專利名稱:寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及的是一種用于焊接技術(shù)領(lǐng)域電阻焊的方法,尤其是一種寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊的方法。
背景技術(shù):
在汽車車身及零部件生產(chǎn)中,為了有效地利用鋼材,以節(jié)省制造成本,經(jīng)常需要對薄鋼板進行拼接,由于生產(chǎn)中經(jīng)常需要對拼接后的工件進行沖壓、彎曲等加工,因此對拼接后的接頭強度及韌性、拼接處的表面平整度要求較高,目前通常采用壓平縫焊這一電阻焊方法對薄鋼板進行拼接。壓平縫焊是一種搭接連接方法,通過焊輪的滾動通電逐步完成焊接,焊接生產(chǎn)率較低,且由于此類焊機通常采用交流電源,焊接接頭質(zhì)量難以保證。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻檢索發(fā)現(xiàn),高甲生等在《寶鋼技術(shù)》,2000(1)上撰文“ST44鋼壓平縫焊接頭組織和強度的影響”,該文對薄鋼板壓平縫焊進行了研究,并指出未熔合缺陷是造成壓平縫焊接頭強度低的主要原因,提高焊接電流可以減小未熔合的尺寸,但不能過多地提高焊接電流,這樣會增加接頭的脆性。因此,采用交流電源的壓平縫焊接頭較難同時兼顧接頭強度及韌性的要求。同時,壓平縫焊還經(jīng)常容易產(chǎn)生焊縫起始及終止處的焊接缺陷,特別是不適用于本發(fā)明涉及到的寬帶型(寬度為1~80mm)的薄鋼板焊接。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊方法。使其針對現(xiàn)有寬帶型薄鋼板連接方法技術(shù)中的局限性,提高寬帶型薄鋼板連接接頭的強度和韌性,以及寬帶型薄鋼板連接接頭的表面平整性,顯著提高焊接的生產(chǎn)率。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的,本發(fā)明將兩塊寬帶型薄鋼板搭接置于靜止的平面型下電極上,上電極下降,將工件搭接區(qū)域相對下電極壓實后,由儲能電容器通過焊接變壓器放電一次,通電結(jié)束經(jīng)恒壓維持后釋放,完成一次焊接過程,形成焊縫。
以下通過方法步驟的描述對本發(fā)明進一步限定步驟1將兩塊寬度為1~80mm、厚度為0.2~1.5mm的寬帶型薄鋼板上下搭接定位后置于靜止的平面型下電極上,搭接重疊部分的尺寸為1.0~2.0mm。
所述的電極,其端面為矩形的平面電極。工件搭接尺寸較小,既有利于薄板對中,搭接區(qū)域材料耗損又小,而且焊后能保證工件連接處的平整度。
步驟2上電極壓下,并通過上下電極對工件搭接部分進行加壓,上電極同樣采用平面電極,它壓實鋼板搭接部分是在鋼板搭接區(qū)域矩形面積上,保持均勻壓實。
步驟3合上放電可控硅開關(guān),電容器組對焊接變壓器放電,焊接變壓器次級產(chǎn)生脈沖電流,對薄鋼板進行一次通電焊接,通電焊接同時進一步增加電極壓力進行鍛壓。
在加壓條件下,利用電容放電脈沖電流,經(jīng)焊接變壓器降壓后,通過工件產(chǎn)生焦耳熱使搭接部分的接觸面熔化后形成連續(xù)焊縫。
本發(fā)明采用的電容儲能最大容量為20000焦耳,通過焊接變壓器、焊接回路阻抗各參數(shù)的合理設計和匹配,獲得了工藝性能優(yōu)異的焊接電流波形峰值電流大(約100kA),且脈寬寬(約100ms),極適宜于寬帶型薄鋼板壓平焊接,保證在整個寬度上焊接電流均勻。
步驟4通電結(jié)束經(jīng)維持加壓后釋放,完成一次焊接過程。
本發(fā)明適用范圍為被焊材料為普通冷軋低碳鋼板、電鍍鋅或熱鍍鋅鋼板。采用縫型搭接,一次通電完成寬帶型薄鋼板連接,采用一次完成長度最大達80mm的整條焊縫焊接,焊接生產(chǎn)率高,采用性能優(yōu)異的電容儲能焊接能源能同時滿足接頭的強度和韌性,且結(jié)合壓平焊工藝使焊后工件連接處平整,外觀質(zhì)量好。
