CN111673253A - 一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，具体步骤如下：步骤一：备料与上料：准备待焊接的高屈服强度板材、待焊接的螺母与焊接工装，待焊接的螺母的型号为M6、M8或M10，将待焊接的高屈服强度板材放置在焊接工装上，放上待焊接的螺母。本发明所述的一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，本发明包含电流、压力、焊接时长参数，且在凸焊过程中可对上述参数进行实时应变调整，从而实现在高屈服强度板材进行螺母凸焊的焊接强度提升、熔深稳定等效果，达到降低生产成本、提高焊接质量和效率的效果。同时，经过相关密封试验证明该工艺可保证螺母焊接后的气密性，可满足该焊接成品在某些严苛或特殊情景下的使用。

Description

一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺
技术领域
本发明涉及高屈服强度板材的螺母凸焊领域，特别涉及一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺。
背景技术
在汽车生产中，类似轿壳盖、油底壳、贮气筒、汽油箱等产品都有耐压或密封螺母需要焊接。原工艺采用电弧焊，这种工艺方法生产率低、易产生焊接缺陷、密封得不到保证和变形、劳动强度大。而改用螺母环形凸焊工艺则克服了上述缺点。
鉴于现在高屈服强度板材上进行螺母焊接因凸焊存在焊强度不够、无法形成有效熔深、虚焊现象极易出现的情况，故一般采取弧焊方式，因而存在弧焊工艺所带来的费时、费料、生产成本较高等缺点，给人们的使用过程带来了一定的影响，为此，我们提出一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，具体步骤如下：
步骤一：备料与上料：准备待焊接的高屈服强度板材、待焊接的螺母与焊接工装，待焊接的螺母的型号为M6、M8、M10、UNF3/8-24、UNF7/16-20或UNC7/16-14，将待焊接的高屈服强度板材放置在焊接工装上，放上待焊接的螺母，备料时将下电极的截面减小以使所述截面的外延成为螺母四个焊脚所形成四边形的外接圆，同时将下电极的长度拉长，使板材的焊接区域尽量蓄能，并且使热量不容易消散，上料过程是将上电极、螺母和下电极由上到下依次叠加放置；
步骤二：核对焊接参数：在焊接过程中输入预设参数，同时通过自行编写的微电脑控制程序自动调整交流逆变控制器、电气比例阀、PLC对上述参数的实时应变，以实现高屈服强度板材的螺母凸焊工艺的完美实现，焊接参数包括电流、压强与焊接时长，电流参数为33-42A，压强参数为0.25-0.35MP，焊接时长为4-10s；
步骤三：焊接：选用NA-400-1气动式固定点焊机，按下焊接开关，焊机开始焊接，完成后取下零件；
步骤四：检验焊接产品：检测焊接件的焊接熔深、融合长度与密封性，将焊接件切开制成试样并使用金像显微镜观察焊接熔深与融合长度；将焊接件装在特制的夹具上，通入0.4-0.6MPa的压缩空气，在焊接处涂上肥皂水检测密封性，压缩空气以检测产品焊接过后的密封性。
与现有技术相比，本发明在焊接过程中输入预设参数，同时通过自行编写的微电脑控制程序自动调整交流逆变控制器、电气比例阀、PLC对上述参数的实时应变，以实现高屈服强度板材的螺母凸焊工艺的完美实现，包含电流、压力、焊接时长参数，且在凸焊过程中可对上述参数进行实时应变调整，从而实现在高屈服强度板材进行螺母凸焊的焊接强度提升、熔深稳定等效果，达到降低生产成本、提高焊接质量和效率的效果。同时，经过相关密封试验证明该工艺可保证螺母焊接后的气密性，可满足该焊接成品在某些严苛或特殊情景下的使用。
附图说明
图1为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例1中M6-1焊接件的实物图。
图2为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例1中M6-2焊接件的实物图。
图3为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例1中M6-3焊接件的实物图。
图4为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例1中M6-4焊接件的实物图。
图5为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例2中M8-1焊接件的实物图。
图6为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例2中M8-2焊接件的实物图。
