本實用新型涉及一種覆漆點焊結(jié)構(gòu),尤其涉及一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu),具體適用于提高焊點平整度和焊接部件的抗腐蝕性能。
背景技術(shù):
在汽車制造等行業(yè),金屬結(jié)構(gòu)材料一般在加工中要經(jīng)過沖壓、折邊、點焊拼裝等過程。焊接件采用了較多的折邊工藝,使預處理材料和電泳漆無法滲入其中,導致這些部位的防腐能力較低。資料表明,導致車身銹蝕性穿孔的主要因素來自于車身的內(nèi)腔和焊接件邊緣等處。因此,汽車制造企業(yè)普遍開始在金屬板上使用可焊接漆以提高防腐蝕性能。在汽車制造中為保證車架與蒙皮的可焊接性,車架防腐漆也要求具有可焊接性能,其涂層應(yīng)可以在不清除涂層情況下,直接進行焊接施工而不影響焊接質(zhì)量?,F(xiàn)有的覆漆焊接,多是采用電弧焊方法實現(xiàn),而電弧焊通常需要人工逐個焊點焊接,焊接效率低、美觀度差。
中國專利申請公布號為CN101862947A,申請公布日為2010年10月20日的發(fā)明專利公開了一種雙料片點焊熱沖壓方法,首先將兩個相同材料的料片焊接在一起,使兩個料片完全貼合;然后將焊接在一起的兩個料片加熱到900℃以上,使兩個料片變?yōu)閵W氏體組織;接著將上述兩個加熱的料片放在同一個模具內(nèi)進行熱沖壓形成零件,成型后的零件在模具內(nèi)保壓冷卻,使零件變成馬氏體組織。所述該發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)點焊,但其仍存在以下缺陷:
該發(fā)明的成品為馬氏體組織,抗氧化、腐蝕性能較差。
中國專利授權(quán)公告號為CN103483997A,授權(quán)公告日為2014年1月1日的發(fā)明專利公開了一種可焊接防腐漆。采用醇酸樹脂作為單組份成膜體系;以磷鐵粉為導電填料,在提高涂層的導電性同時保證良好的防腐。本發(fā)明涉及的可焊接防腐漆,為單組份醇酸樹脂體系,磷鐵粉占干膜質(zhì)量比不低于60%,至少包括長油度醇酸樹脂100固體份,復合填料160~450份,單烷氧基類鈦酸酯偶聯(lián)劑1.6~9份,有機膨潤土5~20份,催干劑0.1~0.5份,雖然該發(fā)明采用不同粒徑的磷鐵粉為導電填料,提高涂層的防腐性,減少涂層中的重金屬元素,使油漆具有可焊接性,但其仍存在以下缺陷:
該發(fā)明的防腐漆僅能適用于電弧焊,不適用于點焊,電弧焊需要人工操作完成,勞動強度大;且電弧焊的焊接溫度較高容易燒壞漆膜,不僅破壞了焊點的美觀性,而且降低了焊點的防腐性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的防腐性差的問題,提供了一種防腐性優(yōu)的涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)。
為實現(xiàn)以上目的,本實用新型的技術(shù)解決方案是:
一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu),包括第一焊接件和第二焊接件,所述第一焊接件的底面與第二焊接件的頂面相接觸;
所述第一焊接件包括第一導電基體層,所述第一導電基體層的底面涂覆有第一導電涂料層,所述第二焊接件包括第二導電基體層,所述第二導電基體層的頂面涂覆有第二導電涂料層,所述第一導電涂料層的底面與第二導電涂料層的頂面相接觸;
所述第一焊接件與第二焊接件通過至少一個焊點相連接,所述焊點正中部形成有混漆焊接層,所述混漆焊接層的外圓周上形成有融漆層。
所述第一導電涂料層的厚度為10微米至30微米,所述第二導電涂料層的厚度為10微米至30微米。
所述第一導電涂料層和第二導電涂料層的表面電阻均小于等于1000歐姆每平方米。
