[發明專利]在焊接過程中控制電極進入金屬基板的壓痕深度的方法

有效

• 申請號: 201080065904.2
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN102821904A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: P.王;D.C.哈欽森
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B23K11/00
• 分類號: B23K11/00;B23K11/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明通常涉及在焊接成形期間電極進入金屬基板的進入深度。

背景技術

焊接可以用于將兩個或更多金屬基板連結。通常，焊接可以包括在兩個電極之間通過力夾緊工件(例如要被連結的兩個或更多金屬基板），且從一個電極穿過工件向第二個電極通電流并持續一段時間，以由此完成電路。由于電阻電流造成足夠的熱量，以在金屬基板之間的界面處（即在每一個金屬基板的接合面處）建立，以便至少部分地且暫時地熔化界面。因此，力、電流和焊接持續時間的組合形成焊核，即焊接部，以將金屬基板連結。

雖然金屬基板接合面之間在工件內部形成焊接部，但是焊接部可以是在工件的外表面上可察覺的壓痕。即每一個電極可以形成在金屬基板的接觸點處的具有深度的凹痕。

發明內容

一種在第一金屬基板和第二金屬基板之間形成焊接部期間控制電極進入第一金屬基板的壓痕深度的方法，包括選擇焊接力、焊接電流、焊接持續時間、電極進入第一金屬基板的最小壓痕深度和電極進入第一金屬基板的最大壓痕深度每一個。選擇之后，方法包括讓第一金屬基板與電極接觸，以由此對第一金屬基板施加焊接力。電極具有遠端，所述遠端具有通過大于或等于大約20mm的半徑限定的形狀。接觸之后，方法包括將焊接電流供應到電極的遠端，由此根據第一條件、第二條件和第三條件中的至少一個開始形成焊接部，在所述第一條件中壓痕深度小于最小壓痕深度，在所述第二條件中壓痕深度大于或等于最小壓痕深度且小于或等于最大壓痕深度，在所述第三條件中壓痕深度大于最大壓痕深度。該方法進一步包括將壓痕深度與最小壓痕深度和最大壓痕深度每一個比較，以確定根據第一條件、第二條件和第三條件中的一個繼續焊接部10的形成。如果確定第一條件存在，則方法包括改變焊接持續時間直到壓痕深度大于或等于最小壓痕深度。如果確定第二條件存在，則保持焊接力、焊接電流和焊接持續時間每一個直到基本上形成焊接部。進一步，如果確定第三條件存在，則該方法包括停止焊接電流向電極遠端的供應直到基本上形成焊接部。

該方法形成具有期望外觀和拉伸強度的焊接部。即該方法提供用于焊接的最小壓痕深度，而沒有損害到焊接部的尺寸和/或拉伸強度。進一步地，最小壓痕深度對工件的最終使用者看得見的金屬基板的良好外觀有貢獻。該方法還使得具有由于過多的壓痕深度造成的不可接受外觀和/或拉伸強度的焊接部的昂貴且耗費時間的修理最小化。

在下文結合附圖進行的對實施本發明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發明的特征和優點以及其他的特征和優點。

附圖說明

圖1焊接部形成期間設置兩個電極之間接觸兩個電極兩個金屬基板的示意性截面圖；

圖2是焊接部形成之后圖1的兩個金屬基板的示意性截面圖；和

圖3是焊接力、焊接電流、和焊接持續時間之間關系的示意圖。

具體實施方式

參見附圖，其中相同的附圖標記表示相同的元件，通常在圖2的10處示出焊接部。圖2的焊接部10可以經由焊接形成在第一金屬基板12和第二金屬基板14之間，例如經由電阻點焊或焊接連結，如在下文詳述的。這種焊接可以用于將第一金屬基板12和第二金屬基板14連接，用于在第一金屬基板12和第二金屬基板14之間的接合接口16(圖1)處需要強焊接部10的應用。按照一般的解釋，焊接可以經由焊接裝置（未示出)執行，所述焊接裝置可以包括電流源和兩個電極18、20(圖1)，所述電極配置為用于將第一金屬基板12和第二金屬基板14每一個夾緊在一起。

參見圖1和2，本文公開了一種方法，其控制在第一金屬基板12和第二金屬基板14之間形成焊接部10(圖2)期間第一金屬基板12中的電極18(圖1)的壓痕22(圖2)深度。具體說，該方法可以用于例如但不限于需要有良好外觀的強焊接部10的汽車應用。

參見圖1，第一金屬基板12和第二金屬基板14每一個可以是任何合適的金屬。例如，第一金屬基板12和第二金屬基板14中之一或兩者可以從鋼和鋁中選擇，包括它們的合金。進一步地，第一金屬基板12可以用與第二金屬基板14相同或不同的金屬形成。即方法可以用于將相同或不同的冶金相容的金屬連結。此外，第一金屬基板12和第二金屬基板14每一個可以具有任何合適的厚度24。雖然如圖1所示具有相似的厚度24，但是第一金屬基板12和第二金屬基板14可以具有相同或不同的厚度24。通過非限制性的例子，第一金屬基板12和第二金屬基板14每一個的厚度24可以是大約0.2mm到大約6mm。