CN206010177U - 一种点焊用硬质合金片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种点焊用硬质合金片，包括用于点焊于钢件上的合金片本体，所述合金片本体靠近所述钢件的一面设有凸台，所述凸台在点焊工艺过程中与所述钢件表面接触连接，并可在加热过程中与所述钢件表面的焊料熔合。本实用新型所提供的点焊用硬质合金片，通过所述凸台的设置，在点焊过程时，当通入足够大的电流后，大量的电阻热会聚集在硬质合金片的凸台处，此时温度可以瞬间达到焊料的熔化温度，使得合金片可以快速与钢件基体表面焊接为一体，该硬质合金片的使用，可以使得点焊速度提高至0.25秒/片，大大提高点焊效率，同时合金片的温度低，对自身的内部组织影响小，与钢件基体之间几乎无应力产生，不会发生合金片裂纹或脱落的现象。

Description

一种点焊用硬质合金片

技术领域

本实用新型涉及点焊用合金片领域，特别是涉及一种点焊用硬质合金片。

背景技术

点焊工艺是一种形成永久结合的金属连接，在焊接时待焊件通过焊接电流局部力，形成一个焊点。点焊是一种高速、经济的连接方法，点焊工艺目前被广泛地应用于各个工业部门，不仅能够焊接低碳钢和低合金钢，也可以焊接高碳钢、高锰钢及不锈钢、铝合金、钛合金等材料组成的零部件。随着新材料和新技术的不断出现以及应用领域的扩展，对点焊质量的要求也越来越高。根据实际工作的需要，克服点焊的缺陷和不足成为当前点焊技术发展中的一个重要任务。这些缺陷和不足的存在与否或多少直接关系到点焊的质量，而点焊质量直接关系到产品的质量。因为利用点焊技术的生产的产品大多数是科技含量高、价格昂贵或作用至关重要的产品或零部件，所以必须要保证点焊的质量。

关于点焊工艺参数的选择，影响点焊的工艺参数包括焊接电极的结构直径、焊接能量、焊接时间和焊接压力。根据焊接速度和焊接效果可分为快速焊接、中速焊接、普通焊接三种条件，对于工件要求焊接强度高、焊接变形小的场合，最好选用大功率、短时间的强规范快速焊接。通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸，其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检验熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力、焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。

现有技术中，一般点焊的硬质合金片是很规则的形状，其表面无凸台，在点焊时，当电极通过合金片时，电流是通过整个的硬质合金片，电阻热无法快速集中，从而无法快速达到焊料的熔化温度，因此需要2～4秒的电极接触时间。现有技术中的硬质合金片的使用，直接的缺点是效率低，另一方面是，硬质合金片与钢件长时间的接触，使得合金片处于持续加热状态，高温也会对整个合金片的内部组织产生影响，从而削弱其机械性能，那么就会影响合金片的点焊效果。另一个缺陷是，点焊时间长，会使得合金片与钢件之间产生大量的热应力，这样容易使得合金片产生裂纹甚至脱落，最终降低工件使用寿命。

具体的，对于TC轴承等产品而言，对其焊接效果的要求比较严格，一般采用快速焊接的条件。而现有技术中，一般点焊硬质合金片到TC轴承上时，其点焊完成一个硬质合金片的时间大概需要3～4秒的时间，过长的点焊时间不仅降低生产效率，还会使硬质合金片等焊料处于长期的高温状态，导致合金片内部组织发生变化，从而造成合金片机械性能等有所降低，进而影响产品的最终性能。另一方面，时间过长，将导致硬质合金片与钢件基体之间产生大量的内应力，也会影响合金片的点焊效果，例如出现合金片产生裂纹或脱落等情况。

因此，如何提高硬质合金片的点焊效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种点焊用硬质合金片，该点焊用硬质合金片能够有效的提高自身的点焊效率，温度低，对自身的内部组织影响较小，与钢件的连接牢固。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种点焊用硬质合金片，包括用于点焊于钢件上的合金片本体，所述合金片本体靠近所述钢件的一面设有凸台，所述凸台在点焊工艺过程中与所述钢件表面接触连接，并可在加热过程中与所述钢件表面的焊料熔合。

