CN115178846A - 一种焊接方法及焊接辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焊接方法及焊接辅助装置，方法包括如下步骤：S1、焊前准备；S2、将焊接垫板置于待焊接工件的焊接表面上，利用密封材将焊接区域密封与外界空气隔绝；S3、启动焊接设备完成焊接。装置包括焊接垫板和手柄，在所述焊接垫板的外围安装有一圈密封材，所述密封材在焊接时与待焊接工件的表面接触密封，利用所述密封材将围成的焊接空间与外界的空气隔绝。本发明可实现焊点无氧化色，达到免清洗状态，提升生产效率和降低生产成本。

Description

一种焊接方法及焊接辅助装置

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，特别涉及一种焊接方法及焊接辅助装置。

背景技术

由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性、塑性、韧性以及防火安全性，而被广泛应用到轨道交通车辆中，电阻点焊作为一种高效的连接方式，在轨道交通车辆部件的连接中被普遍运用，对外观质量要求较高的部件或区域(如不锈钢地铁车辆底架边梁、侧墙板及车顶边梁等外露面)进行电阻焊时，需使用铜垫板(铜垫板置于铜电极与待焊部件之间)。

现有电阻焊所用铜垫板为铜板及手柄组成，目的为保证焊点无飞溅，减轻或消除焊点痕迹，提升焊点外观质量，但电阻点焊完成后，依然会在工件表面形成明显的氧化色，对于上述对外观质量要求较高的部件或区域，需人工清洗焊点表面的氧化色，即使用点焊消色设备加消色处理液对焊点氧化色进行处理。

对焊点表面氧化色进行清洗时不仅需要专业焊点清洗装置、焊点清洗溶液，而且需要经培训合格的专门人员进行焊点清洗，造成了生产成本的增加以及生产效率的降低。除此之外，对焊点表面氧化色进行清洗后，易造成清洗焊点区域与母材形成色差，影响产品外观质量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是，提供一种可实现焊点无氧化色，达到免清洗状态，提升生产效率和降低生产成本的焊接方法。

本发明的另一个主要解决的技术问题是，提供一种可实现焊点无氧化色，达到免清洗状态，提升生产效率和降低生产成本的焊接辅助装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种焊接方法，包括如下步骤：

S1、焊前准备；

S2、将焊接垫板置于待焊接工件的焊接表面上，利用密封材将焊接区域密封与外界空气隔绝；

S3、启动焊接设备完成焊接。

本发明的另一个技术方案是：

一种实现如上所述的焊接方法的焊接辅助装置，包括焊接垫板和手柄，在所述焊接垫板的外围安装有一圈密封材，所述密封材在焊接时与待焊接工件的表面接触密封，利用所述密封材将焊接区域与外界空气隔绝。

进一步，所述密封材包围在所述焊接垫板的外周表面上，并通过固定装置固定在所述焊接垫板上，所述密封材与待焊接工件接触的一侧表面凸出于所述焊接垫板的表面。

进一步，所述密封材凸出于所述焊接垫板表面的高度为1-5mm。

进一步，在所述密封材外周安装有扎带，利用扎带将密封材与所述焊接垫板固定。

进一步，所述密封材为硅胶圈。

进一步，在所述密封材与所述焊接垫板之间安装有一层隔热保护层。

进一步，在所述焊接垫板朝向待焊接表面的一侧表面上开设有至少一个散热槽。

进一步，所述散热槽为连续的环形。

进一步，所述散热槽的宽度为1mm-20mm。

综上内容，本发明所提供的一种焊接方法及焊接辅助装置，与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明利用密封材将焊接区域与外界空气进行隔绝，可以有效防止电阻点焊时氧气进入焊接区域，实现利用焊接垫板进行电阻点焊后焊点无氧化色，解决了现有技术中电阻点焊完成后工件表面焊点出现氧化色的问题，使焊接后的工件表面达到免清洗的状态，节省了现有技术中需要清洗工件的时间，大幅提升了生产效率，降低了生产成本，同时由于焊后的焊点无氧化色，而且不需要清洗，也极大地提升了产品外观质量。