具體實施例方式
實施例1,完成兩塊寬60mm,厚度為0.5mm的寬帶型熱鍍鋅鋼板(長度不限)一次壓平電容儲能焊的實施過程如下1、將上述兩塊寬帶型薄鋼板上下搭接重疊1.5mm定位后,置于靜止的平面型下電極上。
2、上電極壓下,并通過上下電極對工件搭接部分進行加壓,上電極同樣采用平面電極,它壓實鋼板搭接部分是在鋼板搭接區(qū)域矩形面積上,保持均勻壓實(電極壓力P約為8kN)。
3、合上放電可控硅開關(guān)K,電容器組C對焊接變壓器B放電,焊接變壓器次級產(chǎn)生脈沖電流(峰值約為80kA,脈寬約為80ms),對薄鋼板進行一次通電焊接,通電焊接同時進一步增加電極壓力至12kN左右進行鍛壓。
4、通電結(jié)束經(jīng)維持加壓后釋放,完成一次焊接過程。
5、焊后搭接部分的厚度基本上等于一塊鋼板的厚度。
權(quán)利要求
1.一種寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊方法,其特征在于,將兩塊寬帶型薄鋼板上下搭接置于靜止的平面型下電極上,上電極下降,將工件搭接區(qū)域相對下電極壓實后,由儲能電容器通過焊接變壓器按設計的規(guī)范參數(shù)放電一次,通電結(jié)束經(jīng)恒壓維持后釋放,完成一次焊接過程,形成焊縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊方法,其特征是,以下通過步驟進一步限定步驟1將兩塊寬度為1~80mm、厚度為0.2~1.5mm的寬帶型薄鋼板上下搭接定位后置于靜止的平面型下電極上,搭接重疊部分的尺寸為1.0~2.0mm;步驟2上電極壓下,并通過上下電極對工件搭接部分進行加壓,上電極同樣采用平面電極,它壓實鋼板搭接部分是在鋼板搭接區(qū)域矩形面積上,保持均勻壓實;步驟3合上放電可控硅開關(guān),電容器組對焊接變壓器放電,焊接變壓器次級產(chǎn)生脈沖電流,對薄鋼板進行一次通電焊接,通電焊接同時進一步增加電極壓力進行鍛壓;步驟4通電結(jié)束經(jīng)維持加壓后釋放,完成一次焊接過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊方法,其特征是,所述的電極,其端面為矩形的平面電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊方法,其特征是,所述的步驟3,在加壓條件下,利用電容放電脈沖電流,經(jīng)焊接變壓器降壓后,通過工件產(chǎn)生焦耳熱使搭接部分的接觸面熔化后形成連續(xù)焊縫。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊方法,其特征是,所述的步驟3,采用的電容儲能最大容量為20000焦耳。
全文摘要
一種用于焊接技術(shù)領(lǐng)域的寬帶型薄鋼板連接一次壓平電容儲能焊的方法。將兩塊寬帶型薄鋼板上下搭接置于靜止的平面型下電極上,上電極下降,將工件搭接區(qū)域相對下電極壓實后,由儲能電容器通過焊接變壓器按設計的規(guī)范參數(shù)放電一次,通電結(jié)束經(jīng)恒壓維持后釋放,完成一次焊接過程,形成焊縫。本發(fā)明適用范圍為被焊材料為普通冷軋低碳鋼板、電鍍鋅或熱鍍鋅鋼板。采用縫型搭接,一次通電完成寬帶型薄鋼板連接,采用一次完成長度最大達80mm的整條焊縫焊接,焊接生產(chǎn)率高,采用性能優(yōu)異的電容儲能焊接能源能同時滿足接頭的強度和韌性,且結(jié)合壓平焊工藝使焊后工件連接處平整,外觀質(zhì)量好。
文檔編號B23K11/26GK1586784SQ20041005365
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者王敏, 宋政, 華學明, 阮慎孝, 金華明, 蔡艷, 吳毅雄 申請人:上海交通大學