[發明專利]電阻焊及粘合焊的在線焊縫質量檢查和補焊方法

有效

• 申請號: 200810246382.0
• 申請日: 2008-12-12
• 公開（公告）號: CN101566546A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: P-C王;Z·林;X·賴;Y·張;G·陳;S·A·梅林
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: G01N3/46
• 分類號: G01N3/46;B23K11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉華聯

相關申請的交叉引用

本申請要求于2007月12月12日提出的美國臨時專利申請No.61/013294 的優先權，在此將其全文引入作為參考。

技術領域

本發明涉及焊接工藝。

背景技術

電阻焊是一種公知的技術，其中電流在兩個電極之間流過。通常由金屬件 構成的被焊工件放置在電極之間，對所述電極施加夾緊力，流經電極之間的電 流通過工件。當電流通過工件時，工件內部和工件之間的電阻會產生足夠的熱 量來局部地熔化工件。對工件的熔化部分進行冷卻，從而在工件之間產生焊接 接頭。

點焊是一種公知類型的電阻焊工藝。它通常包括兩個相互接近的、大致圓 形的銅電極，電極之間具有工件可插入其中的縫隙。當施加電流時，圓形電極 在工件上產生圓形焊接區域。最普遍的應用是沿著法蘭部位采用一系列點焊來 連接工件。

其它類型的電阻焊或它們的組合也是公知的。粘合焊(weld-bonding)是一種 將電阻焊與結構粘合劑相結合以將一個構件互補式地粘結到另一個構件上的技 術。凸焊是另一種技術，其至少在開始時利用一個突出部位來在工件之間通電 流，從而產生精確的焊接形狀并減少焊接溫度對工件上遠離焊縫的其余部位的 影響。電阻縫焊是本領域公知的方法，其被應用于待連接工件的區域部位上。

焊接接頭強度或其承受應力的能力是一個受多種因素影響的特征。兩個工 件的焊接接頭處承受的應力可以表現為多種形式，包括軸向應力、切應力、扭 轉應力和彎曲力矩。應力應變關系以及對已知形狀和材料特性的工件帶來的可 預知的失效是本領域公知的。影響焊接接頭強度的因素包括焊縫形狀、焊縫間 距、焊縫質量，以及諸如材料的組成和厚度的工件特征。焊縫沿焊接接頭的合 理位置和特性可采用建模或其它足以準確預測工件在受到應力之后的反應的方 法通過實驗、經驗、預測來確定。然而，焊接工藝的變化會引起焊縫位置在不 同組的工件之間產生變化。焊縫位置影響施加在工件的力如何轉換為應力并導 致焊縫產生應變，從而影響焊縫強度和焊縫質量。因此，認知焊縫位置的變化 對于確定焊縫強度是很重要的。

發明內容

本發明提供了一種方法，包括監測焊點壓痕特征，將監測到的焊點壓痕特 征與臨界焊點壓痕特征進行比較，并且當焊點壓痕特征的比較結果顯示監測到 的焊點壓痕特征偏離了臨界焊點壓痕特征時，確認該焊縫是不符合要求的焊縫。

附圖說明

通過實施例并參考附圖來描述了一個或更多的實施例，其中：

圖1顯示了多個根據本發明的示例性試樣塊，并顯示了在重疊區的不同位 置的焊點；

圖2顯示了根據本發明的示例性測試結果的圖表，該測試結果顯示了在工 件試樣上施加的最大負荷和焊縫相對于重疊區的位置之間的關系；

圖3是根據本發明的位于重疊區中心的示例性焊縫的截面圖；

圖4是根據本發明的接近工件邊緣的示例性焊縫的截面圖；

圖5是根據本發明的受接近工件邊緣的焊縫影響的示例性工件；

圖6是根據本發明的受重疊在工件邊緣的焊縫影響的示例性工件；

圖7圖示了本發明示例性的實驗結果，該實驗結果顯示了焊縫到工件邊緣 的距離與焊點壓痕以及焊縫到工件邊緣的距離與焊縫強度之間的關系；

圖8是根據本發明的流程圖，顯示了利用基于焊點壓痕厚度的方法來檢測 并修復邊緣焊縫的示例性程序。

具體實施方式

現在參看附圖，其中附圖所示的只是為了示出示例性的實施例，并不對本 發明進行限制，圖1顯示了根據本發明的具有在不同位置的點焊焊縫的一系列 工件。如上所述，制造工藝的改變會導致焊縫位置的改變，從而影響接頭強度。 每個樣品或試樣片都包括兩個放置為形成了重疊區的平坦工件。點焊焊縫位于 每個重疊區上，從而在工件之間形成接頭。試樣片A示出了第一種情況，其中 點焊焊縫位于重疊區的中心。試樣片B至試樣片E示出了第二種到第五種情況， 顯示了邊緣焊縫或與重疊區的邊緣接觸的焊縫。所標注的百分比表示在試樣上 進行的期望圓形焊縫的焊接區域在重疊區上的百分比。如圖所示的焊縫的移動 都是向左的，然而可以理解，如果焊縫與表示位于下面工件的中心的右邊緣的 虛線相切或者相重疊，可以同樣認為該焊縫是邊緣焊縫。