NO170002B - Fremgangsmaate ved dannelse av en skjoet mellom aluminiumarbeidsstykke - Google Patents

Abstract

uminiumsarbeidstykker sammenføyes ved at disse påføres et kunstig påført, eksempelvis kromat eller anodisk oksydbelegg på deres overflate. Et herdbart klebemiddel opp til0 vektprosent av et partikkelformet fyllstoff med en maksimal partikkelstørrelse på 300 / u- m anordnes mellom arbeisstykkene som skal forenes hvor etter disse sammensveises ved motstandssveising under anvendelse av en sveiseelektrode hvis tupp har en overflate med den , midlere ruhetsdybde på minst lOtm. Dette forlenger elektrodelevetiden og gjør det mulig å anvende sveise-strømstyrker som er lavere en de som tidligere er. anbefalt.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte av den art sem er angitt i krav l's ingress.

Ved notstands sveising av aluminium, blir trykk lagt over to eller flere aluminiurnsark som er i kontakt med hverandre, ved hjelp av kopperelektroder mens det samtidig føres en høy elektrisk strømstyrke mellom elektrodene. Elektrisk oppvarmning forårsaker at en smeltet klump dannes ved arkenes grenseflate ved trykkpunktet. Denne teknikk er en av de mest nyttige og praktiske metoder for å forene aluitdniumkomponenter fordi den er egnet for storvolumproduksjon og fører til nedsatte enhetscnikostriinger. De fleste kna aluminiums-

legeringer, både varmebehandlete og ikke varmebehandlete typer kan motstandssveises.

De viktigste trekk ved motstandsveising er punktsveising som innbefatter anvendelse av to små motstående elektroder. Men også andre beslektede teknikker er kjent og anvendt, innbefattende multispottsveising (flere elektroder samtidig) projeksjonssveising (innbefattende anvendelse av utstikninger på arbeidsstykket) og valsepunktsveising, så som sømsveising (elektroden er et hjul som føres over arbeidstykket under trykk).

Det er foreslått å kombinere punktsveising og klebemiddel-binding som vanligvis kalles en "sveiselimskjøt" (Weldbond). Sveiselim til skjøter kan være sterkere enn skjøter erholdt ved enten punktsve-isirig alene eller en forankring med et klebemiddel alene, kan gi en høyere grad av tetthetstyrke enn punktsveising alene og kan gi forbedret avskallingsresistens sammenlignet med klebemiddelskjøter. Publikasjon T14 i Aluminum Association Inc. 1975, med tittel "Adhesive Bonding of Aluminum Automotive Body Sheet Alloys" inneholder en diskusjon om sveiseliming.

Foreliggende oppfinnelse vedrører særlig, men ikke bare, automatisk masseproduksjon ved sveiseliming innbefattende motstandspunktsveising eksempelvis av bilkarosseri. "Guidlines to resistance spot welding aluminium automotive sheet" publisert som T10 av The Aluminum Association Inc. er aktuell i denne forbindelse. For disse og andre anvendelser er elektrodelevetiden av vesentlig betydning. Levetiden for elektroder anvendt ved punktsveising av aluminium og dets legeringer er betydelig kortere enn for de som anvendes for stål. Ytterligere er det funnet større variasjon i sveisekvaliteten for aluminium enn for stål. Det er to hovedgrunner for dette. Aluminium er en god varme- og elektrisk leder (det har ca. 1/3 av bulk resistensen for stål). Også oksydfilmen på aluminiumsoverflaten virker som en høy og ofte variabel motstandsgrenseflate mellom en elektrode og arbeidstyrke. Følgelig er det typisk for mildt stål og forvente en elektrodelevetid av størrelseorden 4000 punktsveiser, mens for aluminium kan den være så lav som 400.

