[發明專利]一種降低鋁合金點焊電極修磨頻次的方法

在審

• 申請號: 201910918383.3
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110814499A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 劉蕾;王靜;湯東華;湯偉
• 申請（專利權）人: 安徽巨一自動化裝備有限公司
• 主分類號: B23K11/30
• 分類號: B23K11/30
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 葉洋軍

本發明公開了一種降低鋁合金點焊電極修磨頻次的方法，包括以下步驟：電極帽選型步驟：選擇錐臺型鉻鋯銅電極帽，前端面為圓弧形過渡；以及焊接參數選擇步驟：采用多段焊接方式，其中，選取段數為4～6段，多段焊接的間隔冷卻時間3～5ms,每段焊接時間為20?30ms。本發明從焊接工藝改進角度入手，約束或抑制電極燒損發生的因素，降低電極燒損引起的修磨頻次。通過本方法，能夠大大降低鋁合金點焊修磨頻次，無需復雜的工藝步驟或額外的設備，同時保證了生產節拍和焊接質量。

技術領域

本發明涉及鋁合金電阻點焊工藝，尤其涉及一種降低鋁合金點焊電極修磨頻次的方法。

背景技術

鋁合金電阻點焊(以下簡稱鋁點焊)是汽車白車身制造中常用的連接工藝，相比鉚接等冷連接工藝，具有系統簡潔，成本低，節拍高，故障率低等一系列的優點。但鋁合金活性較強，焊接時容易與電極材料中的銅合金形成低熔點共晶物，粘附在電極表面。連續點焊時，電極表面會逐漸變得凹凸不平，電極端面的直徑和形狀也會發生變化，直接影響電流密度和電極壓力的施加，導致焊接質量急劇下降。

在電極狀態惡化之前，要進行電極修磨恢復電極端面形態來消除這種影響，相比鋼件焊接100～200個焊點修磨一次的頻率，鋁件焊接電極則需要平均20～30個焊點修磨一次，修磨頻率高的后果是一是降低生產節拍，二作為易耗品電極使用壽命大大縮短，年產十萬年輛車的工廠一年電極消耗可達上千萬。這也成為阻礙鋁點焊工藝在汽車行業廣泛應用的技術瓶頸。

目前針對鋁合金點焊電極修磨頻率高的問題，其解決方案主要有：

一、通過對待焊接鋁合金工件進行表面預處理和涂覆特定涂層，主要目的是減少點焊時銅電極和鋁合金工件表面的銅鋁合金化，延長電極壽命。

二、電極表面進行涂層處理或是使用特殊材料的電極，其目的同樣是減少銅鋁合金化，此外涂層或特殊電極材料的目的還包括加強電極抗塑性變形能力，以減緩因電極受壓導致的焊接飛濺和鋁粘附，延長電極壽命。

以上方案均可以有效減低鋁合金電極修磨頻率，但無論是工件涂層配方或是特殊材料電極其工藝復雜，成本高，實際難以保證效果。此外也有增加工藝墊片，阻斷銅電極和鋁工件的接觸，而避免產生銅鋁合金，但該方式不適用于自動化批量生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種降低鋁合金點焊修磨頻次的方法，以解決鋁合金焊接中電極損耗較快，修磨頻率高，導致生產節拍低，電極消耗高的問題。

為此，本發明提供了一種降低鋁合金點焊電極修磨頻率的方法，包括以下步驟：電極帽選型步驟：選擇錐臺型鉻鋯銅電極帽，前端面為圓弧形過渡；以及焊接參數選擇步驟：采用多段焊接方式，其中，選取段數為4～6段，多段焊接的間隔冷卻時間3～5ms,每段焊接時間為20-30ms。

進一步地，上述電機帽的后端直徑為20mm，前端直徑為或錐度角為120°，前端面的圓弧直徑為R100。

進一步地，上述多段焊接的壓力為4KN、焊接電流為26KA、焊接時間為24ms x 6、以及段間冷卻時間為3ms。

進一步地，在點焊之前，對待焊鋁合金板上要與電極接觸部分進行研磨并在鉻鋯銅電極帽上噴涂石墨-機油涂料。

進一步地，上述方法還包括在鉻鋯銅電極帽上的涂料經過多次點焊損耗后進行補涂的步驟。

本發明從焊接工藝改進角度入手，約束或抑制電極燒損發生的因素，降低電極燒損引起的修磨頻次。通過本方法，能夠大大降低鋁合金點焊修磨頻次，無需復雜的工藝步驟或額外的設備，同時保證了生產節拍和焊接質量。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明