所述焊點的數(shù)量大于等于兩個,相鄰兩焊點之間的距離為5厘米至30厘米。
所述混漆焊接層中導電涂料的體積含量小于等于10%。
所述導電涂料的顏填料質(zhì)量百分比濃度小于等于30wt%。
所述第一焊接件為鋼板、槽鋼或角鋼;所述第二焊接件為鋼板、槽鋼或角鋼。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果為:
1、本實用新型一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)中的第一導電基體層的底面涂覆有第一導電涂料層,第二導電基體層的頂面涂覆有第二導電涂料層,第一焊接件與第二焊接件通過焊點相連接,使得第一焊接件與第二焊接件具有良好的抗腐蝕性能,現(xiàn)有的點焊件結(jié)構(gòu)中兩點焊接觸面之間無油漆涂覆,如涂覆油漆則不能實現(xiàn)點焊,故現(xiàn)有的點焊件結(jié)構(gòu)抗腐蝕、氧化性差,本設(shè)計采用能夠點焊的導電涂料涂覆第一導電基體層和第二導電基體層,有效提高了點焊件結(jié)構(gòu)的抗腐蝕、氧化性能。因此,本設(shè)計采用能夠點焊的導電涂料,抗腐蝕、氧化性優(yōu)。
2、本實用新型一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)中焊點正中部形成有混漆焊接層,所述混漆焊接層的外圓周上形成有融漆層,融漆層將混漆焊接層包圍,提高了焊點的抗氧化、抗腐蝕性能,現(xiàn)有的點焊結(jié)構(gòu)焊點連接處的金屬直接裸露在空氣中,容易在空氣中氧化,故本設(shè)計的焊點抗氧化性好防腐性優(yōu)。因此,本設(shè)計的抗氧化性好,使用壽命長。
3、本實用新型一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)在制造時采用分流工藝實現(xiàn)第一焊接件與第二焊接件之間的點焊,將焊點之間的距離控制在5厘米至30厘米之間,焊接效果最優(yōu)。因此,本設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)覆漆材料間的點焊,焊接可靠性高。
4、本實用新型一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)在制造時兩電極柱先以一定的壓力使第一焊接件、第二焊接件緊密貼合,第一導電涂料層和第二導電涂料層在壓力的作用下變的致密,進而兩電極柱之間的第一導電涂料層和第二導電涂料層電阻小于周邊第一導電涂料層和第二導電涂料層的電阻,使電流從兩電極柱之間的第一導電涂料層和第二導電涂料層通過,提高點焊的成功率和焊點的連接的可靠性。因此,本設(shè)計點焊效果好、可靠性高。
5、本實用新型一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)在制造時采用兩段電流的焊接方式,第一段焊接電流較小,在2000A至6000A之間,主要作用為破壞兩電極柱之間的第一導電涂料層和第二導電涂料層,第一導電涂料層和第二導電涂料層的電阻大于第一導電基體層和第二導電基體層的電阻,需控制電流的大小,使電流通過第一導電涂料層和第二導電涂料層產(chǎn)生的熱量能夠?qū)⒌谝粚щ娡苛蠈雍偷诙щ娡苛蠈悠茐亩恢劣趯摪迦诖?。第二段焊接電流較大,在4000A至15000A之間,主要作用為將第一導電基體層和第二導電基體層焊接牢固,在第一導電涂料層和第二導電涂料層破壞之后,第一導電基體層和第二導電基體層直接接觸,此時電阻較小,需要大的電流產(chǎn)生足夠的熱量將骨架和蒙皮焊接牢固。因此,本設(shè)計電焊穩(wěn)定性好、成功率高。