Et viktig trekk ved motstandspunktsveising er den elektriske motstand mellom elektrode og arbeidstykke (grenseflatemotstand) og mellom arbeidstykke til arbeidsstykke (kontakt eller fugemotstand). Klumpen dannes ved fugeoverflåtene som følge av varme dannet av korte pulser av høyamper strømstyrke. De forskjellige motstander ved grenseflatene er bestemmende faktorer i denne prosess. En høy motstand er nødvendig ved fugeoverflaten for å danne en sveis, men en høy ytre grense-flat emot st and kan føre til over oppvarming av elektrode/ arbeidstykke grenseoverflate med ødeleggelse av elektrodetupp overflaten. Aluminiumlegeringer med fabrikk finish tilstand lider av dette problemet. Også som følge av variasjonen i oksydfilmens natur (særlig for legeringer av 500 serien i henhold til Aluminum Association Inc. Register) kan grense-flat emot standen være variabel og den resulterende sveise-kvalitet tilfeldig.

Det har vært forslag med hensyn til fremstilling av aluminium-legeringsoverflater med differensiert overflatemotstand, d.v.s en lav grenseflatemotstand og en høy fugemotstand. Disse forslag innbefatter sliping av den ytre overflate, buerensing av den ytre overflate (US-patent nr. 3.278.720) og fremme vekst av anodiske oksydfilmer med varierende tykkelse på grenseflate og fugeoverflatene (EPA 153149). Selv om disse fremgangsmåter har forøket elektrodenes levetid så er de nødvendigvis ikke praktiske for drift i automatisk masse-produksj on.

En annen tilnærming for å forøke elektrodenes levetid er beskrevet i GB nr. 1.554.297. Denne tillempning innbefatter behandling av elektrodeoverflåtene på to måter. Først ble overflaten haglhamret til å gi et stort antall fordypninger adskilt av relativt skarpe kanter. Den oppruede overflate forsynes med et belegg bestående av nikkel, beryl, kobolt, jern eller høytsmeltende legering der av. I beskrivelsen er det angitt at de to behandlinger virker synergistisk og at selve haglhamringsbehandlingen i seg selv ikke vesentlig forøker elektrodelevetiden.

Når sveisekvaliteten begynner å avta blir elektrodene fjernet fra sveiseutstyret og oppsatt på ny i et separat sted. For en konvensjonell kopperbasert elektrode vil oppsettingen kun innbefatte anvendelse av kuttere eller blasering av slipe-skiver med riktig kontur for riktig radius mellom elektrodene. For belakte elektroder, så som beskrevet i GB 1.554.297 vil oppsettingen innbefatte nybelegning, hvilket er tidsskrevende og kostbart og de initialt belagte elektroder er også kostbare.

GB A2.139.540 beskriver en fremgangsmåte ved fremstilling av en struktur av aluminiumskomponenter omfattende trinnene: forbehandle aluminiumsarket til å gi et overflatelag derpå inneholdende minst 5 % krom, forme komponentene fra det forbehandlete ark, påføre et klebemiddel på komponentene, sette disse sammen til den ønskede struktur, punktsveise komponentene til å gi strukturen "grønn" og deretter herde klebemiddelet. Denne kombinerte teknikk av punktsveising og klebemiddel forankring er kjent som sveiseliming. Den angitte hensikt med forbehandlingen er å forbedre klebemiddel-bindingens varighet. Punktsveisingstrinnet er ikke beskrevet detaljert.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er tilveiebrakt en fremgangsmåte for å danne en skjøt mellom aluminium arbeids-stykker hvorpå er påført et kunstig sterkt vedheftende belegg på deres respektive overflater, i det minste i området for den påtenkte skjøt, hvilken fremgangsmåte omfatter å påføre fugeoverflåtene av arbeidstykket et herdbart klebemiddel inneholdene opp til 40 vektprosent av et pulverformig fyllstoff med den maksimale partikkelstørrelse på 300>cm, tilveiebringe en elektrode hvis tupp har en overflate med den midlere ruhetsdybde Rz på minst 10/Ccm, motstandssammensveiset arbeidstykkenes fugeoverflater, samt herde klebemiddelet.

