CN108044248A - 中立柱加强板焊接预热方法 - Google Patents

中立柱加强板焊接预热方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中立柱加强板焊接预热方法，涉及汽车零部件焊接技术领域。该中立柱加强板焊接预热方法，F1：首先将中立柱加强板和待焊接的焊件放入加热室，加热室内保持恒温300℃，放置时间不低于2小时；F2：取出中立柱加强板，并安装在焊接夹具上；F3：利用热抢对中立柱加强板吹风，沿中立柱加强板的长度方向往复吹风，吹完带有凹槽的一侧再吹中立柱加强板的另一侧，热风的温度为260℃～280℃，湿度小于65％；本方案在焊接前对中立柱加强板进行预热，减少因焊接温差引起的应力变化。

Description

中立柱加强板焊接预热方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件焊接技术领域，特别是涉及一种中立柱加强板焊接预热方法。
背景技术
中立柱加强板是一种钣金件，是汽车的一部分。如图1所示，中立柱加强板1由薄钢板经过下料得到基本轮廓，然后经过多次冲压成为图1所示的形状。中立柱加强板1沿长度方向从左到右依次为平缓段13和倾斜段12。倾斜段12与平缓段13之间构成钝角。
中立柱加强板1长度方向的左、右两端分别为尾端14和首端11，且分别对应平缓段13和倾斜段12。
首端11设有首端定位孔111，尾端14设有尾端定位孔141。
中立柱加强板1上设有凹槽15，凹槽15沿长度方向贯通中立柱加强板1的左右两端。凹槽15的两侧壁顶端向两侧延伸形成翻边16。
需要将若干焊件放入凹槽15内的指定位置进行焊接。待焊接焊件分别为第一焊件2、第二焊件21、第三焊件22和第四焊件23。第一焊件2设于平缓段13上，位于尾端定位孔141到倾斜段12之间。第三焊件位于第一焊件2与倾斜段12之间。
其中，第二焊件21和第四焊件23位于第一焊件2与第三焊件22之间，分别设于凹槽15的左右(指沿平缓段13到倾斜段12方向的左和右)两侧壁上。
因为中立柱加强板在焊接时，焊点周围的温度会升高，使得焊点处与中立柱加强板上其他位置的温差变大，从而形成应力变化，容易导致中立柱加强板断裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种中立柱加强板焊接预热方法，在焊接前对中立柱加强板进行预热，减少因焊接温差引起的应力变化。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种中立柱加强板焊接预热方法，
S1：预热，分别将中立柱加强板与待焊接焊件放入加热室中放置一定的时间，使中立柱加强板与待焊接焊件的温度得到提高；
F1：首先将中立柱加强板和待焊接的焊件放入加热室，加热室内保持恒温300℃，放置时间不低于2小时；
F2：取出中立柱加强板，并安装在焊接夹具上；
F3：利用热抢对中立柱加强板吹风，沿中立柱加强板的长度方向往复吹风，吹完带有凹槽的一侧再吹中立柱加强板的另一侧，热风的温度为260℃～280℃，湿度小于65％
S2：夹具固定，将经过预热的中立柱加强板和待焊接焊件通过焊接夹具固定，使待焊接焊件定位到需要焊接的位置；
S3：组合焊，
S3′：对第一焊件、第四焊件和第三焊件同时进行局部的焊接；
S3″：对第一焊件、第二焊件和第三焊件剩余的需要焊接的部位进行焊接；
S4：热处理，将焊接后的钣金件放入热处理室中，进行恒温处理，减小钣金件上因温度差产生的应力影响；
S5：冷却，将经过热处理后的钣金件进行冷却降到室温；
S6：清洗，对冷却后的钣金件进行清洗；
S7：检测与补焊，查看需要焊接的部位是否焊接到位，并且检查有无漏焊的地方，如果有漏焊及时进行补焊处理；
S8：喷涂、刷涂保护层。
本发明进一步限定的技术方案是：