(2)本发明利用安装在焊接垫板上的密封材隔绝空气，整体结构简单，操作也非常方便，省略了现有技术中通常采用的保护气体以及相关的提供保护气体的设备，进一步降低了生产成本，也使得焊接程序更加简化，进一步提升了生产效率。

(3)本发明利用扎带直接将密封材固定在焊接垫板的外周，有利于对现有的焊接垫板及焊接工艺进行改造，改造成本低，也方便对密封材的更换。

(4)本发明在密封材与焊接垫板之间设置了隔热保护层，可以有效防止密封材温度过高而变形或熔化，保证焊接质量，也相应提升了密封材的使用寿命。

(5)本发明通过在焊接垫板表面开设散热槽，有利于降低点焊时焊接垫板的温度，进一步提升了焊后的产品外观质量。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本发明焊接辅助装置结构示意图；

图2是本发明焊接垫板结构示意图；

图3是本发明焊接辅助装置结构爆炸图。

如图1至图3所示，焊接垫板1，手柄2，密封材3，扎带4，隔热保护层5，散热槽6。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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。

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“安装”、“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。

实施例一：

如图1至图3所示，本本实施例中提供的一种焊接辅助装置，主要是在电阻点焊作业时进行使用，主要应用于对外观质量要求较高的部件或区域的焊接作业，如不锈钢地铁车辆的底架边梁、侧墙板及车顶边梁等外露面的焊接等。

本实施例中所提供的焊接辅助装置，包括焊接垫板1和手柄2，在焊接垫板1的外围安装有一圈密封材3，密封材3在焊接时与待焊接工件的表面(图中未示出)接触密封，利用密封材3将焊接区域与外界的空气隔绝。

本实施例中，焊接垫板1为铜垫板，整体为具有一定厚度的圆形板，根据焊接设备和工件的工艺需求选择所需的铜垫板直径。焊接垫板1的直径优选为10mm，厚度优选为8mm。

手柄2向焊接垫板1的一侧伸出，手柄2可以直接焊接在焊接垫板1的侧部的圆周表面上。手柄2也可以采用可拆卸的方式连接在焊接垫板1上，如可以在焊接垫板1侧部的圆周表面上设置内螺纹孔，手柄2的端部设置外螺纹，所述手柄2的端部旋进焊接垫板1的内螺纹孔内，实现焊接垫板1与手柄2之间的连接。

在电阻点焊时，焊接垫板1的温度较高，为了保证焊接过程中能够始终保持焊接区域与外界空气隔绝，本实施例中，优选，密封材3采用环形的硅胶圈，利用硅胶的耐高温性能，即可以保证密封性，又可以避免在焊接过程中由于高温造成的密封材变形和熔化。

本实施例中，优选，硅胶密封材3采用包围在焊接垫板1的外圆周表面上的安装方式进行安装，密封材3再通过固定装置固定在焊接垫板1上。

其中，固定装置优选采用扎带4，在密封材3的外周安装一圈扎带4，扎带4更优选采用不锈钢扎带，在扎带4的对接部可以直接焊接在一起，也可以通过螺栓等锁紧结构固定连接。

本实施例中，为了保证硅胶密封材3与焊接工件表面之间的接触面积，进而保证密封性，优选，硅胶密封材3的厚度大于3mm，更优选厚度为4mm，即可以保证密封性，防止点焊时氧气进入焊接区域，又不会过多地增加成本。

本实施例中，硅胶密封材3与待焊接工件接触的一侧表面凸出于焊接垫板1的表面，且优选，密封材3凸出于焊接垫板1表面的高度为1-5mm，更优选凸出的高度为2mm-3mm。这样不但可以确保硅胶密封材3在与焊接工件表面接触时有一定的压缩量，进而保证密封材3的密封性能，确保焊接区域与外界空气隔绝，同时也不会影响电阻点焊的焊接作业。

