为紫铜，电极直径为12～28mm，电极端部形状为球面电极、圆顶电极或平面电极。
8.根据权利要求1所述的铝基复合材料的电阻点焊方法，其特征在于：所述铝基复合材料在电阻点焊开始前将其表面和背面用砂纸打磨，去除表面氧化膜，再用丙酮清理并风干；所用纯铝箔片光滑平整，并且在电阻点焊前用丙酮清洗干净并风干。
CN201410199882.9A 2014-05-13 2014-05-13 一种铝基复合材料的电阻点焊方法 Expired - Fee Related CN103978301B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410199882.9A CN103978301B (zh) 2014-05-13 2014-05-13 一种铝基复合材料的电阻点焊方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410199882.9A CN103978301B (zh) 2014-05-13 2014-05-13 一种铝基复合材料的电阻点焊方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103978301A true CN103978301A (zh) 2014-08-13
CN103978301B CN103978301B (zh) 2016-09-07

Family

ID=51270603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410199882.9A Expired - Fee Related CN103978301B (zh) 2014-05-13 2014-05-13 一种铝基复合材料的电阻点焊方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103978301B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104625379A (zh) * 2014-12-10 2015-05-20 郑州大学 高体积分数增强相铝基复合材料的电阻点焊方法
CN107457475A (zh) * 2017-07-24 2017-12-12 南昌大学 金属表面耐磨涂层的涂覆装置及方法
CN109396187A (zh) * 2017-08-17 2019-03-01 东莞市富群新材料科技有限公司 一种复合金属钢带的制作工艺
CN111822841A (zh) * 2019-04-22 2020-10-27 矢崎总业株式会社 超声接合方法
CN113146007A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 东风柳州汽车有限公司 电阻点焊的焊接搭接量确定方法以及装置
CN116493722A (zh) * 2023-06-29 2023-07-28 内蒙古工业大学 一种添加中间层锌的超高强铝合金板的电阻点焊方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0671456A (ja) * 1992-08-14 1994-03-15 Mitsubishi Motors Corp アルミ板の溶接方法
EP0654320A1 (en) * 1993-11-19 1995-05-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Aluminum weldment and method of welding aluminum workpieces
CN1686659A (zh) * 2005-04-29 2005-10-26 哈尔滨工业大学 铝基复合材料超声－电阻焊接方法
CN101623793B (zh) * 2009-08-11 2011-05-11 郑州大学 铝基复合材料的电阻点焊方法
CN102133682A (zh) * 2011-03-18 2011-07-27 华霆（合肥）动力技术有限公司 一种电阻焊接方法
CN102658419A (zh) * 2012-05-18 2012-09-12 广东新昇电业科技股份有限公司 一种铝箔变压器出线铝排的焊接方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0671456A (ja) * 1992-08-14 1994-03-15 Mitsubishi Motors Corp アルミ板の溶接方法
EP0654320A1 (en) * 1993-11-19 1995-05-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Aluminum weldment and method of welding aluminum workpieces
CN1686659A (zh) * 2005-04-29 2005-10-26 哈尔滨工业大学 铝基复合材料超声－电阻焊接方法
CN101623793B (zh) * 2009-08-11 2011-05-11 郑州大学 铝基复合材料的电阻点焊方法
CN102133682A (zh) * 2011-03-18 2011-07-27 华霆（合肥）动力技术有限公司 一种电阻焊接方法
CN102658419A (zh) * 2012-05-18 2012-09-12 广东新昇电业科技股份有限公司 一种铝箔变压器出线铝排的焊接方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104625379A (zh) * 2014-12-10 2015-05-20 郑州大学 高体积分数增强相铝基复合材料的电阻点焊方法
CN107457475A (zh) * 2017-07-24 2017-12-12 南昌大学 金属表面耐磨涂层的涂覆装置及方法
CN109396187A (zh) * 2017-08-17 2019-03-01 东莞市富群新材料科技有限公司 一种复合金属钢带的制作工艺
CN109396187B (zh) * 2017-08-17 2021-05-11 东莞市富群新材料科技有限公司 一种复合金属钢带的制作工艺
CN111822841A (zh) * 2019-04-22 2020-10-27 矢崎总业株式会社 超声接合方法
CN113146007A (zh) * 2021-04-27 2021-07-23 东风柳州汽车有限公司 电阻点焊的焊接搭接量确定方法以及装置
CN113146007B (zh) * 2021-04-27 2022-09-13 东风柳州汽车有限公司 电阻点焊的焊接搭接量确定方法以及装置
CN116493722A (zh) * 2023-06-29 2023-07-28 内蒙古工业大学 一种添加中间层锌的超高强铝合金板的电阻点焊方法
CN116493722B (zh) * 2023-06-29 2023-09-22 内蒙古工业大学 一种添加中间层锌的超高强铝合金板的电阻点焊方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103978301B (zh) 2016-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103978301B (zh) 一种铝基复合材料的电阻点焊方法
CN106112167B (zh) 一种钼铜合金与镍基高温合金的真空扩散钎焊工艺
CN105237026B (zh) 一种多物理场耦合调控中间焊料层的陶瓷/陶瓷连接方法
CN103567666B (zh) 适用于钛合金钎焊和Ti2AlNb合金钎焊的带状钎料及制备和钎焊方法
CN106425100B (zh) 基于过渡层控制的双侧激光钛钢复合板全焊透焊接方法
CN101856758B (zh) 硬质合金钢制件与45钢制件的焊接方法
CN106271214B (zh) 一种钎焊不锈钢用Ag-Cu/W纳米多层膜钎料的制备方法
CN101623793B (zh) 铝基复合材料的电阻点焊方法
CN113001024B (zh) 异种材料的激光焊接方法
CN105855745B (zh) 一种铜基焊料及其制备方法和应用方法
CN107096994A (zh) 一种高纯氧化锆复合陶瓷与紫铜的扩散焊接件及其生产方法
CN108188521B (zh) 一种钼铼合金箔材的高频感应加热钎焊方法
CN103223537A (zh) 一种用于高强石墨与铜合金的连接方法
CN105499834A (zh) 一种用于钎焊钼铼合金的钎料和制备方法及钎焊方法
CN100522456C (zh) 一种泡沫铝及合金的焊接方法
CN106392367A (zh) 一种紫铜与石墨的钎焊钎料及钎焊方法
CN109128583B (zh) 一种用于真空钎焊高氮钢的钎料及其制备方法
CN108406029B (zh) 一种钛基复合钎料及其制备、钎焊方法
CN102020483B (zh) 陶瓷与金属的连接方法
CN106392359A (zh) 一种控制超薄钽与钼异种材料焊接裂纹的方法
CN102873422B (zh) 一种铝及铝合金与铜的扩散钎焊工艺
CN112894123A (zh) 一种铝铜异种金属的搅拌摩擦焊接方法
CN102962592A (zh) SiCp/Al复合材料电子束辅助热挤压扩散连接方法
CN103706939A (zh) 一种钨铜异种金属的扩散连接方法
CN105965176B (zh) 用于钎焊钨铜合金与不锈钢的Ni基急冷钎料及钎焊工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160907

Termination date: 20170513