CN108971724A - 一种先进高强钢的电阻点焊方法 - Google Patents

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张永强
付参
伊日贵
鞠建斌
杨建炜
章军
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    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
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Abstract

本申请公开了一种先进高强钢的电阻点焊方法，涉及先进高强钢的连接技术领域，所述方法包括：对待焊钢板进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0；根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定第一脉冲电流I1；用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核；用第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核；其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径。解决了现有技术中高强钢焊点强度不足的技术问题，通过形成双焊核结构，达到了大幅降低焊点的应力集中，提高焊点韧性，从而提升焊点力学特性的技术效果。

Description

一种先进高强钢的电阻点焊方法
技术领域
本申请涉及先进高强钢的连接技术领域，尤其涉及一种先进高强钢的电阻点焊方法。
背景技术
由于环保和节能要求，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车的轻量化，就是在保证碰撞安全和车辆性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。高强减薄是汽车轻量化的重要手段，目前，汽车行业均采用先进高强钢，汽车用钢的强度已经达到了2000MPa。
电阻点焊是车身装配时的主要工艺手段，在车身底板、侧围、车架、车顶、车门及车身总成等部分的焊装中，大量采用电阻点焊工艺。据统计，每一辆轿车车身上，约有4000～6000个焊点。
但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中对高强钢进行电阻点焊时，焊点强度不足，限制了高强钢性能发挥的技术问题。
申请内容
本申请实施例通过提供一种先进高强钢的电阻点焊方法，用以解决现有技术中对高强钢进行电阻点焊时，焊点强度不足，限制了高强钢性能发挥的技术问题。通过形成双焊核结构，达到了大幅降低焊点的应力集中，提高焊点韧性，从而提升焊点力学特性的技术效果。
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种先进高强钢的电阻点焊方法，所述方法包括：对待焊钢板进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0；根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定第一脉冲电流I1；用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核；用第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核；其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径。
优选的，所述第一电流I1的范围为I1＝I0-(200A～1000A)。
优选的，所述第二电流I2的范围为大于1/4I1且小于I1。
优选的，所述第一脉冲电流I1所产生热量Q1＝I1 2RT1大于所述第二脉冲电流I2所产生的热量Q2＝I2 2RT2，即I1 2T1>I2 2T2；其中，Q1为第一脉冲电流I1所产生热量；R为电阻；T1为第一脉冲电流持续时间；Q2为第二脉冲电流I2所产生热量；T2为第二脉冲电流持续时间。
优选的，所述第一脉冲电流与所述第二脉冲电流之间的时间间隔T3>200ms。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本申请实施例通过提供一种先进高强钢的电阻点焊方法，所述方法包括：对待焊钢板进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0；根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定第一脉冲电流I1；用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核；用第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核；其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径。用以解决现有技术中对高强钢进行电阻点焊时，焊点强度不足，限制了高强钢性能发挥的技术问题。通过形成双焊核结构，达到了大幅降低焊点的应力集中，提高焊点韧性，从而提升焊点力学特性的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种先进高强钢的电阻点焊方法的流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种先进高强钢的电阻点焊方法，用以解决现有技术中对高强钢进行电阻点焊时，焊点强度不足，限制了高强钢性能发挥的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：对待焊钢板进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0；根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定第一脉冲电流I1；用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核；用第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核；其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径。通过形成双焊核结构，达到了大幅降低焊点的应力集中，提高焊点韧性，从而提升焊点力学特性的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
图1为本发明实施例中一种先进高强钢的电阻点焊方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：