优选的，所述合金片本体的面积为50-100mm²，所述凸台的横截面积为0.7-1.8mm²。

优选的，所述凸台的个数为1-5个。

优选的，所述合金片本体的厚度为3-4mm，所述凸台的厚度为0.2-0.3mm。

优选的，该硬质合金片为碳化钨硬质合金片。

优选的，所述硬质合金片为模具模压成型后烧结而成的硬质合金片。

优选的，所述凸台呈圆柱型。

优选的，所述凸台的个数为3或4个，并且沿所述合金片本体的表面均匀分布。

本实用新型所提供的点焊用硬质合金片，包括用于点焊于钢件上的合金片本体，所述合金片本体靠近所述钢件的一面设有凸台，所述凸台在点焊工艺过程中与所述钢件表面接触连接，并可在加热过程中与所述钢件表面的焊料熔合。该点焊用硬质合金片，通过所述凸台的设置，在点焊过程时，当通入足够大的电流后，大量的电阻热会聚集在硬质合金片的凸台处，此时温度可以瞬间达到焊料的熔化温度，使得合金片可以快速与钢件基体表面焊接为一体，该硬质合金片的使用，可以使得点焊速度提高至0.25秒/片，大大提高点焊效率，同时合金片的温度低，对自身的内部组织影响小，与钢件基体之间几乎无应力产生，不会发生合金片裂纹或脱落的现象。

在一种优选实施方式中，所述凸台呈圆柱型。上述设置中，圆柱型的所述凸台，相对于其他结构而言最不容易出现应力集中，进一步降低出现裂纹和脱落的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的点焊用硬质合金片点焊时的结构示意图；

图2为图1所示点焊用硬质合金片一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2所示点焊用硬质合金片的俯视图；

图4为图1所示点焊用硬质合金片另一种具体实施方式的结构示意图

图5为图4所示点焊用硬质合金片的俯视图；

其中：1-合金片本体、2-凸台、3-钢件、4-焊料。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种点焊用硬质合金片，该点焊用硬质合金片能够显著的提高自身的点焊效率，温度低，不易出现裂纹和脱落现象。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图5，图1为本实用新型所提供的点焊用硬质合金片点焊时的结构示意图；图2为图1所示点焊用硬质合金片一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2所示点焊用硬质合金片的俯视图；图4为图1所示点焊用硬质合金片另一种具体实施方式的结构示意图；图5为图4所示点焊用硬质合金片的俯视图。

在该实施方式中，点焊用硬质合金片包括合金片本体1和凸台2。

其中，合金片本体1用于点焊于钢件3上，凸台2设置在合金片本体1靠近钢件3的一面，凸台2在点焊工艺过程中与钢件3表面接触连接，并凸台2可在加热过程中与钢件3表面的焊料4熔合在一起，完成合金片本体1与钢件3表面的固定连接。

优选的，合金片本体1的面积为50-100mm²，凸台2的横截面积为0.7-1.8mm²，需要说明的是，凸台2的个数不宜过多，过多的凸台2无法起到电流集中的效果，优选的，凸台2的个数为1-5个。

当然，对于凸台2的厚度而言，凸台2的厚度不宜过厚，导致合金片本体1与钢材表面的距离较远，熔化时间长，凸台2的厚度也不宜过薄，过薄的凸台2熔化后体积小，与钢件3表面的焊材连接不牢固，容易脱落，优选的，凸台2的厚度为合金片本体1厚度的十分之一至八分之一，或者优选为，合金片本体1的厚度为3-4mm，凸台2的厚度为0.2-0.3mm。

另外，为了保证该硬质合金片的耐磨和耐腐性能，该硬质合金片优选为碳化钨硬质合金片，具体可以为包括88wt～94wt％WC和6wt％～12wt％Co的硬质合金片，即该硬质合金片由组份为88wt～94wt％WC和6wt％～12wt％Co的混合料加工而成。更优选的，硬质合金片为模具模压成型后烧结而成的硬质合金片。

在上述任意实施方式的基础上，凸台2优选为圆柱型。如此设置，圆柱型的凸台2，相对于其他结构而言最不容易出现应力集中，进一步降低出现裂纹和脱落的可能性。

进一步，为了保证凸台2处的电流集中，凸台2的个数优选为3或4个，并且沿合金片本体1的表面均匀分布，避免凸台2的分布过于集中，无法形成较大的电阻热，同时避免凸台2过于分散，降低合金片本体1与钢件3表面的连接强度。

