CN112122760A - 一种防弹钢板与螺母焊接工艺 - Google Patents

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肖雄
彭道衡
郭卫云
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Abstract

本发明提供一种防弹钢板与螺母焊接工艺，包括:绝缘定位销、螺母，所述螺母经由凸焊工艺焊接在防弹钢板顶端面上；所述绝缘定位销穿过防弹钢板将防弹钢板和螺母定位连接固定；所述螺母顶端设置有上电极；所述防弹钢板底端面相对于绝缘定位销部位设置有下电极。本发明采用凸焊工艺，其中螺母凸台采用圆环形状，且圆环形状凸台的纵向截面为等边三角形结构，高度为0.7～0.8mm，凸台熔化后形成一圈焊缝，达到密封效果；本发明凸焊工艺热输入小且集中，焊缝热影响区小于2mm且不超过螺母法兰直径，有效减小了焊接热影响区，确保焊接区域的防弹能力基本不变。

Description

一种防弹钢板与螺母焊接工艺
技术领域
本发明属于焊接技术领域，更具体地说，特别涉及一种防弹钢板与螺母焊接工艺。
背景技术
钢板与螺母焊缝的可靠性与整车安全性和防水性能密切相关。通常采用手工MAG焊来焊 接防弹钢板上的螺母。因为螺母有密封防水需求，螺母必须圆周焊。现阶段受机器人技术限 制，机器人弧焊螺母做不到小直径螺母不间断弧焊一圈，故密封性能无法百分百保证；弧焊 热输入大，焊接接头的软化非常明显，焊缝金属及热影响区的硬度低于钢板100～200HV，软 化宽度达25mm，热影响区无法满足防弹要求。
螺母在高温下退火，强度级别降低；焊接热影响区粗晶区、细晶区的析出相均较母材析 出相有明显的粗化，析出强化效果随着析出相颗粒尺寸的增大而降低。在焊接过程中，马氏 体、贝氏体出现了分解，造成焊接热影响区防弹性能降低。
因此，为了提高焊接质量和效率，提升钢板防弹性能，需要开发一种兼顾可靠性、质量、 效率和热影响区小的焊机工艺来满足防弹钢板与螺母焊接需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种防弹钢板与螺母焊接工艺，以解决弧焊热输入 大，焊接接头的软化明显，焊缝金属及热影响区的硬度低于钢板100～200HV，软化宽度达 25mm，热影响区无法满足钢板的防弹要求的问题。
本发明一种防弹钢板与螺母焊接工艺的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种防弹钢板与螺母焊接工艺，包括：绝缘定位销、螺母，所述螺母经由凸焊工艺焊接 在防弹钢板顶端面上；所述绝缘定位销穿过防弹钢板将防弹钢板和螺母定位连接固定；所述 螺母顶端设置有上电极；所述防弹钢板底端面相对于绝缘定位销部位设置有下电极。
优选的，所述螺母凸台采用圆环形状。
优选的，所述螺母中采用圆环形状凸台的纵向截面为等边三角形结构，高度为0.7～ 0.8mm。
优选的，所述螺母表面采用镀锌防锈处理。
本发明公开了一种防弹钢板与螺母焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)、准备冷却水，并通过降温设备将冷却水温度调至20℃。
2)、凸焊工艺步骤如下：
①、冷却处理：通过步骤1)中温度调至20℃的冷却水对上电极和下电极进行冷却处理；
②、打磨处理：通过打磨设备去除防弹钢板表面上的氧化皮；
③、上电极和下电极对防弹钢板与螺母施加12KN的压力；
④、焊缝预热：预热电流8KA，预热时间5周波；
⑤、焊接：焊接电流27KA，焊接时间6周波；
⑥、焊缝回火：回火电流15KA，回火时间3周波，完成凸焊工艺。
优选的，步骤2)中以4.5mm的防弹钢板和M6规格的螺母为例，焊缝热影响区小于2mm 且不超过螺母法兰直径。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明采用凸焊工艺，其中螺母凸台采用圆环形状，且圆环形状凸台的纵向截面为等边 三角形结构，高度为0.7～0.8mm，凸台熔化后形成一圈焊缝，达到密封效果；本发明凸焊工 艺热输入小且集中，焊缝热影响区小于2mm且不超过螺母法兰直径，有效减小了焊接热影响 区，确保焊接区域的防弹能力基本不变。
采用本发明凸焊工艺焊接后得到的部件与传统手工弧焊部件相比，表现出热影响区小、 成形美观、螺母强度不受影响的性能优势，焊接接头满足密封和防弹性能要求。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图。
图2是本发明的弧焊/凸焊显微硬度曲线图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1、上电极；2、绝缘定位销；3、螺母；4、防弹钢板；5、下电极。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本 发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化 描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作， 因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述 目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是 机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域 的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如附图1-2所示：
本发明提供一种防弹钢板与螺母焊接工艺，包括有：绝缘定位销2、螺母3，螺母3经由 凸焊工艺焊接在防弹钢板4顶端面上；绝缘定位销2穿过防弹钢板4将防弹钢板4和螺母3定位连接固定；螺母3顶端设置有上电极1；防弹钢板4底端面相对于绝缘定位销2部位设 置有下电极5。
其中，螺母3凸台采用圆环形状。
其中，螺母3中采用圆环形状凸台的纵向截面为等边三角形结构，高度为0.7～0.8mm。
其中，螺母3表面采用镀锌防锈处理。
本发明公开了一种防弹钢板与螺母焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)、准备冷却水，并通过降温设备将冷却水温度调至20℃。
2)、凸焊工艺步骤如下：
①、冷却处理：通过步骤1)中温度调至20℃的冷却水对上电极1和下电极5进行冷却 处理；
②、打磨处理：通过打磨设备去除防弹钢板4表面上的氧化皮；
③、上电极1和下电极5对防弹钢板4与螺母3施加12KN的压力；
④、焊缝预热：预热电流8KA，预热时间5周波；
⑤、焊接：焊接电流27KA，焊接时间6周波；
⑥、焊缝回火：回火电流15KA，回火时间3周波，完成凸焊工艺。
其中，步骤2)中以4.5mm的防弹钢板4和M6规格的螺母3为例，焊缝热影响区小于2mm 且不超过螺母3法兰直径。
本实施例的具体使用方式与作用：
本发明采用凸焊工艺，其中螺母3凸台采用圆环形状，且圆环形状凸台的纵向截面为等 边三角形结构，高度为0.7～0.8mm，凸台熔化后形成一圈焊缝，达到密封效果；本发明凸焊 工艺热输入小且集中，焊缝热影响区小于2mm且不超过螺母3法兰直径，有效减小了焊接热 影响区，确保焊接区域的防弹能力基本不变；
本发明螺母3表面采用镀锌防锈处理，其化学成分见表1：
表1
Figure RE-GDA0002778744230000041
Figure RE-GDA0002778744230000051
本发明首先准备冷却水，并通过降温设备将冷却水温度调至20℃，凸焊工艺步骤如下：
①、冷却处理：通过步骤1)中温度调至20℃的冷却水对上电极1和下电极5进行冷却 处理；
②、打磨处理：通过打磨设备去除防弹钢板4表面上的氧化皮；
③、上电极1和下电极5对防弹钢板4与螺母3施加12KN的压力；
④、焊缝预热：预热电流8KA，预热时间5周波；
⑤、焊接：焊接电流27KA，焊接时间6周波；
⑥、焊缝回火：回火电流15KA，回火时间3周波，完成凸焊工艺。
采用本发明凸焊工艺焊接后得到的部件与传统手工弧焊部件相比，表现出热影响区小、 成形美观、螺母3强度不受影响的性能优势，焊接接头满足防弹性能要求，其防弹钢接头硬 度测试数据见表2：
表2
Figure RE-GDA0002778744230000052
Figure RE-GDA0002778744230000061
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于 所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述 实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本 发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (6)