Fremgangsmåten er særpreget ved det som er angitt i krav l's karakteriserende del. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-8.

Betegnelsen aluminium anvendes i det etterfølgende ikke bare for det

rene metall, men også for Al rike legeringer, spesielt av den type som er påtenkt for kjøretøykonstruksjon, så som 2000, 5000 og 6000

seriene i henhold til Aluminium Association Inc. Register. Metall for punktsveising er generelt 0,6-3,2 mm tykt, vanligvis 0,9-2,6 mm.

I en foretrukket driftsmåte blir aluminiumsarbeidsstykkene belagte med klebemiddelet og oppsatt i en jigg. Klebemiddelet kan påføres ved hjelp av hvilken som helst egnet metode og kan påføres til å danne et lag med en tykkelse på 0,1 - 3,0 mm i den ferdige skjøt, avhengig av skjøtens geometri. Punktsveising blir deretter utført mens klebemiddelet fremdeles er flytende og disse vil holde strukturen sammen uten j igging mens klebemiddelet herder. Klebemiddelet vil vanligvis herdes ved oppvarming ved 10-30 min. ved en temperatur på 150 - 180"C. Epoksyd klebemiddeler er foretrukne men andre klebemidler så som fenol- og polyuretan baserte klebemidler kan også anvendes. Seige klebemidler så som et epoksyd med en dispergert gummi- eller lignende fase kan også anvendes.

Det anvendte klebemiddelet i skjøtene bør være i stand til å bibeholde sin styrke under sterkt varierte betingelser, så som temperatur og fuktighet. Klebemiddelet bør fukte overflaten på hvilket det påføres men bør fortrinnsvis være slik at det ikke synker eller drypper når det påføres en vertikal overflate. Tixotrope materialer erholdt ved innarbeidelse av et fyllstoff er således foretrukne. Imidlertid er klebemiddelet fortrinnsvis tilstrekkelig flytende til at det kan presses ut og bort fra skjøtområdet når trykk pålegges med et punktsveiseverktøy. Et klebemiddel som ikke presses ut på denne måte kan forhindre elektrisk kontakt mellom metalloverflåtene og således inhibere eller forhindre dannelse av en sveis. Type og konsentrasjon av fyllstoff tilstede i klebemiddelet er viktig. Hvis det er for meget fyllstoff eller hvis fyllstoff-partiklenes størrelse er for stor så kan det være vanskelig og oppnå tilfredstillende punktsveising uten anvendelse av så høye sveisestrømstyrker at elektrodenes levetid alvorlig nedsettes. I henhold til oppfinnelsen inneholder klebemiddelet ikke mere enn 40 vektprosent, fortrinnsvis ikke mere enn 30 vektprosent av et pulverformig fyllstoff med en maksimal partikkelstørrelse på 300^m og fortrinnsvis ikke mere enn 250 /un. Fyllstoffet er typisk et mineralfyllstoff innbefattende partikler med irregulær form, en mindre andel av partikler med en maksimal dimensjon større en 300/t-m vil ikke ødelegge klebemiddelet. Klebemidler av denne type inneholder også ofte fibre, men de ovenfor nevnte grenser innbefatter ikke noe fibreinnhold. Selv om slike klebemidler enkelte ganger inneholder pulverformig metall så er metalliske fyllstoff mindre foretrukne i klebemiddelene som anvendes ved fore-1iggende fremgangsmåte.

Foreliggende fremgangsmåte er spesielt egnet for anvendelse for vekselstrøm punktsveismaskiner, som konvensjonelt anvendes i automobilproduksjonslinjer. Sveisemaskinen er fortrinnsvis av vekselstrømstypen men foreliggende fremgangsmåte kan også anvendes for likstrømspunktsveisere, slik som de typisk anvendt i flyindustrien.

