CN113857636A - 一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺 - Google Patents
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Abstract
一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，涉及一种高强度钢板点焊工艺，本发明将两块超高强度热成形钢搭接在一起，并用夹具加紧，使用电阻点焊机器人示教面板，设置路径调整电极位置，使焊接部位位于搭接部分中心点，在示教面板上加入焊接指令并改变焊接压力，通过焊机调整焊接参数后，输入焊接指令完成一次焊接过程，形成电阻点焊接头。本发明提供了一种能够完善超高强度热成形钢板的制造加工技术，使用本发明可以使超高强度热成形钢板在生产制造中有利地结合在一起，从而显著提高产品的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度钢板点焊工艺，特别是涉及一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺。
背景技术
超高强度钢种是未来汽车用材的发展趋势。虽然现在的汽车制造中也会应用铝合金、镁合金、碳纤维这一类的轻质材料，但是由于其本身的一些缺点，例如造价高、耐腐蚀性能不佳等，导致它们在生产制造中性价比不高，所以汽车生产中还是以钢材为主要原料。据研究发现，如果汽车的质量减少100kg，就意味着在150000km的路程中会节约300L以上的燃料，这大大地减少了能源的使用和污染物的排放。1.0-2.5mm厚超高强度热成形钢板在汽车制造中具有重要地位，在减轻汽车重量的同时也提高了汽车的安全性能。
目前常见热成形钢的焊接工艺以激光焊和电阻点焊为主。激光焊接有对装配要求高、高反射率材料(如铝、铜)难焊接、投资成本高等缺点。电阻点焊的设备及生产成本低、成形性能好、自动化程度高、可焊工件的范围广，电阻点焊这种焊接工艺可以更加快速的将新开发的钢种普及到白车身的制造中去，不会制约新材料在汽车上的应用和汽车轻量化的发展。
超高强度钢在车身上的应用比例越来越大，但是随着其强度的升高，焊接的性能也变得越来越差。超高强度热成形钢在电阻点焊快速冷却条件下，焊接后焊点产生淬硬组织的倾向大为增加，这将会导致加工过程中焊接接头出现焊缝断裂等问题，从而影响企业的生产效率，增加废品率，大大降低了企业的收益率。所以，系统的研究超高强度热成形钢电阻点焊工艺具有一定的理论与实用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，本发明通过采用电阻点焊工艺，在焊接过程中调整各种焊接工艺参数及改善工艺环境，确保焊点成形良好，无宏观缺陷，各方面性能达到生产应用标准。解决此种超高强度热成形钢板应用于汽车生产时的电阻点焊问题，保证此类焊接接头的质量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，使用长度为100mm，宽25mm，厚度为1.2mm的两块超高强度热成形钢薄板进行焊接；所述工艺包括在干净的实验环境下通过酸洗，对板材进行除锈处理，然后通过打磨去除表面的氧化层，再使用丙酮对板材表面进行处理，保证板材表面干净无污染，然后将板材搭接置于电阻点焊机器人的工作机床上，使用机器人示教面板进行焊接参数调节，并完成焊接。
优选的，所述电阻点焊机器人包括上电极与下电极，其中上电极端面的面积与下电极端面的面积相同；具体为：将超高强度热成形钢板搭接放置于电阻点焊机器人的工作机床上，通过示教面板调整机器人焊钳的下电极头位于搭接部分的中心位置并调整焊钳压力，通过焊机的参数面板调整焊接电流和焊接时间，然后通过机器人的示教面板进行程序设定与控制，完成一次焊接过程，形成点焊接头。
优选的，钢板重叠部分的宽度为25mm。
优选的，所述焊接电流大小根据被焊接钢板的厚度进行调节，钢板越厚，焊接电流越大。
优选的，所述焊接电流为12.5kA，焊接时间为10周波，电极压力为2500N。
优选的，所述电阻点焊机器人型号为DX200，机器人焊枪型号为FRG-100，额定功率为100kVA，次级电流为7700A，次级最大短路电流为20kA，电机最大压力为400kgf。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明通过采用电阻点焊工艺，在焊接过程中调整各种焊接工艺参数及改善工艺环境，确保焊点成形良好，无宏观缺陷，各方面性能达到生产应用标准。
本发明采用的此种焊接方法及工艺，可以解决此种超高强度热成形钢板应用于汽车生产时的电阻点焊问题，保证此类焊接接头的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明板材搭接示意图；
