[發(fā)明專利]薄板點焊接觸電阻的測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810034660.6
• 申請日: 2008-03-14
• 公開（公告）號: CN101533046A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅延安;閻啟;俞寧峰
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 上海明成云知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周 成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接觸電阻的測量技術(shù)，更具體地說，涉及一種薄板點焊接觸電阻的測量方法，該測量方法能夠精確測量薄板點焊的接觸電阻。

背景技術(shù)

接觸電阻是電阻焊接過程中一個重要參數(shù)，對于建立早期穩(wěn)定的焊接溫度場及獲得高質(zhì)量的焊點起重要作用，也是影響熔核形狀、質(zhì)量、電極燒損和飛濺的主要因素之一。現(xiàn)有的家電、汽車用薄板特別是新研發(fā)的該類環(huán)保型產(chǎn)品，最明顯的特點就是含有不同的表面處理膜層，它對電阻焊接過程影響，主要表現(xiàn)為接觸電阻的差異引起的溫度場變化，因此必須對接觸電阻進行精確測量。

目前，測量接觸電阻的基本原理都是通過測量接觸面兩端電壓降來得到的，即傳統(tǒng)的四線法，通過兩線端測量電壓降，另外兩線端加載并測量電流，接觸電阻等于電壓降與電流的比值。通常情況下，如果選擇恒流電源，只需測得電壓降即可得到接觸電阻，但關(guān)鍵是如何精確測得該電壓降。

近年來，國內(nèi)外研究機構(gòu)在研究接觸電阻精確測量方面作了不少努力，典型的有：一、東南大學(xué)研發(fā)了一套金屬材料表面直流接觸電阻的測量系統(tǒng)，用于評價各種表面處理金屬件的導(dǎo)電能力、評價金屬外殼件的電磁屏蔽能力。其認為接觸電阻遠大于母材電阻，因而母材電阻可以忽略，因此將測得的整體電阻作為接觸電阻值，但是，電極和工件的電阻(即母材電阻)，在常溫下可能誤差不大，而在電阻點焊過程涉及較高溫度時，電阻會急劇增大，因此并不能簡單的忽略不計；二、丹麥技術(shù)大學(xué)在利用熱模擬儀的加熱、加壓功能的基礎(chǔ)上，直接測試工件間電壓降而得到接觸電阻值。但是其同樣忽略了在測量時，會引入少量母材電阻和觸點電阻，因而該系統(tǒng)不適用于測量薄板，特別是含有表面處理的薄板的接觸電阻。另外，通過電極通電加熱，易使工件產(chǎn)生溫度場分布不均的現(xiàn)象，從而給測量值的精確度以及重復(fù)可現(xiàn)性帶來不確定因素。

美國專利US6208146B1揭示了一種用于點焊模擬計算的接觸電阻測量裝置及方法，該系統(tǒng)采用了測量上下電極間電阻和上下工件間電阻來推導(dǎo)出工件間的接觸電阻值，其前提必須是工件電阻、上下電極電阻均為已知，(可通過查閱參考資料得到工件和電極電阻率)，但是對于不同的鋼種，并沒有完整的數(shù)據(jù)庫可供查詢，并且不同標準材料間差異較大，由電阻率計算電極及工件電阻會引入一定的誤差，另外，其也未考慮到在高溫下，母料電阻的急劇增大而帶來的影響。

公開號為CN1482468的一種探針接觸電阻的測試結(jié)構(gòu)和方法，采用簡單方程關(guān)系式來解析出探針接觸電阻，但該方法僅適用于探針與工件間的接觸電阻，而無法得到工件與工件間的接觸電阻。

綜上所述，目前接觸電阻的測量存在兩方面的缺點：1，所得接觸電阻中引入了電極電阻、工件電阻等誤差；2，沒有考慮點焊接觸電阻值對溫度的敏感性及測量時溫度場均勻性的要求。因此，目前還沒有一種能夠精確、無誤差的測量薄板點焊接觸電阻的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種薄板點焊接觸電阻的測量方法，該測量方法能夠精確測量薄板點焊的接觸電阻，并避免引入誤差。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

該薄板點焊接觸電阻的測量方法的具體步驟如下：

A.將兩個相同的工件試樣疊置并夾設(shè)于相同的上、下兩電極之間；

B.通過外設(shè)溫控箱進行加熱，并使箱內(nèi)溫度達到指定溫度；

C.對上、下兩電極及工件試樣進行加壓至指定壓力，并保持穩(wěn)定；

D.分別測量電極與工件試樣間的總電阻以及兩電極間的總電阻；

E.通過步驟D中測得的各個總電阻值，計算出兩工件試樣間的接觸電阻。

所述的步驟D各個總電阻值的測量步驟如下：

D1.在上、下兩電極之間加載恒流源；

D2.測量一電極與相接的工件試樣間的電壓降；

D3.測量步驟D2中的電極與另一工件試樣間的電壓降；

D4.測量兩電極間的電壓降；

D5.通過電阻與電壓的關(guān)系，分別計算出電極與相接工件試樣間的總電阻值、該電極與另一工件試樣間的總電阻值以及兩電極間的總電阻值。

所述的步驟D中的各個總電阻值通過采用微歐電阻測量儀和多路測量探頭直接測量。

所述的步驟E中，兩工件試樣間的接觸電阻值的計算方程式如下：

R1＝r1+r2+r3；

R2＝r1+r2+2r3+r4；

R3＝2r1+2r2+2r3+r4；

由上述三個方程式計算出r4＝R3-2R1；