S3′：对第一焊件进行局部焊接时，焊接的是第一焊件上贴近平缓段左侧的边，采用点焊的焊接方式；
对第四焊件采用纤焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件进行局部焊接时，焊接的是第三焊件上贴近平缓段左侧的边，采用点焊的焊接方式；
S3″：对第一焊件贴近平缓段右侧的边用纤焊的焊接方式进行焊接；
对第二焊件采用点焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件贴近平缓段右侧的边，采用点焊的焊接方式。
本发明进一步设置为，
S3′：对第一焊件进行局部焊接时，焊接的是第一焊件上贴近平缓段右侧的边，采用纤焊的焊接方式；
对第二焊件采用点焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件进行局部焊接时，焊接的是第三焊件上贴近平缓段右侧的边，采用点焊的焊接方式；
S3″：对第一焊件贴近平缓段左侧的边用点焊的焊接方式进行焊接；
对第四焊件采用纤焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件贴近平缓段左侧的边，采用点焊的焊接方式。
本发明进一步设置为，点焊的步骤为：
T1：加压，在相贴合的两层材料两侧整对压紧有两导电柱，两导电柱正对的区域为焊点位置，增加两导电柱相互夹紧的力，使位于两导电柱之间的两层材料进一步紧密贴合；
T2：通电，接通电源使两导电柱通电，电流经过两导电柱之间贴合的两层材料，产生热量使焊点位置的两层材料温度升高，并在两导电柱的压力作用下相互融合从而焊接到一起；
T3：断电，使焊点处温度铸件降低；
T4：去除压力，拆下导电柱。
本发明进一步设置为，纤焊的步骤为：
G1：送料，将纤料沿待焊接焊件与中立柱加强板贴合的边缘缝隙处放置，纤料的熔点低于待焊接焊件与中立柱加强板的熔点；
G2：加热，用电烙铁对纤料进行加热，加热的温度高于纤料的熔点，低于待焊接焊件与中立柱加强板的熔点，使纤料融成液态并填补待焊接焊件与中立柱加强板之间的缝隙。
本发明进一步设置为，S3′：先将第一焊件与第三焊件需要点焊的位置通过导电柱压紧，相邻焊点之间的距离不小于15mm，接通电源使点焊开始进行，然后对第四焊件进行纤焊。
本发明进一步设置为，S3″先将第三焊件需要点焊的位置通过导电柱压紧，相邻焊点之间的距离不小于15mm，接通电源使点焊开始进行，然后依次对第二焊件和第一焊件进行纤焊。
本发明的有益效果是：
本发明中，预热使得中立柱加强板和待焊接焊件在焊接操作之前先经过加热，在焊接时工件上焊点处的温度与周围温度差变小，减小因温差产生的应力。本方案中中立柱加强板和待焊接焊件取出恒温室安装在夹具上的过程中，热量会以热传导和热辐射的形式散发到周围环境中，使工件本身温度降低。热枪吹出的热风不但可以保持工件本身的温度，同时对工件进行除尘和干燥处理。放置灼热的工件被污染，还减小了工件的散热速度。
附图说明
图1为表示中立柱加强板与焊件位置关系的示意图；
图2为表示中立柱加强板焊接预热方法的流程框图；
图3为表示组合焊工艺的示意图；
图4为表示组合焊焊接流程的示意图；
图5为表示第四焊件结构的示意图；
图6为实施例2中组合焊焊接流程的示意图；
图7为实施例4表示气流冷却室内部冷却原理的示意图。
其中：1、中立柱加强板；11、首端；111、首端定位孔；12、倾斜段；13、平缓段；14、尾端；141、尾端定位孔；15、凹槽；16、翻边；
2、第一焊件；21、第二焊件；22、第三焊件；23、第四焊件；
3、悬挂盘；31、悬挂杆；32、悬挂绳索。
具体实施方式
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1：
本实施例提供的一种中立柱加强板焊接预热方法，结构如图所示。