Sveisebetingelser, speielt sveisetid og sveisestrømstyrke er i en viss grad avhengig av tykkelsen av (arket) komponentene som skal sammensveises. Aluminum Association- T10' dokumentet inneholder de følgende anbefalinger:

Det har vist seg at elektrodelevetiden er sterkt avhengig av både sveisetiden og sveisestrømstyrken vesentlig forlenges ved anvendelse av lave verdier av hver av dem eller fortrinnsvis begge av disse parametre. Således for et aluminiumsark med en tykkelse opp til 1,0 mm og en sveisetid på 2 - 4 sykluser og en vekselsveisestrømstyrke (topp, ikke RMS) og under 20 KA. Den totale lære er derfor for å forlenge elektrodenes levetid så bør det brukes den kortest mulige sveisetid og den kortest mulige sveisestrømstyrke som er i stand til å gi en sveis. Det er foretrukket at sveisestrømstyrken er mindre 80 % av verdiene som er anbefalt for mekanisk rensete overflater i det ovenfor nevnte T10 dokument.

Motstandssveisingen utføres under anvendelse av en sveiseelektrode med en tupp med en ruet overflate. Overflate ruing av elektroden kan innbefatte dannelse av kanter og fordypninger. Selv om man ikke ønsker å bli bundet av noen teori er det for tiden antatt at kantene kan være tilstrekkelig skarpe til å bryte igjennom de isolerende lag av overflaten av aluminium arbeidsstykkene og således danne flere kontakt-punkter for strømmen som flyter fra elektroden igjennom selve aluminium. Overflateruing kan passende oppnåes ved sandblåsing. Ruhets-skalaen er viktig og kan kontrolleres ved passende valg av partikkelstørrelse i materialet som anvendes for sandblåsingen og trykket med hvilket partiklene rettes mot overflaten. Overflateruhet målt med et pertometer og definert som den gjennomsnittlige topp til bunnehøyde (DIN 4768 paragraf 2.3.3.) som er den midlere ruhetsdybde, Rz er minst lO^m, fortrinnsvis 20 - 100/ jm. og mere foretrukket 20 - 80 /cm. Betingelsene som er nødvendig for å oppnå denne overflate-ruhetstype vil være kjent for fagmannen.

Konversjonelle motstandssveiseelektroder fremstilles av legeringer som inneholder kopper som en hovedandel. Det er en fordel ved foreliggende oppfinnelse at slike konversjonelle elektroder kan anvendes, etter overflateruing og uten behov for belegg av et annet metall eller legering.

Det er vel forstått at det er et minimum akseptabel klumpdiameter for en vellykket sveisestøp og at denne minimums-diameter øker med økende metalltykkelse. Det er også vel forstått at klumptykkelsen dannet med konvensjonelle elektrodepar under satte betingelser avtar med alderen inntil diameteren blir så liten at elektrodene må erstattes. For å motvirke dette er det konvensjonelt å tilveiebringe en utstyrs-oppsetning som initielt vil gi klumper som er for store med en faktor på ca. 20 %. For eksempel er det i Aluminum Association T10 dokumentet på side 9 angitt de følgende tall:

Imidlertid vil større klumpdiameter kreve forøket sveisestrøm og resultere i nedsatt levetid for elektroden.

Ved anvendelse av ruede elektroder i henhold til oppfinnelsen er det uventet funnet at spesielt for tynne ark vil klumpdiameteren dannet av et elektrodepar under innstillings-betingelsene tilta med alderen og kun begynne å avta igjen like før et eventuelt elektrode sammenbrudd. Grunnen for dette kan være at de mede elektrodetupper gradvis blir utflatet og vier seg ut under anvendelse. Imidlertid uansett grunn for dette uventede resultat så muliggjøres vesentlige økonomiske innsparinger ved oppstarting av sveisingen. Initielt klumpdiameter kan anordnes til å ikke være mer enn 15 % og ofte 5 - 10 % større enn den minimalt akseptable diameter. Denne forandring i praksis nedsetter sveisestrømkravene og forøker ytterligere elektrodenes levetid.