由于焊接垫板1在电阻点焊时温度较高，本实施例中，更优选，在硅胶密封材3与焊接垫板1之间再安装有一层耐高温的隔热保护层5。隔热保护层5同样包围在焊接垫板1的外圆周表面上，隔热保护层5的厚度优选为2mm，隔热保护层5的目的是防止硅胶密封材3由于温度过高而变形或熔化。隔热保护层5的宽度与焊接垫板1的厚度要相同，即隔热保护层5不凸出于焊接垫板1的表面，避免影响硅胶密封材3与焊接工件表面接触后的压缩量。

为了进一步降低焊接时焊接垫板1的温度，本实施例中还优选，在焊接垫板1朝向待焊接工件表面的一侧表面上开设有至少一个散热槽6，散热槽6为向焊接垫板1内部凹陷的开口槽，本实施例中更优选，散热槽6采用连续的环形开口槽，开口槽的断面为矩形、半圆形等，由于采用环形开口槽，在焊接垫板1表面上可以只设置一圈散热槽6。为了保证散热效果，优选，环形的散热槽6的宽度为1mm-20mm，进一步优选的散热槽6的宽度为2mm-10mm，环形的散热槽6的宽度根据焊接垫板1的直径进行选择。

本实施例中所提供的焊接辅助装置，中心为铜的焊接垫板1，外圈包围一层隔热保护层5，隔热保护层5的外圈包围一层硅胶密封材3，最后利用环形的不锈钢扎带4将硅胶密封材3和隔热保护层5扎紧固定在焊接垫板1上。采用该安装结构，不但拆装简单方便，方便对密封材3的更换，还有利于对现有的焊接垫板1及焊接工艺进行改造，而且改造成本较低。

本实施例中所提供的焊接辅助装置，具有如下优点：

(1)该装置利用硅胶的密封材3将焊接区域与外界空气进行隔绝，可以有效防止电阻点焊时氧气进入焊接区域，实现利用焊接垫板1进行电阻点焊后，工件表面焊点无氧化色，相对于原电阻焊垫板，解决了现有技术中电阻点焊完成后工件表面焊点出现氧化色的问题，使焊接后的工件表面达到了免清洗的状态，节省了现有技术中需要清洗工件的时间，大幅提升了生产效率，降低了生产成本，同时由于焊后的焊点无氧化色，而且不需要清洗，也极大地提升了产品外观质量。

(2)该装置通过巧妙地结构设计，通过焊接垫板1与耐高温隔热保护层5、起密封作用的硅胶密封材3层、不锈钢扎带4的紧密结合，实现了利用安装在焊接垫板1上的密封材3隔绝空气，不但整体结构简单，而且操作也非常方便，省略了现有技术中通常采用的保护气体以及相关的提供保护气体的设备，进一步降低了生产成本，也使得焊接程序更加简化，进一步提升了生产效率。

(3)该装置利用扎带4直接将密封材3固定在焊接垫板1的外周，有利于对现有的焊接垫板1及焊接工艺进行改造，改造成本低，也方便对密封材的更换。

(4)该装置在密封材3与焊接垫板1之间设置了隔热保护层5，可以有效防止密封材3温度过高而变形或熔化，保证焊接质量，也相应提升了密封材3的使用寿命。

(5)该装置通过在焊接垫板1表面开设散热槽6，有利于降低点焊时焊接垫板1的温度，进一步提升了焊后的产品外观质量。

实施例二：

与实施例一不同之处在于，本实施例中，将密封材3采用直接固定在焊接垫板1靠近边缘处的表面上的安装方式，密封材3的宽度优选为8mm，厚度优选为2mm，密封材3通过螺钉固定在焊接垫板1上。在焊接垫板1与密封材3之间还安装有一层隔热保护层5，隔热保护层5的厚度优选为1-2mm。