该中立柱加强板焊接预热方法，
S1：预热，分别将中立柱加强板与待焊接焊件放入加热室中放置一定的时间，使中立柱加强板与待焊接焊件的温度得到提高；
S2：夹具固定，将经过预热的中立柱加强板和待焊接焊件通过焊接夹具固定，使待焊接焊件定位到需要焊接的位置；
S3：组合焊，
S3′：对第一焊件、第四焊件和第三焊件同时进行局部的焊接；
S3″：对第一焊件、第二焊件和第三焊件剩余的需要焊接的部位进行焊接；
S4：热处理，将焊接后的钣金件放入热处理室中，进行恒温处理，减小钣金件上因温度差产生的应力影响；
S5：冷却，将经过热处理后的钣金件进行冷却降到室温；
S6：清洗，对冷却后的钣金件进行清洗；
S7：检测与补焊，查看需要焊接的部位是否焊接到位，并且检查有无漏焊的地方，如果有漏焊及时进行补焊处理；
S8：喷涂、刷涂保护层。
本发明进一步限定的技术方案是：
S3′：对第一焊件进行局部焊接时，焊接的是第一焊件上贴近平缓段左侧的边，采用点焊的焊接方式；
对第四焊件采用纤焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件进行局部焊接时，焊接的是第三焊件上贴近平缓段左侧的边，采用点焊的焊接方式；
S3″：对第一焊件贴近平缓段右侧的边用纤焊的焊接方式进行焊接；
对第二焊件采用点焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件贴近平缓段右侧的边，采用点焊的焊接方式。
点焊的步骤为：
T1：加压，在相贴合的两层材料两侧整对压紧有两导电柱，两导电柱正对的区域为焊点位置，增加两导电柱相互夹紧的力，使位于两导电柱之间的两层材料进一步紧密贴合；
T2：通电，接通电源使两导电柱通电，电流经过两导电柱之间贴合的两层材料，产生热量使焊点位置的两层材料温度升高，并在两导电柱的压力作用下相互融合从而焊接到一起；
T3：断电，使焊点处温度铸件降低；
T4：去除压力，拆下导电柱。
纤焊的步骤为：
G1：送料，将纤料沿待焊接焊件与中立柱加强板贴合的边缘缝隙处放置，纤料的熔点低于待焊接焊件与中立柱加强板的熔点；
G2：加热，用电烙铁对纤料进行加热，加热的温度高于纤料的熔点，低于待焊接焊件与中立柱加强板的熔点，使纤料融成液态并填补待焊接焊件与中立柱加强板之间的缝隙。
S3′：先将第一焊件与第三焊件需要点焊的位置通过导电柱压紧，相邻焊点之间的距离不小于15mm，接通电源使点焊开始进行，然后对第四焊件进行纤焊。
S3″先将第三焊件需要点焊的位置通过导电柱压紧，相邻焊点之间的距离不小于15mm，接通电源使点焊开始进行，然后依次对第二焊件和第一焊件进行纤焊。
因同时对不同焊件进行焊接，使得焊接过程中焊接部位之间留有一定距离，降低焊接部位之间热辐射的影响。而且同时对不同的焊件，结合不同的焊接方法进行焊接，提高了焊接效率。
其中，用点焊的方式进行焊接时，焊点之间的距离参照下表：
实施例2：
一种中立柱加强板焊接预热方法，与实施例1的区别在于：
S3′：对第一焊件进行局部焊接时，焊接的是第一焊件上贴近平缓段右侧的边，采用纤焊的焊接方式；
对第二焊件采用点焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件进行局部焊接时，焊接的是第三焊件上贴近平缓段右侧的边，采用点焊的焊接方式；
S3″：对第一焊件贴近平缓段左侧的边用点焊的焊接方式进行焊接；
对第四焊件采用纤焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件贴近平缓段左侧的边，采用点焊的焊接方式。
实施例3：
一种中立柱架加强板焊接工艺，与实施例1的区别在于：S1：预热，分别将中立柱加强板与待焊接焊件放入加热室中放置一定的时间，使中立柱加强板与待焊接焊件的温度得到提高。具体操作方法为：