图7为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例2中M8-3焊接件的实物图。
图8为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例2中M8-4焊接件的实物图。
图9为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例3中M10-1焊接件的实物图。
图10为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例3中M10-2焊接件的实物图。
图11为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例3中M10-3焊接件的实物图。
图12为本发明一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺的实施例3中M10-4焊接件的实物图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，具体步骤如下：
步骤一：备料与上料：准备待焊接的高屈服强度板材、待焊接的螺母与焊接工装，待焊接的螺母的型号为M6，将待焊接的高屈服强度板材放置在焊接工装上，放上待焊接的螺母，备料时将下电极的截面减小以使所述截面的外延成为螺母四个焊脚所形成四边形的外接圆，同时将下电极的长度拉长，使板材的焊接区域尽量蓄能，并且使热量不容易消散，上料过程是将上电极、螺母和下电极由上到下依次叠加放置；
步骤二：核对焊接参数：在焊接过程中输入预设参数，同时通过自行编写的微电脑控制程序自动调整交流逆变控制器、电气比例阀、PLC对上述参数的实时应变，以实现高屈服强度板材的螺母凸焊工艺的完美实现，焊接参数包括电流、压强与焊接时长，电流参数为33A，压强参数为0.25MP，焊接时长为4s；
步骤三：焊接：选用NA-400-1气动式固定点焊机，按下焊接开关，焊机开始焊接，完成后取下零件；
步骤四：检验焊接产品：检测焊接件的焊接熔深、融合长度与密封性，将焊接件切开制成试样并使用金像显微镜观察焊接熔深与融合长度；将焊接件装在特制的夹具上，通入0.4-0.6MPa的压缩空气，在焊接处涂上肥皂水检测密封性，压缩空气以检测产品焊接过后的密封性。
表1为实施例1对型号为M6的待焊接的螺母进行焊接的焊接件的检验，检验结果如下表：
融合长度（mm） 熔深（mm） 泄露试验 压强（MP） 电流（A） 焊接时长（s）
M6-1 0.426 0.165 不泄漏，试验合格 0.25 33 4
M6-2 0.446 0.163 不泄漏，试验合格 0.25 33 4
M6-3 0.429 0.213 不泄漏，试验合格 0.25 33 4
M6-4 0.446 0.207 不泄漏，试验合格 0.25 33 4
实施例2
一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，具体步骤如下：
步骤一：备料与上料：准备待焊接的高屈服强度板材、待焊接的螺母与焊接工装，待焊接的螺母的型号为M8，将待焊接的高屈服强度板材放置在焊接工装上，放上待焊接的螺母，备料时将下电极的截面减小以使所述截面的外延成为螺母四个焊脚所形成四边形的外接圆，同时将下电极的长度拉长，使板材的焊接区域尽量蓄能，并且使热量不容易消散，上料过程是将上电极、螺母和下电极由上到下依次叠加放置；
步骤二：核对焊接参数：在焊接过程中输入预设参数，同时通过自行编写的微电脑控制程序自动调整交流逆变控制器、电气比例阀、PLC对上述参数的实时应变，以实现高屈服强度板材的螺母凸焊工艺的完美实现，焊接参数包括电流、压强与焊接时长，电流参数为36A，压强参数为0.35MP，焊接时长为7s；
步骤三：焊接：选用NA-400-1气动式固定点焊机，按下焊接开关，焊机开始焊接，完成后取下零件；
步骤四：检验焊接产品：检测焊接件的焊接熔深、融合长度与密封性，将焊接件切开制成试样并使用金像显微镜观察焊接熔深与融合长度；将焊接件装在特制的夹具上，通入0.4-0.6MPa的压缩空气，在焊接处涂上肥皂水检测密封性，压缩空气以检测产品焊接过后的密封性。
表1为实施例2对型号为M8的待焊接的螺母进行焊接的焊接件的检验，检验结果如下表：
融合长度（mm） 熔深（mm） 泄露试验 压强（MP） 电流（A） 焊接时长（s）
M8-1 0.616 0.303 不泄漏，试验合格 0.35 36 7
M8-2 0.577 0.148 不泄漏，试验合格 0.35 36 7
M8-3 0.603 0.262 不泄漏，试验合格 0.35 36 7
M8-4 0.598 0.264 不泄漏，试验合格 0.35 36 7