这里需要说明的是，合金片本体1可以为矩形、圆形、正六边形或者椭圆形，不同规格的合金片本体1最终达到的点焊效果相同，具体可以为尺寸为5×12×3mm或者5×20×3mm的矩形合金片本体1，便于批量加工，当然，合金片本体1也可以为其他形状。同时，凸台2的形状优选为应力集中最小的圆柱形，当然也可以为其他形状，如三角柱等。

具体的，该硬质合金片的加工过程为：将混合料制备好后，采用带有3个或4个凹槽的模具，模压成具有3个或4个凸台2的硬质合金片粉坯，然后进炉烧结，获得合金化的硬质合金片。

在具体点焊过程中，将待焊钢件3置于点焊设备的点焊台上，然后将制备好的硬质合金片带有凸台2的一面与钢件3的基体表面直接接触，并放置在合适的位置，然后开启点焊设备，将焊料4、硬质合金片与钢件3基体焊接为一体。此时电流快速通过硬质合金片，并在硬质合金片的3个或4个凸台2处集中，大量的电阻热可以将焊料4瞬时熔化，其速度约为0.25秒，即瞬间可将硬质合金片点焊在钢件3基体表面，然后断开电源待进行下一道堆焊工序。

该点焊用硬质合金片，通过凸台2的设置，在点焊过程时，当通入足够大的电流后，大量的电阻热会聚集在硬质合金片的凸台2处，此时温度可以瞬间达到焊料4的熔化温度，使得合金片可以快速与钢件3基体表面焊接为一体，该硬质合金片的使用，可以使得点焊速度提高至0.25秒/片，大大提高点焊效率，同时合金片的温度低，对自身的内部组织影响小，与钢件3基体之间几乎无应力产生，不会发生合金片裂纹或脱落的现象。

在一种具体实施例中，将硬质合金片的底面与铺有焊料4的钢件3基体直接接触，凸台2呈圆柱形，硬质合金片呈矩形，凸台2的直径及厚度均可以是硬质合金片宽度的四分之一，凸台2直径为1～1.5mm，均等分布在合金片下表面；根据尖端效应，任务物体，越尖端的部位作用力越大，其产生的物理效应(力、热、光、电、磁)越强。因此点焊时，当通入足够大的电流后，大量的电阻热会聚集在合金片凸台2处，此时温度可以瞬间达到焊料4的熔化温度，使得合金片可以快速与钢件3基体表面焊接为一体。

本实施例所提供的硬质合金片的使用，可以实现快速点焊，其点焊时间为0.25秒/片，与现有技术的点焊速率4秒/片相比，点焊时间缩短了15倍，因此大大提高了工作效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的点焊用硬质合金片进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种点焊用硬质合金片，其特征在于，包括用于点焊于钢件(3)上的合金片本体(1)，所述合金片本体(1)靠近所述钢件(3)的一面设有凸台(2)，所述凸台(2)在点焊工艺过程中与所述钢件(3)表面接触连接，并可在加热过程中与所述钢件(3)表面的焊料(4)熔合。

2.根据权利要求1所述的点焊用硬质合金片，其特征在于，所述合金片本体(1)的面积为50-100mm²，所述凸台(2)的横截面积为0.7-1.8mm²。

3.根据权利要求2所述的点焊用硬质合金片，其特征在于，所述凸台(2)的个数为1-5个。

4.根据权利要求1所述的点焊用硬质合金片，其特征在于，所述合金片本体(1)的厚度为3-4mm，所述凸台(2)的厚度为0.2-0.3mm。

5.根据权利要求1所述的点焊用硬质合金片，其特征在于，该硬质合金片为碳化钨硬质合金片。

6.根据权利要求5所述的点焊用硬质合金片，其特征在于，所述硬质合金片为模具模压成型后烧结而成的硬质合金片。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的点焊用硬质合金片，其特征在于，所述凸台(2)呈圆柱型。

8.根据权利要求7所述的点焊用硬质合金片，其特征在于，所述凸台(2)的个数为3或4个，并且沿所述合金片本体(1)的表面均匀分布。