6、本實用新型一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)在制造時采用涂漆防腐,然后采用機器點焊,點焊機的工作效率遠高于人工弧焊的效率,有效提高生產(chǎn)效率的同時簡化制作工藝,而且點焊機的焊點美觀,提高了點焊件結(jié)構(gòu)的美觀度。因此,本設(shè)計制造方法簡單、焊接效率高、美觀性好。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是實用新型的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的A-A向剖視圖。
圖4是實用新型的實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是實用新型的實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:第一焊接件1、第一導電基體層11、第一導電涂料層12、第二焊接件2、第二導電基體層21、第二導電涂料層22、焊點3、混漆焊接層31、融漆層32、電弧焊焊點4。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
參見圖1至圖5,一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu),包括第一焊接件1和第二焊接件2,所述第一焊接件1的底面與第二焊接件2的頂面相接觸;
所述第一焊接件1包括第一導電基體層11,所述第一導電基體層11的底面涂覆有第一導電涂料層12,所述第二焊接件2包括第二導電基體層21,所述第二導電基體層21的頂面涂覆有第二導電涂料層22,所述第一導電涂料層12的底面與第二導電涂料層22的頂面相接觸;
所述第一焊接件1與第二焊接件2通過至少一個焊點3相連接,所述焊點3正中部形成有混漆焊接層31,所述混漆焊接層31的外圓周上形成有融漆層32。
所述第一導電涂料層12的厚度為10微米至30微米,所述第二導電涂料層22的厚度為10微米至30微米。
所述第一導電涂料層12和第二導電涂料層22的表面電阻均小于等于1000歐姆每平方米。
所述焊點3的數(shù)量大于等于兩個,相鄰兩焊點3之間的距離為5厘米至30厘米。
所述混漆焊接層31中導電涂料的含量小于等于10%。
所述導電涂料的顏填料含量小于等于30%。
所述第一焊接件1為鋼板、槽鋼或角鋼;所述第二焊接件2為鋼板、槽鋼或角鋼。
一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)的制造方法,所述使用方法包括以下步驟:
第一步:預處理、涂漆,將未涂漆的第一焊接件1的毛坯進行除油、除灰后涂上導電涂料,待導電涂料風干后形成第一導電涂料層12,將未涂漆的第二焊接件2的毛坯進行除油、除灰后涂上導電涂料,待導電涂料風干后形成第二導電涂料層22;將涂漆后的第一焊接件1和第二焊接件2相對放置,使第一導電涂料層12與第二導電涂料層22相接觸,在第一焊接件1的邊緣和第二焊接件2的邊緣進行電弧焊,使第一焊接件1的邊緣與第二焊接件2的邊緣相連接;在距離電弧焊焊點5厘米至30厘米的范圍內(nèi)選擇第一個點焊焊點,此時預處理完成;
第二步:夾持,將電弧焊后的第一焊接件1和第二焊接件2放置于點焊機的兩個電極柱之間,調(diào)節(jié)點焊機,使兩個電極柱在第一個點焊焊點處夾持第一焊接件1和第二焊接件2,此時第一焊接件1與第二焊接件2相貼,則安裝完成;
第三步:點焊,加大兩個電極柱之間的夾緊力,使第一焊接件1和第二焊接件2緊密貼合,夾持壓力為1000N至5000N,保壓時間為10個至40個脈沖周期,然后利用50Hz的脈沖電流對第一焊接件1和第二焊接件2進行點焊:第一段焊接脈沖電流為2000A至6000A,第一段焊接時間為2個至6個脈沖周期,第二段焊接脈沖電流為4000A至15000A,第二段焊接時間為5個至20個脈沖周期,焊接完成后松開電極柱,此時點焊完成。