Ytterliger i henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen er overflatene av aluminiumarbeidsstykkene forsynt med et kunstig påført sterkt vedheftende belegg. Dette er fordelaktig ved at oppfinnelsen tillater anvendelse av aluminiumsoverflater med lik vedvarende jevn grenseflatemotstand. Overflatende blir fortrinnsvis forbehandlet i en slik grad at det erholdes mellomliggende grenseflate elektrisk motstand. Som tidligere nevnt vil en for høy overflatemotstand kunne føre til en rask nedbrytning av elektrodetuppene. På den andre siden hvis motstanden i fugeoverflaten er for lav kan en typisk sveise-strømstyrke generere uttilstrekkelig varme til å gi en tilstrekkelig sveiseklump og sterk sveis.

Belegningsvekter i området 0,01 - 0,6 g/m<2>, fortrinnsvis 0,03 - 0,2 g/m<2> er foretrukne. Ved tilstedeværelse av et klebemiddel kan lave belegningsvekter være foretrukne for å nedsette fugemotstanden. Beleggene kan dannes ved et antall forskjellige forbehandlinger. Et egnet forbehandlingsmiddel markedsføres under navnet "Bonderite 735" (Pyrene Chemical Service Ltd.) Overflatelaget er antatt i det vesentlige å bestå av hydratisert kromfosfat med små mengder kromoksyd og aluminiumfluorid tilstede nær grenseflatene mellom aluminium/- omdannelsesbelegget. En anbefalt fremgangsmåtesekvens er syresprøyterensning, vannsprøyterensning, sprøyte påføring av omdannelsesbelegget, sprøytevannrensning og varmluftstørking.

Et annet foretrukket forbehandlingsmiddel er "Accomet C"

(Albright & Wilson Limited). Dette er en "ikke rense" behandling og er av spesiell interresse for oppviklings-

belegningsformål da det innbefatter valsepåføring av et kromatbasert belegg som er ikke-reaktivt og krever ingen etterfølgende rensing. Dette minimaliserer avløpsbehandlingen som er nødvendig og gjør prosessen relativ enkel å kontroll-ere. En anbefalt prosessfrekvens er syresprøyterensing, sprøytevaskerensing, valsebeleggning med "Accomet C", samt tørking.

Andre egnete forbehandlinger innbefatter alternativt kromat-fosfatbelegninger så som "Alodine 407/47" (ICI). Også egnet er anodiseringsbehandlinger, eksempelvis vekselstrømsanodisering i varm svovelsyre (Britisk patent nr. 1.235.661), anodisering i fosforsyre inneholdende elektrolytter (GB 2.167.443A), samt de forskjellige behandlinger beskrevet i GB 2.139.540A.

Organiske belegg så som malinger eller lakk er ikke sterkt vedheftende og er ikke egnete.

De etterfølgende eksempler viser de forskjellige trekk ved oppfinnelsen og kan anvendes i kombinasjon for å forøke elektrodenes levetid med en faktor på opp til 50 eller til og med mere. De viser også at for et bredt område av elektrode-overflateruheter og spesielt for tynne ark kan elektrodelevetiden forøkes til mere enn 2000 sveisinger. Tallet 2000 vellykkete sveisinger uten bytte av elektroder er viktig da dette er det antall sveisinger som utføres per skift i en typisk produksjonslinje. Ingen store omkostninger er innfattet i bytting og ny oppsetting av elektrodene mellom skiftene.

Da elektrodelevetiden kun er en av faktorene som inngår i omkostningene for den totale motstandsveiselimprosess så kan klebemiddelegenskapene og elektrodetuppruhet andre enn de som er angitt for den lengst mulige elektrodelevetid være foretrukket av andre grunner. F.eks. kan for sveiseliming en behandling som gir varig høy klebemiddelforankring være foretrukket fremfor en som gir eksepsjonelt lang elektrodelevetid.