1.一种防弹钢板与螺母焊接工艺，包括：绝缘定位销(2)、螺母(3)，所述螺母(3)经由凸焊工艺焊接在防弹钢板(4)顶端面上；所述绝缘定位销(2)穿过防弹钢板(4)将防弹钢板(4)和螺母(3)定位连接固定；所述螺母(3)顶端设置有上电极(1)；所述防弹钢板(4)底端面相对于绝缘定位销(2)部位设置有下电极(5)。
2.如权利要求1所述一种防弹钢板与螺母焊接工艺，其特征在于：所述螺母(3)凸台采用圆环形状。
3.如权利要求2所述一种防弹钢板与螺母焊接工艺，其特征在于：所述螺母(3)中采用圆环形状凸台的纵向截面为等边三角形结构，高度为0.7～0.8mm。
4.如权利要求1所述一种防弹钢板与螺母焊接工艺，其特征在于：所述螺母(3)表面采用镀锌防锈处理。
5.如权利要求1-4中任意一项所述一种防弹钢板与螺母焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)、准备冷却水，并通过降温设备将冷却水温度调至20℃。
2)、凸焊工艺步骤如下：
①、冷却处理：通过步骤1)中温度调至20℃的冷却水对上电极(1)和下电极(5)进行冷却处理；
②、打磨处理：通过打磨设备去除防弹钢板(4)表面上的氧化皮；
③、上电极(1)和下电极(5)对防弹钢板(4)与螺母(3)施加12KN的压力；
④、焊缝预热：预热电流8KA，预热时间5周波；
⑤、焊接：焊接电流27KA，焊接时间6周波；
⑥、焊缝回火：回火电流15KA，回火时间3周波，完成凸焊工艺。
6.如权利要求5中所述一种防弹钢板与螺母焊接工艺，其特征在于：步骤2)中以4.5mm的防弹钢板(4)和M6规格的螺母(3)为例，焊缝热影响区小于2mm且不超过螺母(3)法兰直径。
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