第四步:連續(xù)點焊,在距第一個點焊焊點5厘米至30厘米的范圍內(nèi)確定第二個點焊焊點的位置,在第二個點焊焊點處重復第二步:夾持和第三步:點焊的操作對第一焊接件1和第二焊接件2進行點焊;然后根據(jù)上一個點焊焊點的位置確定下一個點焊焊點位置,在下一個點焊焊點處重復第二步:夾持和第三步:點焊的操作對第一焊接件1和第二焊接件2進行點焊,直到所有焊點完成點焊,則連續(xù)點焊完成。
第五步:后處理,切割完成焊接的第一焊接件1和第二焊接件2,去除電弧焊焊點4,對切割后的第一焊接件1和第二焊接件2進行噴漆,使其表面全部涂覆油漆,則后處理完成。
本實用新型的原理說明如下:
導電涂料的顏填料質(zhì)量百分比濃度小于等于30wt%,在由于顏填料為無機鹽成分熔點較高,如果顏填料含量過高會造成導電涂料不易熔融,降低焊接成功率,故在導電涂料的顏填料質(zhì)量百分比濃度小于等于30wt%時,點焊的成功率更高。
分流工藝:分流工藝是指通過第一焊接件1與第二焊接件2之間已有的焊點對待焊接的焊點進行分流,由于已有的焊點電阻較小,而待焊接焊點的第一導電基體層11與第二導電基體層21之間的第一導電涂料層12和第二導電涂料層22電阻較大,大部分電流從點焊機的正電極柱通過已有的焊點流向點焊機負電極柱,而小部分電流從點焊機的正電極柱依次通過第一導電基體層11、第一導電涂料層12、第二導電涂料層22和第二導電基體層21后流向負電極柱,這樣的設(shè)計減小了流經(jīng)第一導電涂料層12和第二導電涂料層22的電流的大小,從而減小待焊接的焊點產(chǎn)生的熱量,防止待焊接的焊點因產(chǎn)熱量過大而擊穿。
本設(shè)計采用兩段電流的焊接方式,第一段電流熔融第一導電涂料層12和第二導電涂料層22,熔融后的導電涂料向四周擴散,待焊接的焊點處的第一導電基體層11與第二導電基體層21之間的電阻減小,在第二段電流焊接時通過已有的焊點的電流大小與通過待焊接的焊點的電流大小相接近,通過待焊接的焊點的電流產(chǎn)生熱量在焊點處形成混漆焊接層31,焊接完成后焊點冷卻,熔融的導電涂料冷卻形成融漆層32。
在本設(shè)計中第一個點焊焊點的分流焊點為電弧焊焊點4,第二個點焊焊點的分流焊點為第一個點焊焊點和/或電弧焊焊點4,下一個點焊焊點的分流焊點為上一個點焊焊點和/或其它焊點。
本實用新型的導電涂料主要采用含有碳納米管的碳系導電涂料,但不僅限于該種涂料。
本設(shè)計使用的導電涂料優(yōu)選碳系可點焊導電涂料,該導電涂料包括樹脂、溶劑、顏填料、碳源,所述碳源包括碳納米管,碳納米管的類型為碳納米管陣列,所述碳系可點焊導電涂料中顏填料的質(zhì)量百分比濃度為10wt﹪~30wt﹪,且該碳系可點焊導電涂料的顏基比為0.6~0.8;所述碳系可點焊導電涂料中碳納米管陣列的質(zhì)量百分比濃度為0.5wt﹪~1.5wt﹪。使用該種涂料噴涂形成的第一導電涂料層12和第二導電涂料層22的厚度均在15微米至25微米之間,第一導電涂料層12和第二導電涂料層22的硬度均小于鉛筆硬度H,第一導電涂料層12和第二導電涂料層22的表面電阻均小于等于1000歐姆每平方米。
使用碳系可點焊導電涂料噴涂形成的第一導電涂料層12和第二導電涂料層22的本質(zhì)上是一種彈性體,在加壓力的情況下,壓力越大,電阻越小。
實施例1:
參見圖1,一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu),包括第一焊接件1和第二焊接件2,所述第一焊接件1的底面與第二焊接件2的頂面相接觸;所述第一焊接件1包括第一導電基體層11,所述第一導電基體層11的底面涂覆有第一導電涂料層12,所述第二焊接件2包括第二導電基體層21,所述第二導電基體層21的頂面涂覆有第二導電涂料層22,所述第一導電涂料層12的底面與第二導電涂料層22的頂面相接觸;所述第一焊接件1與第二焊接件2通過至少一個焊點3相連接,所述焊點3正中部形成有混漆焊接層31,所述混漆焊接層31的外圓周上形成有融漆層32;所述第一導電涂料層12的厚度為10微米至30微米,所述第二導電涂料層22的厚度為10微米至30微米;所述第一導電涂料層12和第二導電涂料層22的表面電阻均小于等于1000歐姆每平方米;所述混漆焊接層31中導電涂料的含量小于等于10%。
所述第一焊接件1為鋼板、槽鋼或角鋼;所述第二焊接件2為鋼板、槽鋼或角鋼。
一種涂覆導電涂料的點焊件結(jié)構(gòu)的制造方法,所述使用方法包括以下步驟:
第一步:預處理、涂漆,將未涂漆的第一焊接件1的毛坯進行除油、除灰后涂上導電涂料,待導電涂料風干后形成第一導電涂料層12,將未涂漆的第二焊接件2的毛坯進行除油、除灰后涂上導電涂料,待導電涂料風干后形成第二導電涂料層22;將涂漆后的第一焊接件1和第二焊接件2相對放置,使第一導電涂料層12與第二導電涂料層22相接觸,在第一焊接件1的邊緣和第二焊接件2的邊緣進行電弧焊,使第一焊接件1的邊緣與第二焊接件2的邊緣相連接;在距離電弧焊焊點5厘米至30厘米的范圍內(nèi)選擇第一個點焊焊點,此時預處理完成;所述導電涂料的顏填料含量小于等于30%;
第二步:夾持,將電弧焊后的第一焊接件1和第二焊接件2放置于點焊機的兩個電極柱之間,調(diào)節(jié)點焊機,使兩個電極柱在第一個點焊焊點處夾持第一焊接件1和第二焊接件2,此時第一焊接件1與第二焊接件2相貼,則安裝完成;
第三步:點焊,加大兩個電極柱之間的夾緊力,使第一焊接件1和第二焊接件2緊密貼合,夾持壓力為1000N至5000N,保壓時間為10個至40個脈沖周期,然后利用50Hz的脈沖電流對第一焊接件1和第二焊接件2進行點焊:第一段焊接脈沖電流為2000A至6000A,第一段焊接時間為2個至6個脈沖周期,第二段焊接脈沖電流為4000A至15000A,第二段焊接時間為5個至20個脈沖周期,焊接完成后松開電極柱,此時點焊完成。
實施例2
實施例2與實施例1基本相同,其不同之處在于:
參見圖2、圖3,所述第一焊接件1為槽鋼;所述第二焊接件2為鋼板。
實施例3:
實施例3與實施例2基本相同,其不同之處在于:
制造方法的第一步中的導電涂料為碳系可點焊導電涂料,該導電涂料包括樹脂、溶劑、顏填料、碳源,所述碳源包括碳納米管,碳納米管的類型為碳納米管陣列,所述碳系可點焊導電涂料中顏填料的質(zhì)量百分比濃度為10wt﹪~30wt﹪,且該碳系可點焊導電涂料的顏基比為0.6~0.8;所述碳系可點焊導電涂料中碳納米管陣列的質(zhì)量百分比濃度為0.5wt﹪~1.5wt﹪。
實施例4:
實施例4與實施例2基本相同,其不同之處在于:
參見圖4,所述焊點3的數(shù)量大于等于兩個,相鄰兩焊點3之間的距離為5厘米至30厘米;
所述制造方法還包括:第四步:連續(xù)點焊,在距第一個點焊焊點5厘米至30厘米的范圍內(nèi)確定第二個點焊焊點的位置,在第二個點焊焊點處重復第二步:夾持和第三步:點焊的操作對第一焊接件1和第二焊接件2進行點焊;然后根據(jù)上一個點焊焊點的位置確定下一個點焊焊點位置,在下一個點焊焊點處重復第二步:夾持和第三步:點焊的操作對第一焊接件1和第二焊接件2進行點焊,直到所有焊點完成點焊,則連續(xù)點焊完成。
第五步:后處理,切割完成焊接的第一焊接件1和第二焊接件2,去除電弧焊焊點,對切割后的第一焊接件1和第二焊接件2進行噴漆,使其表面全部涂覆油漆,則后處理完成。
實施例5:
實施例5與實施例4基本相同,其不同之處在于:
參見圖5,所述第一焊接件1為角鋼;所述第二焊接件2為鋼板。