F1：首先将中立柱加强板和待焊接的焊件放入加热室，加热室内保持恒温300℃，放置时间不低于2小时；
F2：取出中立柱加强板，并安装在焊接夹具上；
F3：利用热抢对中立柱加强板吹风，沿中立柱加强板的长度方向往复吹风，吹完带有凹槽的一侧再吹中立柱加强板的另一侧，热风的温度为260℃～280℃，湿度小于65％；
F4：取出待焊接焊件，放置在需要焊接的位置上，并通过焊接夹具固定；
F5：再次打开热抢对组合好的中立柱加强板和待焊接焊件吹热风，热风温度为260℃～280℃，湿度小于65％。
本方案中预热使得中立柱加强板和待焊接焊件在焊接操作之前先经过加热，在焊接时工件上焊点处的温度与周围温度差变小，减小因温差产生的应力。本方案中中立柱加强板和待焊接焊件取出恒温室安装在夹具上的过程中，热量会以热传导和热辐射的形式散发到周围环境中，使工件本身温度降低。热枪吹出的热风不但可以保持工件本身的温度，同时对工件进行除尘和干燥处理。放置灼热的工件被污染，还减小了工件的散热速度。
实施例4：
一种中立柱加强板焊接预热方法，与实施例3的区别在于：
S5：冷却，将经过热处理后的钣金件进行冷却降到室温。
G1：将焊接完的中立柱加强板1运送到气流冷却室内，气流冷却室内设有若干冷却工位，每个冷却工位上都设置有悬挂盘3。悬挂盘3一端铰接在悬挂杆31上，另一端伸出若干悬挂绳32。悬挂绳32端部设有挂钩，将需要冷却的中立柱加强板1通过若干悬挂绳32悬挂固定；
G2：每个冷却工位上设有至少两个吹风口，吹风口分别位于中立柱加强板1长度方向的两侧，并分别对应中立柱加强板1的首端11和尾端14。开启吹风口对待冷却的中立柱加强板1进行风冷；
其中，吹风口吹出的气流温度、湿度随时间变化如下表(工件厚度不超过2mm)：
时间/min 10 15 20
温度/℃ 150 100 80
湿度/％ ≤60 ≤65 ≤65
G3：停止吹风，然后将中立柱加强板1取出并静置5～10分钟。
G4：送入清洗车间。
因为中立柱加强板在焊接前经过恒温室预热，又经过热抢吹热风处理，因此焊接后，本身温度基本在200℃以上。放在空气中静置，容易与空气发生反应而影响中立柱加强板的性能。
本方案中吹风口吹出的气流为氮气，在吹风过程中不但可以清除中立柱加强板表面的灰尘，还可以带走中立柱加强板的热量。并且吹动过程中还推动中立柱加强板以悬挂杆为中心转动，进一步加快了中立柱加强板的散热速度。氮气温度的变化，控制中立柱加强板的散热速度，防止中立柱加强板内外温差而产生剧烈的应力变化。
实施例5：
一种中立柱加强板焊接预热方法，与实施例4的却别在于：
吹风口吹出的气流温度、湿度随时间变化如下表(工件厚度为2～4mm)：
时间/min 10 15 20
温度/℃ 180 150 100
湿度/％ ≤60 ≤65 ≤65
实施例6：
一种中立柱加强板焊接预热方法，与实施例5的却别在于：
吹风口吹出的气流温度、湿度随时间变化如下表(工件厚度为3mm)：
时间/min 10 15 20
温度/℃ 160 120 80
湿度/％ ≤60 ≤65 ≤65
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种中立柱加强板焊接预热方法，其特征在于：
S1：预热，分别将中立柱加强板(1)与待焊接焊件放入加热室中放置一定的时间，使中立柱加强板(1)与待焊接焊件的温度得到提高；
F1：首先将中立柱加强板和待焊接的焊件放入加热室，加热室内保持恒温300℃，放置时间不低于2小时；
F2：取出中立柱加强板，并安装在焊接夹具上；
F3：利用热抢对中立柱加强板吹风，沿中立柱加强板的长度方向往复吹风，吹完带有凹槽的一侧再吹中立柱加强板的另一侧，热风的温度为260℃～280℃，湿度小于65％；
S2：夹具固定，将经过预热的中立柱加强板(1)和待焊接焊件通过焊接夹具固定，使待焊接焊件定位到需要焊接的位置，再次打开热抢对组合好的中立柱加强板和待焊接焊件吹热风，热风温度为260℃～280℃，湿度小于65％；