Eksempler

I eksempelene 1-3 var utstyret en vekselstrøms 110 KVA mobil sveiseanordning med integral transformator utstyrt med et faststoff sekvenskontrollsystem. Sveisesekvensen ble innstilt slik at klumpdiameteren var over det minimum som er krevet i henhold til Aluminum Association T10 dokumentet (Guidlines to resistance spot welding of automotive sheet). Den anvendte sveisesekvens var generelt som følger:

Elektrodelevetiden ble definert som antall akseptable sveiser utført med et sett elektroder uten elektrodeoppretting og uten noen forandring i de innstilte sveisebetingelser. Vær punktsveis ble undersøkt.

Forsøket ble vurdert som ferdig når en av de følgende betingelser ble tilfredstilt: 1. Hvis fire eller flere sveiser i en enhet av 40 punkt-sveisinger "failed to peel" 2. Den midlere knappdiameter var under minimumsverdien i Aluminum Association T10 dokumentet (d.v.s. under 3,6 mm) 3. Midlere skjærstyrke for en enkel punktsveis var under minimumsverdien i AA T10 dokumentet

4. Et hull ble utblåst i arket under sveisingen

5. Elektroden trakk ut en plugg fra arket

Det henvises til den vedlagte tegning som er et tredimen-sjonalt skjematisk diagram som viser forholdet mellom sveisetid, sveisevarme og elektrodelevetid.

Eksempel 1

Et AA 5251 legeringsark ble anvendt ved 0 tilstand og en tykkelse på 0,875 mm. Arket var rullforbehandlet med for-behandlingsmiddelet "Accomet C", et ikke-vaske kromatbasert belegg. Motstanden for det forbehandlete materiale ble målt til 59/tohm for grenseflaten og 26 mohm for fugeresistens. Arket ble deretter belagt på begge overflater med et vann-basert voks-smøremiddel. Belegningsvekten var ca. 5 g/m<2>.

Et klebemiddel ble påført fugeoverflaten på hver prøvestrimmel før sveising. Det anvendte klebemiddel var et varmeherdbart, forsterket (Toughened) epoxy klebemiddel (klebemiddel A), som hadde et fyllstoff innhold på ca. 25 vektprosent og fyllstoff-partikkelstørrelse på 20 - 200/^m. Et annet ark av samme legering ble anvendt i valseverk finished tilstand med tilstedeværende klebemiddel for sammenligning.

Ni typer elektroderuhet ble vurdert. Disse var nye "som levert" elektroder fra fabrikanten og elektroder sandblåst til åtte forskjellige overflatebetingelser. Forholdene mellom elektroderuhet, elektrodelevetid og antall feil er vist i tabell 1. For sammenligninger er også verdier for valseverk finished AA 5251 legeringsarket også vist. For dette materialet var varmeinstillingen forøket til 23 KA for å gi en tilfredstillende punktsveising. Den forøkede levetid for elektroden som følge av anvendelse av smurt, forbehandlet ark er vist som fordel ved ruheten av elektrodene.

Typiske skjærstyrker for punktene i forsøket var 24,5 - 28 kp/punkt som er høyere enn den for AA T10 anbefalingen. Kvaliteten av sveisene var også utmerket med liten eller ingen utstøtning.