步骤110：对待焊钢板进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0；
步骤120：根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定第一脉冲电流I1；
步骤130：用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核；
步骤140：用第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核；
其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径。
进一步的，所述第一电流I1的范围为I1＝I0-(200A～1000A)；所述第二电流I2的范围为大于1/4I1且小于I1。
具体而言，为了提升先进高强钢的焊点强度，本申请实施例提出了一种先进高强钢的电阻点焊方法，首先需要对待焊钢板在中频直流点焊机上进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0。接下来根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定出第一脉冲电流I1＝I0-(200～1000) (单位：A)，然后使用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核，再使用所述第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，其中，所述第二电流I2的范围为大于1/4I1且小于I1，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核，其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径，即所述第二焊核位于所述第一焊核的内部，且所述第二焊核与所述第一焊核形成同心环状结构，在形成所述第二焊核的过程中，对所述第一焊核与第二焊核之间的部分区域进行了回火，起到了消除应力的作用，同时，在所述第一焊核内部形成了软硬交替的区域，通过使用所述第一脉冲电流与所述第二脉冲电流对所述待焊钢板进行点焊，形成了双焊核结构，达到了大幅度提升焊点的剪切力和焊点的十字拉伸力，提高焊点韧性，进一步提升焊点力学特性的技术效果。
在步骤130～140中，所述第一脉冲电流I1所产生热量Q1＝I1 2RT1大于所述第二脉冲电流I2所产生的热量Q2＝I2 2RT2，即I1 2T1>I2 2T2；其中，Q1为第一脉冲电流I1所产生热量；R为电阻；T1为第一脉冲电流持续时间；Q2为第二脉冲电流I2所产生热量；T2为第二脉冲电流持续时间，其中，所述第一脉冲电流与所述第二脉冲电流之间的时间间隔T3>200ms。
以下通过实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何的限制。
实施例二
在本发明实施例中，以先进高强钢22MnB5为例，所述先进高强钢的材料厚度1.4mm，抗拉强度1500MPa。首先对所述22MnB5先进高强钢板进行焊接测试，确定所述22MnB5先进高强钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0为6500A，再根据所述22MnB5先进高强钢板的临界电流I0，确定出第一脉冲电流I1为6000A，第一脉冲电流持续时间T1为375ms，第二脉冲焊接电流I2为5000A，第一脉冲电流持续时间T2为375ms，所述第一脉冲电流与所述第二脉冲电流之间的时间间隔T3为1000ms。
优选的，所述第一脉冲电流所形成的所述第一焊核的直径D1为5.5mm，所述第二脉冲电流所形成的所述第二焊核的直径D2为1.3mm，其中，所述第二焊核的直径D2小于所述第一焊核的直径D1。在本发明实施例中，所述第一脉冲电流I1为焊接电流，所述第二脉冲电流I2同时起到了焊接和回火作用，在所述第一焊核的中心形成第二焊核，同时对所述第一焊核与第二焊核之间部分区域进行回火，通过双焊核结构形成软硬交替区域，达到提高焊点韧性，进一步提升焊点力学特性的技术效果。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本申请实施例通过提供一种先进高强钢的电阻点焊方法，所述方法包括：对待焊钢板进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0；根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定第一脉冲电流I1；用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核；用第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核；其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径。用以解决现有技术中对高强钢进行电阻点焊时，焊点强度不足，限制了高强钢性能发挥的技术问题。通过形成双焊核结构，达到了大幅降低焊点的应力集中，提高焊点韧性，从而提升焊点力学特性的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种先进高强钢的电阻点焊方法，其特征在于，所述方法包括：
对待焊钢板进行焊接测试，确定所述待焊钢板所对应的发生焊接飞溅的临界电流I0；
根据所述待焊钢板的临界电流I0，确定第一脉冲电流I1；
用所述第一脉冲电流I1对所述待焊钢板进行点焊，形成第一焊核；
用第二脉冲电流I2对所述待焊钢板进行点焊，在所述第一焊核的基础上形成第二焊核；
其中，所述第二焊核的直径小于所述第一焊核的直径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电流I1的范围为I1＝I0-(200A-1000A)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二电流I2的范围为大于1/4I1且小于I1。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲电流I1所产生热量Q1＝I1 2RT1大于所述第二脉冲电流I2所产生的热量Q2＝I2 2RT2，即I1 2T1>I2 2T2；其中，Q1为第一脉冲电流I1所产生热量；R为电阻；T1为第一脉冲电流持续时间；Q2为第二脉冲电流I2所产生热量；T2为第二脉冲电流持续时间。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲电流与所述第二脉冲电流之间的时间间隔T3>200ms。
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