CN102059460A - 一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法 - Google Patents
一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102059460A CN102059460A CN 201010585476 CN201010585476A CN102059460A CN 102059460 A CN102059460 A CN 102059460A CN 201010585476 CN201010585476 CN 201010585476 CN 201010585476 A CN201010585476 A CN 201010585476A CN 102059460 A CN102059460 A CN 102059460A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- arc
- joint
- overlap
- spot welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
本发明属于材料工程技术领域，涉及金属之间的连接技术，特别是金属之间焊接与胶接结合的连接技术。先将待焊材料的搭接面涂上固化结构用胶黏剂，搭接在一起，再进行焊接，其特征在于，待连接材料的搭接面之间均匀涂有总厚度为0.02～1mm的胶层，搭接后沿接缝方向在搭接部分每隔15～50mm距离开有孔径为3～10mm的通孔，用电弧焊对开孔处进行双面填丝点焊焊接；在焊接前或焊接后把中间涂有胶层的搭接部分加热至50～500℃，并保温10～180分钟。本发明能有效增加焊点强度，避免了其他胶焊技术所产生的表面塌陷，能提高难焊同种金属以及异种金属焊接结构件的承载载荷、疲劳强度和剪切性能，满足实际工程需要。
Description
技术领域
本发明属于材料工程技术领域，涉及金属之间的连接技术，特别是金属之间焊接与胶接结合的连接技术。
背景技术
新材料的广泛应用离不开先进连接技术进行技术支持与保障。由于新材料的开发与应用，不同性质、性能的异种金属之间进行连接不可避免，但对于难焊材料，采用传统工艺很难实现良好的连接，例如镁/铝之间的熔焊，其次，接头的机械性能很难达到实际应用的要求，限制了材料的实际应用。
电弧焊是工业上广泛应用的焊接方法，但对于异种金属之间的焊接，因容易产生金属间化合物，很难达到良好的效果。胶接作为一种连接技术，具有疲劳性能良好、可以提供较大失效载荷等优点，在航空航天、交通等领域的搭接结构件中被广泛使用，但其剥离性能差、耐热性能差以及容易老化等缺点限制了其大量应用。为此，人们采用胶焊技术，即焊接与胶接结合，来提高接头的性能，如电阻胶接点焊、高能束胶接焊，这两种工艺采用在胶黏剂固化前或后直接对焊接部位进行电阻点焊或高能束焊接，但是这两种焊接方法均不能对焊缝/焊点填充焊接材料，存在焊接塌陷等缺陷，并且对加工精度要求高，实际操作复杂，同时这两种技术焊接时两侧被焊母材同时熔化形成焊缝，在异种金属连接时板材之间形成金属间化合物，影响力学性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种胶接和电弧焊相结合的技术，可以实现难焊金属、异种金属的有效搭接连接，使焊接接头性能得到大幅的提高。
本发明的技术方案是，一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法，先将待连接材料的搭接面涂上固化结构用胶黏剂，搭接在一起，再进行焊接，其特征在于，待连接材料的搭接面之间均匀涂有总厚度为0.02～1mm的胶层，搭接后沿接缝方向在搭接部分每隔15～50mm距离开孔径为3～10mm的通孔，再用电弧焊对开孔处进行双面填丝点焊焊接；在焊接前或焊接后把中间涂有胶层的搭接部分加热至50～500℃，并保温10～180分钟对胶层进行固化。
搭接部分一般为材料边缘，搭接宽度可以为15～40mm，搭接后可以沿接缝方向每隔15～50mm距离开一排通孔，再进行双面填丝点焊焊接；当搭接部分在其他部位，材料的长、宽方向均为接缝方向，搭接宽度更大时，可相隔15～50mm距离开两排以上通孔再进行焊接。
本发明用电弧对开孔部分进行双面填丝点焊，熔化的焊丝在孔内部与熔化的母材相熔合形成焊点，从而连接被焊金属，可实现同种金属之间或异种金属，如镁合金、铝合金、钛合金、钢铁等同种或异种金属之间的连接，获得高性能连接接头。焊接时可填充与母材相同或者不同的焊丝。通过填充焊接材料，可以避免电阻点焊或高能束焊接所产生的表面塌陷，在异种金属焊接时，本方法使金属间化合物产生的位置，由板材之间的应力集中处转移到板材内部，因此能有效增加焊点强度。而点焊与胶接相结合的方法能进一步提高接头的稳定性，强化接头性能，并能均匀应力、增加疲劳强度、减小腐蚀程度、密封试件。
焊接热源可以采用熔化极气体保护焊热源、钨极气体保护焊热源或等离子弧焊热源。采用熔化极气体保护焊热源时，焊接工艺参数可以为：电弧电流20～300A，喷嘴与工件之间距离2～20mm，保护气体流量5～20L/min，送丝速度3～12m/min；采用钨极气体保护焊热源时，焊接工艺参数可以为：电弧电流20～200A，弧长1～5mm，保护气体流量5～20L/min，送丝速度1～6m/min；采用等离子弧焊热源时，焊接工艺参数可以为：电弧电流40～500A，喷嘴与工件之间距离3～15mm，离子气流量0.5～5L/min，电极内缩量2～6mm，保护气体流量5～20L/min，送丝速度2～10m/min。
两层待焊材料搭接部分之间可以涂一般的固化结构胶黏剂，如环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、呋喃树脂、三聚氰-甲醛树等胶黏剂。