Viktig konsekvens av disse forsøk var at under bestemmelsene av elektrodenes levetid så forøket klumpdiameteren med tiden. Typisk under elektrodelevetid forsøkene ble en større klumpdiameter enn den minimale valgt og under forsøket vil klumpdiameteren gradvis minske mot den minimale verdi. Imidlertid hadde tidligere eksprimenter for dette forsøk under anvendelse av tilsvarende punktsveisebetingelser indikerte at initialt var en avflatning av elektrodeoverflåtene som falt sammen med den forøkelse av klumpstørrelsen. F.eks. i de ovenfor nevnte forsøk var klumpdiameteren 4,00 mm, som kun var ca. 10 % mere enn den minimale akseptable diameter på 3,6 mm. Diameteren tiltok gradevis til 5,0 mm og forble konstant under resten av elektrodens levetid inntil like før brudd. Denne effekt er antatt å henge sammen med elektrodeutflatningen koblet med mangel på elektrode opptak.

Eksempel 2

En annen viktig faktor vedrørende den forlengede elektrodelevetid er kontroll av den totale energitilførsel under sveisesekvensen. Det er funnet for å oppnå lang elektrodelevetid bør sveisestrømstyrken og/eller sveisetiden instilles så lavt som mulig. For konversjonell punktsveising av aluminium instilles sveisestrømmen til 20 KA eller høyere og med en sveisetid på ca. 5 sykler anvendes (eksempelvis for 1 mm tykke aluminiumsark).

Under dette arbeidet er det funnet ut at med forbehandlet aluminium og med ruede elektroder med den radius på 76 mm så har sveisestrømstyrkene typisk vært av størrelseorden 14 - 16 KA med en sveisesyklustid på 3 sykler. I en serie forsøk utført under tilsvarende betingelser som de eksempel 1 og igjen under anvendelse av klebemiddel A ble effektene av strømstyrkeinnstillingen og sveisesykeltidene vist. Resultatene er vist skjematisk i tegningen. Elektrodene ble ruet ved sandblåsing med 40/20 resirkulert sand med 5,6 kp/cm<2> i 10 s til å gi en R2 verdi på 28 yum, som ikke er det optimale nivå. Som det kan sees fra figuren vil lavere sveisestrøm kombinert med kortere sveisetid gi forlenget elektrodelevetid. Igjen ble det erholdt punktsveis med god kvalitet over AA T10 anbefalingene, men eventuelt ble det nådd et punkt hvor den pålagte strømstyrke var utilstrekkelig og ga enten høye feilandeler eller totalt ute av stand til å gi en punktsveis.

Eksempel 3

Forbehandlet ark med en tykkelse på 1,2 mm ble fremstilt som i følge eksempel 1 for å vise at lengre elektrodelevetid også kan oppnås med et tykkere materialet.

Tre typer elektroderuhet ble vudert. Resultatene er vist i tabell 2. Sveiseparameterene ble forandret noe fra de som ble anvendt for arket med en tykkelse på 0,875 mm ved at strøm-styrken ble øket til ca. 1,4 KA (topp) og sveisebelastningen var 4,20 KN for å kompensere for den større tykkelse. Alle andre sekvensparametere var de samme som tidligere. Igjennom hele forsøket var kvaliteten av punktsveisene utmerkete. Effekten av elektroderuhet på elektrodelevetiden var tilsvarende de som i det tidliger eksempel for arktykkelse 0,875 mm.

Eksempel 4

For å etablere punktsveisbarheten i nærvær av forskjellige enkomponent epoxy klebemidler, nemlig fire klebemidler - B,

C, D og E som ble påført strimmelprøvene under anvendelse av fremgangsmåten beskrevet i eksempel 1. For dette forsøk ble en likestrøms 75 KVA sokkelsveiseanordning med faststoff kontrollsystem anvendt. De anvendte sveisesekvenser var som følger:

Det "Accomet C" forbehandlete materialet ble anvendt uten tilstedeværelse av smøremiddel og elektrodene anvendt i "som mottatt" betingelser. Høye strømstyrker og lange sveisesyklus-tider ble anvendt i dette forsøk, p.g.a. strømstyrke karakter-istikk av den anvendte likstrømsveismaskinen og den lavere strømeffektivitet for den fjernt liggende transformator.

