[發明專利]用于螺紋緊固件焊接并通過光束定位的工件及其制作方法

在審

• 申請號: 201810976869.8
• 申請日: 2016-06-26
• 公開（公告）號: CN109396694A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 何強;汪年成;何珍
• 申請（專利權）人: 何強
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K37/04;B23K37/00;B23K9/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于螺紋緊固件焊接并通過光束定位的工件，其可以用于MAG焊、TIG焊、MIG焊、MIG釬焊和螺柱焊，工件上焊接螺紋緊固件的位置有標記。標記的特征是環形、點狀或者“×”的形狀。該形狀是通過加工壓痕的方式實現，或者是通過各種顏色的筆在工件上繪制來實現的。

說明：本案是發明專利《一種多功能螺紋緊固件的焊接方法及設備》的分案申請，該申請的申請號為：2016104739384，申請日期2016年6月26日。

所屬技術領域

本發明涉及一種通過光束定位的焊接設備，尤其涉及通過這種焊接設備進行光束定位的工件及這種工件的制作方法。

背景技術

螺紋緊固件的焊接在制造領域的應用非常廣泛，如汽車、摩托車、電動自行車、工程機械、通訊設備、高鐵列車、飛機等。傳統螺紋緊固件的焊接方式是電阻凸焊，焊接設備采用電阻點焊機(也叫電阻凸焊機)。這種焊接方式需要在焊接前將螺紋緊固件的焊接端加工成凸點，將有凸點的螺紋緊固件與其它鈑金類零件焊接。由于此種焊接方式的熱源是電阻熱，故稱之為電阻凸焊。之所以有凸點，是為了焊接時將電流集中，以便提高電能的強度，否則，焊接將很難實現。為了實現良好的焊接效果，電阻凸焊對凸點的大小、高度、數量都有很高的要求，而且同一個螺紋緊固件上凸點的大小、高度也要保持一致。況且用于焊接的螺紋緊固件的規格都不是很大，多數在M6-M14之間，在這種小的金屬物體上加工3-4個凸點，不僅對加工工藝及加工模具的制造要求很高，還增加了制造工序，延長了制造時間，螺紋緊固件上的凸點還使制造的材料增加。雖然是一個不起眼的凸點，卻提高了螺紋緊固件的制造成本。

由于螺紋緊固件采用電阻凸焊的方式焊接，因此需用電阻點焊機這種設備進行焊接。電阻焊機一般分為電源、電極、加壓系統、冷卻系統和控制系統組成。電源是為焊接提供足夠強度的電能。電極是焊機的焊接機構，分為上、下電極，上、下電極將螺紋緊固件與與之焊接的鈑金件通過加壓機構(汽缸)壓緊，電流通過電極傳導至螺紋緊固件和鈑金件。螺紋緊固件和鈑金件通電后產生電阻熱將螺紋緊固件上的凸點和鈑金件與凸點接觸部位的金屬加熱至焊接溫度。這時加壓機構通過電極將壓力傳導至螺紋緊固件與鈑金件上，將高溫金屬壓緊并位置一端時間來完成焊接。焊接過程的預壓時間，焊接時間，維持時間，休止時間以及焊接電流等由控制系統進行控制。冷卻系統的作用就是降低電極焊接時產生的溫度。

用電阻點焊機焊接螺紋緊固件，因其焊接效率高，操作簡單等優點，目前廣泛被各相關生產廠家所使用。但其缺點也很明顯，尤其體現在以下幾個方面：電阻點焊機的冷卻系統增加了設備采購成本和使用成本。電極需要加工冷卻水的通道，冷卻水是液體，易外漏，電極加工的難度高。電極需要選用高導電率、低電阻金屬，價格高，且通常這類金屬硬度較差，容易磨損，更換頻率高。焊接時需要施加很高的預壓力和頂鍛力，易對操作者造成傷害。只適合焊接低碳鋼金屬，無法焊接中、高碳鋼等力學性能更好的金屬，對電阻率較低的金屬如鋁、鎂等的焊接較困難，更不能進行異種金屬之間的焊接。只能焊接薄板，對5mm以上的厚板焊接性較差。由于焊接時需要對工件施加預壓力和頂鍛力，上、下電極就必須垂直于工件的焊接面，在焊接U型鈑金件時，只能焊接底部的螺紋緊固件，如果焊接的螺紋緊固件在U型鈑金件的兩側，不管螺紋緊固件在內側還是外側，都無法進行焊接。電阻凸焊的這種特性對管類零件尤其是空心管的焊接效果也不好。另外電阻點焊這類設備功率大，不利與電網的平衡運行。