S3：组合焊，
S3′：对第一焊件(2)、第四焊件(23)和第三焊件(22)同时进行局部的焊接；
S3″：对第一焊件(2)、第二焊件(23)和第三焊件(22)剩余的需要焊接的部位进行焊接；
S4：热处理，将焊接后的钣金件放入热处理室中，进行恒温处理，减小钣金件上因温度差产生的应力影响；
S5：冷却，将经过热处理后的钣金件进行冷却降到室温；
S6：清洗，对冷却后的钣金件进行清洗；
S7：检测与补焊，查看需要焊接的部位是否焊接到位，并且检查有无漏焊的地方，如果有漏焊及时进行补焊处理；
S8：喷涂、刷涂保护层。
2.根据权利要求1所述的中立柱加强板焊接预热方法，其特征在于：
S3′：对第一焊件(2)进行局部焊接时，焊接的是第一焊件(2)上贴近平缓段(13)左侧的边，采用点焊的焊接方式；
对第四焊件(23)采用纤焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件(22)进行局部焊接时，焊接的是第三焊件(22)上贴近所述平缓段(13)左侧的边，采用点焊的焊接方式；
S3″：对第一焊件(2)贴近所述平缓段(13)右侧的边用纤焊的焊接方式进行焊接；
对第二焊件(21)采用点焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件(22)贴近所述平缓段(13)右侧的边，采用点焊的焊接方式。
3.根据权利要求1所述的中立柱加强板焊接预热方法，其特征在于：
S3′：对第一焊件(2)进行局部焊接时，焊接的是第一焊件(2)上贴近平缓段(13)右侧的边，采用纤焊的焊接方式；
对第二焊件(21)采用点焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件(22)进行局部焊接时，焊接的是第三焊件(22)上贴近所述平缓段(13)右侧的边，采用点焊的焊接方式；
S3″：对第一焊件(2)贴近所述平缓段(13)左侧的边用点焊的焊接方式进行焊接；
对第四焊件(23)采用纤焊的焊接方式进行焊接固定；
对第三焊件(22)贴近所述平缓段(13)左侧的边，采用点焊的焊接方式。
4.根据权利要求2或3所述的中立柱加强板焊接预热方法，其特征在于：
所述点焊的步骤为：
T1：加压，在相贴合的两层材料两侧整对压紧有两导电柱，两导电柱正对的区域为焊点位置，增加两导电柱相互夹紧的力，使位于两导电柱之间的两层材料进一步紧密贴合；
T2：通电，接通电源使两导电柱通电，电流经过两导电柱之间贴合的两层材料，产生热量使焊点位置的两层材料温度升高，并在两导电柱的压力作用下相互融合从而焊接到一起；
T3：断电，使焊点处温度铸件降低；
T4：去除压力，拆下导电柱。
5.根据权利要求4所述的中立柱加强板焊接预热方法，其特征在于：纤焊的步骤为：
G1：送料，将纤料沿待焊接焊件与中立柱加强板贴合的边缘缝隙处放置，纤料的熔点低于待焊接焊件与中立柱加强板的熔点；
G2：加热，用电烙铁对纤料进行加热，加热的温度高于纤料的熔点，低于待焊接焊件与中立柱加强板的熔点，使纤料融成液态并填补待焊接焊件与中立柱加强板之间的缝隙。
6.根据权利要求5所述的中立柱加强板焊接预热方法，其特征在于：
S3′：先将第一焊件(2)与第三焊件(22)需要点焊的位置通过导电柱压紧，相邻焊点之间的距离不小于15mm，接通电源使点焊开始进行，然后对第四焊件(23)进行纤焊。
7.根据权利要求6所述的中立柱加强板焊接预热方法，其特征在于：
S3″先将第三焊件(22)需要点焊的位置通过导电柱压紧，相邻焊点之间的距离不小于15mm，接通电源使点焊开始进行，然后依次对第二焊件(21)和第一焊件(2)进行纤焊。
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