Betingelsene for punktsveising i nærvær av klebemiddel var ikke optimalisert, men resultatene i tabell 3 indikerer effekten av både fyllstoffmengde og fyllstoff partikkel-størrelse.

Klebemiddel B har større innhold av tilstedeværende fyllstoff og dette gir dårligere elektrodelevetid med en høy feilandel. Klebemiddel C har et lavere fyllstoffinnhold med en større partikkelstørrelse og dette gir forbedret tupplevetid, men et større antall feil som følge av vanskeligheter med å føre sammen fugeoverflåtene under sveisetrykket. Klebemidlene D og E er foretrukne klebemidler med lave fyllstoffinnhold og/eller mindre partikkelstørrelse. Klebemiddel D som har tilsvarende fyllstoffegenskaper som klebemiddel A ga en ytterligere forbedring i tupplevetiden og med lavere feilandel.

Eksempel 5

Eksempel 1 viser fordelene ved ruing av elektrodeoverflaten når det anvendes en vekselstrøm mobil punktsveiser. Tabell 1 gir en optimal elektroderuhet på 48/^m. Elektrode med den optimale ruhet ble anvendt på likstrøms 75 KVA stolpesveiser for å vise at de gunstige effekter ved elektroderuing kan vises for punktsveisemaskiner av forskjellige typer og med forskjellige utgangsegenskaper. Som innkjøpte og blankpolerte elektroder ble anvendt for en sammenligning. Den anvendte sveisestruktur var som vist i eksempel 4. "Accomet C" forbehandlet materiale ble anvendt med smøremiddel og med tilstedeværende klebemiddel A. Disse resultater er vist i tabell 4.

Som det kan sees av tabell 4 var effekten av elektroderuing tilsvarende den som ble erholdt med vekselstrømspunkt-sveiseren. Levetidstallene er generelt lavere enn de som erholdt i eksempel 1, men dette skylles at sveisesekvensen var ikke optimalisert.

Eksempel 6

Dette eksempel viser anvendelse av fremgangsmåten på 2 mm tykke ark. Arket var 5251 legering forbehandlet med "Accomet C" med smøremiddel og klebemiddel D tilstede. Sveiseutstyret var en "KT-8110 " vekselstrøm punktsveisemaskin som ble drevet under de følgende betingelser:

De følgende resultater ble erholdt:

Elektrodelevetiden er kortere når et tykkere ark sveises, men de erholdte resultater viser klart den forbedrede elektrodelevetid som et resultat av ruhetsbehandlingen.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte ved dannelse av en skjøt mellom aluminium-arbeidsstykker med kunstig påført sterkt klebende belegg på deres overflater og i det minste i området for den påtenkte skjøt, karakterisert ved at det mellom fugeoverflåtene på arbeidsstykket påføres et herdbart klebemiddel inneholdende opp til 40 vektprosent partikkelformet fyllstoff med en maksimal partikkelstørrelse på 300 jim, tilveiebringe en sveiseelektrode hvis tupp har en midlere overflateruhetsdybde R2 på minst lOyum og sammensveise arbeidstykkene ved motstandssveising av fugeoverflåtene, og herde klebemiddelet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at klebemiddelet er tilstrekkelig flytende til at det trykkes ut under betingelsene som anvendes for motstandssveisingen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at klebemiddelet inneholder opp til 3 0 vektprosent av et partikkelformet fyllstoff med et maksimal partikkelstørrelse på 250/ jm.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at overflaten av tuppen har en midlere ruhetsdypde Rz i området 20 - 100yu-m.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at vedheftende belegg er tilstede i mengde på 0,01 - 0,6 g/m<2>.

6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at det vedheftende belegg er tilstede på alt av hovedoverflaten av begge arbeidstykkene.

7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at motstandssveisingen er punktsveising.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at motstandssveisingen utføres under anvendelse av en strømstyrke som er mindre enn 80 % av den som er anbefalt i Aluminum Association T10 dokumentet.