[發明專利]輕金屬與鍍層鋼板的異種金屬點焊系統及其焊接方法

有效

• 申請號: 201010613175.1
• 申請日: 2010-12-29
• 公開（公告）號: CN102049591A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 李永兵;林忠欽;雷海洋;王培中;來新民;陳關龍
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;通用汽車環球科技運作有限公司
• 主分類號: B23K9/007
• 分類號: B23K9/007;B23K9/23;B23K9/235;B23K9/173
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種輕金屬與鍍層鋼板的異種金屬點焊系統，包括：CMT電弧焊系統、氣瓶、機器人控制模塊、機器人和夾緊裝置，其特征在于：電弧焊系統與機器人控制模塊相連并傳輸焊接控制信號，氣瓶與CMT電弧焊系統連通，機器人控制模塊與機器人相連，傳輸機器人運動的控制信號，所述的CMT電弧焊系統包括：焊槍、送絲機、焊絲、主機電源和冷卻液箱，其中：焊槍分別與送絲機、主機電源以及冷卻液箱相連，且焊槍固定設置于機器人的端部，送絲機與主機電源相連并接收控制指令，焊絲位于送絲機內并經焊槍加熱熔化后作為填充金屬滴入帶孔輕金屬板的工藝孔中并與母材熔合形成接頭，冷卻液箱與主機電源相連接并接收控制指令并與CMT電弧焊系統相連接，在焊接過程中冷卻CMT電弧焊系統，主機電源與機器人控制模塊相連以傳輸焊接過程中的輸入輸出信號。

2.根據權利要求1所述的輕金屬與鍍層鋼板的異種金屬點焊系統，其特征是，所述的帶孔輕金屬板上設有一個為圓柱形或圓臺形結構的所述工藝孔。

3.根據權利要求1所述的輕金屬與鍍層鋼板的異種金屬點焊系統，其特征是，所述的鍍層鋼板的基體金屬為低碳鋼、高強鋼、先進高強鋼或超高強鋼，鍍層為鋅、錫、銅或鎳基合金鍍層，鍍層厚度為5-30微米。

4.根據權利要求1所述的輕金屬與鍍層鋼板的異種金屬點焊系統，其特征是，所述的氣瓶內裝保護氣體。

5.根據權利要求1所述的輕金屬與鍍層鋼板的異種金屬點焊系統，其特征是，所述的機器人為擁有六個旋轉運動軸的工業機械臂。

6.一種涉及上述任一權利要求所述系統的焊接方法，包括以下步驟：

1)預先在輕金屬板上打出若干工藝孔；

2)將帶孔輕金屬板重疊放置于鍍層鋼板之上并通過夾緊裝置夾緊，上下金屬板之間相接觸；

3)機器人帶動焊槍運動并使焊槍中的焊絲與金屬板面垂直且對準帶孔輕金屬板的工藝孔的中心位置；

4)機器人控制模塊向CMT電弧焊主機電源發出焊接過程開始的控制信號并打開氣瓶預先通保護氣體，在帶孔輕金屬板上形成保護氣氛圍；

5)焊槍由CMT電弧焊主機電源控制，在CMT電弧模式下，以設定的起弧電流和電壓引燃電弧；

6)電弧調整至設定的焊接電流、焊接電壓，以設定的送絲速度和焊絲回抽頻率焊接，焊絲熔化填充工藝孔，通過熔化工藝孔邊界與上層鋁板實現焊接，通過鍍層與下層鍍層鋼板實現釬焊；

7)焊接結束后，焊接電流衰減至收弧電流，輕合金板上的工藝孔被完全填滿且表面平整后電弧熄滅，保持通入保護氣體以防止接頭氧化；

8)機器人帶動焊槍運動到下一個預置孔的位置并重復步驟3)至步驟7)的操作，實現異種金屬點焊。