实施例3
一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，具体步骤如下：
步骤一：备料与上料：准备待焊接的高屈服强度板材、待焊接的螺母与焊接工装，待焊接的螺母的型号为M10，将待焊接的高屈服强度板材放置在焊接工装上，放上待焊接的螺母，备料时将下电极的截面减小以使所述截面的外延成为螺母四个焊脚所形成四边形的外接圆，同时将下电极的长度拉长，使板材的焊接区域尽量蓄能，并且使热量不容易消散，上料过程是将上电极、螺母和下电极由上到下依次叠加放置；
步骤二：核对焊接参数：在焊接过程中输入预设参数，同时通过自行编写的微电脑控制程序自动调整交流逆变控制器、电气比例阀、PLC对上述参数的实时应变，以实现高屈服强度板材的螺母凸焊工艺的完美实现，焊接参数包括电流、压强与焊接时长，电流参数为42A，压强参数为0.35MP，焊接时长为10s；
步骤三：焊接：选用NA-400-1气动式固定点焊机，按下焊接开关，焊机开始焊接，完成后取下零件；
步骤四：检验焊接产品：检测焊接件的焊接熔深、融合长度与密封性，将焊接件切开制成试样并使用金像显微镜观察焊接熔深与融合长度；将焊接件装在特制的夹具上，通入0.4-0.6MPa的压缩空气，在焊接处涂上肥皂水检测密封性，压缩空气以检测产品焊接过后的密封性。
表1为实施例3对型号为M10的待焊接的螺母进行焊接的焊接件的检验，检验结果如下表：
融合长度（mm） 熔深（mm） 泄露试验 压强（MP） 电流（A） 焊接时长（s）
M10-1 0.458 0.190 不泄漏，试验合格 0.35 42 10
M10-2 0.504 0.252 不泄漏，试验合格 0.35 42 10
M10-3 0.455 0.162 不泄漏，试验合格 0.35 42 10
M10-4 0.554 0.275 不泄漏，试验合格 0.35 42 10
本发明在焊接过程中输入预设参数，同时通过自行编写的微电脑控制程序自动调整交流逆变控制器、电气比例阀、PLC对上述参数的实时应变，以实现高屈服强度板材的螺母凸焊工艺的完美实现，包含电流、压力、焊接时长参数，且在凸焊过程中可对上述参数进行实时应变调整，从而实现在高屈服强度板材进行螺母凸焊的焊接强度提升、熔深稳定等效果，达到降低生产成本、提高焊接质量和效率的效果。同时，经过相关密封试验证明该工艺可保证螺母焊接后的气密性，可满足该焊接成品在某些严苛或特殊情景下的使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：备料与上料：准备待焊接的高屈服强度板材、待焊接的螺母与焊接工装，将待焊接的高屈服强度板材放置在焊接工装上，放上待焊接的螺母；
步骤二：核对焊接参数：在焊接过程中输入预设参数，同时通过自行编写的微电脑控制程序自动调整交流逆变控制器、电气比例阀、PLC对上述参数的实时应变，以实现高屈服强度板材的螺母凸焊工艺的完美实现，焊接参数包括电流、压强与焊接时长；
步骤三：焊接：选用点焊机，按下焊接开关，焊机开始焊接，完成后取下零件；
步骤四：检验焊接产品：检测焊接件的焊接熔深、融合长度与密封性。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中待焊接的螺母的型号为M6、M8、M10、UNF3/8-24、UNF7/16-20或UNC7/16-14。
3.根据权利要求1所述的一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中备料时将下电极的截面减小以使所述截面的外延成为螺母四个焊脚所形成四边形的外接圆，同时将下电极的长度拉长，使板材的焊接区域尽量蓄能，并且使热量不容易消散。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤一中上料过程是将上电极、螺母和下电极由上到下依次叠加放置。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤二中电流参数为33-42A，压强参数为0.25-0.35MP，焊接时长为4-10s。
6.根据权利要求1所述的一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤三中点焊机为NA-400-1气动式固定点焊机。
7.根据权利要求1所述的一种适用于高屈服强度板材的螺母凸焊焊接工艺，其特征在于：所述步骤四中将焊接件切开制成试样并使用金像显微镜观察焊接熔深与融合长度；将焊接件装在特制的夹具上，通入0.4-0.6MPa的压缩空气，在焊接处涂上肥皂水检测密封性。
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