图2为本发明焊接点示意图。图中中心圆为焊点；
图3为实施例板材完成焊接后，板材焊接效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明将两块超高强度热成形钢板搭接置于电阻点焊机器人的工作机床上，通过示教面板调整参数后进行焊接。超高强度热成形钢是同一钢种，且厚度相同。电阻点焊机器人使用同种型号的电极，端面面积相同，所述的方法具体为：将两块超高强度热成形钢搭接在一起，并用夹具加紧，使用电阻点焊机器人示教面板，设置路径调整电极位置，使焊接部位位于搭接部分中心点，在示教面板上加入焊接指令并改变焊接压力，通过焊机调整焊接参数后，输入焊接指令完成一次焊接过程，形成电阻点焊接头。
在下文的描述中，给出大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中结合具体实施例对本发明进行详细的说明，以便阐释本发明的技术方案，本发明具体实施例详细描述如下，然而除了这些详细的描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本发明提供了一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，使用长度为100mm，宽25mm，厚度为1.2mm的热成形钢薄板进行焊接，其实施过程如下：
1、将热成形钢薄板进行焊前处理：通过酸洗去除钢板表面热处理后的锈层，通过打磨去除氧化层，丙酮清洁待焊部位，保证待焊部位干净；
2、将超高强度热成形钢薄板以搭接的形式放在DX200焊机工作台上，搭接形式如图1所示，钢板重叠部分的宽度为25mm，用夹具加紧保证钢板之间没有空隙；
3、焊接电流为12.5kA，焊接时间为10周波，电极压力为2500N；
4、通过焊机参数面板调整焊接电流和焊接时间，通过机器人示教面板移动焊钳位置，保证焊钳焊接位置在图2所示的中心部位，并调整好电极压力；
5、焊机参数面板调节焊接电流为12.5kA，焊接时间为10周波。
6、示教面板调节电极压力为2500N；
7、通过示教面板的焊接程序，控制机器人完成一次焊接过程，形成一个焊点。
8、本实施例焊接后，得到的焊缝如图3所示，单点拉剪强度达到15.97kN，焊点熔核直径达到5.7mm，超过产品合格要求(直径3mm)。熔核匀称、美观。
本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，其特征在于，使用长度为100mm，宽25mm，厚度为1.2mm的两块超高强度热成形钢薄板进行焊接；所述工艺包括在干净的实验环境下通过酸洗，对板材进行除锈处理，然后通过打磨去除表面的氧化层，再使用丙酮对板材表面进行处理，保证板材表面干净无污染，然后将板材搭接置于电阻点焊机器人的工作机床上，使用机器人示教面板进行焊接参数调节，并完成焊接。
2.根据权利要求1所述的一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，其特征在于，所述电阻点焊机器人包括上电极与下电极，其中上电极端面的面积与下电极端面的面积相同；具体为：将超高强度热成形钢板搭接放置于电阻点焊机器人的工作机床上，通过示教面板调整机器人焊钳的下电极头位于搭接部分的中心位置并调整焊钳压力，通过焊机的参数面板调整焊接电流和焊接时间，然后通过机器人的示教面板进行程序设定与控制，完成一次焊接过程，形成点焊接头。
3.根据权利要求1所述的一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，其特征在于，钢板重叠部分的宽度为25mm。
4.根据权利要求1所述的一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，其特征在于，所述焊接电流大小根据被焊接钢板的厚度进行调节，钢板越厚，焊接电流越大。
5.根据权利要求1所述的一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，其特征在于，所述焊接电流为12.5kA，焊接时间为10周波，电极压力为2500N。
6.根据权利要求1所述的一种1800MPa级超高强度热成形钢板电阻点焊工艺，其特征在于，所述电阻点焊机器人型号为DX200，机器人焊枪型号为FRG-100，额定功率为100kVA，次级电流为7700A，次级最大短路电流为20kA，电机最大压力为400kgf。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211231 |
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