实施例三：

本实施例中提供一种焊接方法，包括如下步骤：

S1、焊前准备；

S2、将焊接垫板1置于待焊接工件的焊接表面上，利用密封材3将焊接区域密封与外界空气隔绝；

S3、启动焊接设备完成焊接。

上述步骤S1中，具体包括如下步骤：

S11、确认待焊接工件表面的质量。

工件上待焊部位的表面不允许有油污、铁锈、氧化物等污物，作业人员可以用干净的纱布、中性清洗剂等对工件表面进行擦洗，也可以使用其它机械方法进行去除。

S12、确认电极的质量。

电极的端部形状与尺寸符合相应产品点焊接头WPS的要求，当发现电极头表面状态出现异常，如不光滑、表面凹陷、毛刺飞边、电极R尺寸变化等，如发现异常应及时进行电极研磨修复或更换新电极。

S13、确认焊接垫板的表面状态。

确认焊接垫板1的表面状态是否出现异常，如不光滑、表面凹陷等，如发现异常则应及时进行研磨修复或更换。

在步骤S2中，具体包括如下步骤：

S21、将焊接垫板1置于待焊接工件的焊接表面上。

S22、将硅胶密封材3抵靠在工件的表面上，利用硅胶密封材3形成密封圈，将中间的焊接区域与外界空气完全隔绝，而且在焊接过程中，硅胶密封材3始终与工件表面处于密封状态，保证在焊接全程焊接区域与外界空气均处于隔绝对的状态。

在步骤S3中，具体包括如下步骤：

S31、控制点焊设备将上电极与焊接垫板1接触。

S32、控制点焊设备下电极与工件下表面接触。

S33、控制点焊设备施加一定压力，利用电流通过工件产生的电阻热，将工件连接，完成点焊作业。

该焊接方法，主要应用于对外观质量要求较高的部件或区域，如不锈钢地铁车辆底架边梁、侧墙板及车顶边梁等外露面等。对工件进行电阻焊接时，电阻焊接垫板1与工件之间的硅胶密封材3，起到了隔绝空气的作用，从而使电阻焊接完成后，焊点表面无氧化色，解决电阻焊完成后焊点的氧化色问题，使其达到了免清洗状态，达到了焊点免清洗的目的。节省了现有技术中需要清洗工件的时间，大幅提升了生产效率，降低了生产成本，同时由于焊后的焊点无氧化色，而且不需要清洗，也极大地提升了产品外观质量。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种焊接方法,其特征在于，包括如下步骤：

S1、焊前准备；

S2、将焊接垫板置于待焊接工件的焊接表面上，利用密封材将焊接区域密封与外界空气隔绝；

S3、启动焊接设备完成焊接。

2.一种实现如权利要求1所述的焊接方法的焊接辅助装置，其特征在于：包括焊接垫板和手柄，在所述焊接垫板的外围安装有一圈密封材，所述密封材在焊接时与待焊接工件的表面接触密封，利用所述密封材将焊接区域与外界空气隔绝。

3.根据权利要求2所述的焊接辅助装置，其特征在于：所述密封材包围在所述焊接垫板的外周表面上，并通过固定装置固定在所述焊接垫板上，所述密封材与待焊接工件接触的一侧表面凸出于所述焊接垫板的表面。

4.根据权利要求3所述的焊接辅助装置，其特征在于：所述密封材凸出于所述焊接垫板表面的高度为1-5mm。

5.根据权利要求3所述的焊接辅助装置，其特征在于：在所述密封材外周安装有扎带，利用扎带将密封材与所述焊接垫板固定。

6.根据权利要求2所述的焊接辅助装置，其特征在于：所述密封材为硅胶圈。

7.根据权利要求2所述的焊接辅助装置，其特征在于：在所述密封材与所述焊接垫板之间安装有一层隔热保护层。

8.根据权利要求2-7任一项所述的焊接辅助装置，其特征在于：在所述焊接垫板朝向待焊接表面的一侧表面上开设有至少一个散热槽。

9.根据权利要求8所述的焊接辅助装置，其特征在于：所述散热槽为连续的环形。

10.根据权利要求8所述的焊接辅助装置，其特征在于：所述散热槽的宽度为1mm-20mm。

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