本发明使焊接结构件的承载载荷、疲劳强度、剪切性能、剥离性能均有较大幅度的提高，从而解决难焊同种金属以及异种金属的连接问题，降低材料损耗，提高材料利用率，满足实际工程需求。
附图说明
图1为用本发明方法焊接材料的剖面示意图。
图中1和5为被焊接板材，2为通孔及焊接接头，3为焊接热源，4为胶层。
图2为用本发明方法焊接材料的俯视示意图。
图中6为搭接部分，W为搭接宽度，D为通孔之间的距离。
具体实施方式
下面结实施例对本发明作进一步说明。
实施例1，用本发明方法焊接镁/铝异种金属。
板材搭接部分的尺寸为15×300mm，板材厚度均为1.5mm，焊接步骤如下：
1、焊前用丙酮清洗试样除去表面油污，干燥后清理搭接面去除氧化膜。
2、如图1、图2所示，在待焊材料1、5的搭接部分6之间涂上胶层4，搭接宽度W为15mm，胶层总厚度为0.1mm，胶层采用环氧树脂结构胶黏剂。
3、用焊接卡具将板材1、5压紧，在搭接处沿接缝方向开一排孔径为3mm的通孔2，每个通孔间的距离D＝25mm。
4、采用熔化极惰性气体保护焊工艺，通过通孔进行单面填丝点焊，再将试件翻转对通孔的另一面进行填丝点焊。工艺参数为电弧电流50A，喷嘴与工件之间距离10mm，保护气体流量15L/min，采用铝合金焊丝，送丝速度为5.0m/min，最终实现致密的连接。
5、将搭接部分加热至180℃，保温30分钟，对胶层进行固化。
将焊接后的材料裁剪为接缝方向宽25mm的力学测试试件，进行拉伸试验，每个拉伸试件中存在单个焊点，试验结果：拉伸失效载荷为6.0kN，剥离失效载荷为560N。
实施例2，用本发明方法焊接镁合金。
板材搭接部分的尺寸为20×300mm，板材厚度均为1.5mm，焊接步骤如下；
1、焊前处理同实施例1。
2、待焊材料的搭接面涂上胶层，搭接宽度为20mm，胶层总厚度为0.15mm，采用酚醛树脂结构胶黏剂。
3、用焊接卡具将搭接部分压紧，在搭接处沿接缝方向开一排孔径为4mm的通孔，每个通孔间的距离为45mm。
4、采用钨极气体保护焊工艺，对通孔进行单面填丝点焊，再将试件翻转对通孔的另一面进行填丝点焊。采用的焊接工艺参数为：电弧电流70A，弧长3mm，保护气体流量10L/min。采用镁合金焊丝，送丝速度为3m/min，最终实现致密的连接。
5、将搭接部分加热至160℃，保温40分钟，对胶层进行固化。
将焊接后的材料裁剪为接缝方向宽25mm的力学测试试件，进行拉伸试验，每个拉伸试件中存在单个焊点，试验结果：拉伸失效载荷为8.5kN，剥离失效载荷为670N。
实施例3，用本发明方法焊接Q235钢。
板材搭接部分的尺寸为35×300mm，板材厚度均为2.0mm，焊接步骤如下：
1、焊前处理同实施例1。
2、待焊材料的搭接面涂上胶层，搭接宽度为35mm，胶层总厚度为0.5mm，采用脲醛树脂结构胶黏剂。
3、用焊接卡具将搭接部分压紧，搭接处沿接缝方向开一排孔径为6mm的通孔，每个通孔间的距离为50mm。
4、采用等离子弧焊工艺，对通孔进行单面填丝点焊，再将试件翻转对通孔的另一面进行填丝点焊。电弧电流180A，喷嘴与工件之间距离5mm，离子气流量3L/min，电极内缩量3mm，保护气体流量15L/min，填充焊丝为钢焊丝，送丝速度4m/min，最终实现致密的连接。
5、将接头加热至120℃，保温90分钟，对胶层进行固化。
将焊接后的材料裁剪为接缝方向宽25mm的力学测试试件，进行拉伸试验，每个拉伸试件中存在单个焊点，试验结果：拉伸失效载荷为15kN，剥离失效载荷为7kN。
Claims (6)
1.一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法，先将待连接材料的搭接面涂上固化结构用胶黏剂，搭接在一起，再进行焊接，其特征在于，待连接材料的搭接面之间均匀涂有总厚度为0.02～1mm的胶层，搭接后沿接缝方向在搭接部分每隔15～50mm距离开孔径为3～10mm的通孔，再用电弧焊对开孔处进行双面填丝点焊焊接；在焊接前或焊接后把中间涂有胶层的搭接部分加热至50～500℃，并保温10～180分钟对胶层进行固化。
2.如权利要求1所述的金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法，其特征在于，搭接部分为待连接材料边缘时，搭接宽度为15～40mm。
3.如权利要求2所述的金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法，其特征在于，待连接材料为镁合金、铝合金、钛合金、钢铁中的一种或两种。
4.如权利要求1或2或3所述的金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法，其特征在于，当电弧焊采用熔化极气体保护焊热源时，焊接工艺参数为：电弧电流20～300A，喷嘴与工件之间距离2～20mm，保护气体流量5～20L/min，送丝速度3～12m/min。
5.如权利要求1或2或3所述的金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法，其特征在于，当电弧焊采用钨极气体保护焊热源时，焊接工艺参数为：电弧电流20～200A，弧长1～5mm，保护气体流量5～20L/min，送丝速度1～6m/min。
6.如权利要求1或2或3所述的金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法，其特征在于，当电弧焊采用等离子弧焊热源时，焊接工艺参数为：电弧电流40～500A，喷嘴与工件之间距离3～15mm，离子气流量0.5～5L/min，电极内缩量2～6mm，保护气体流量5～20L/min，送丝速度2～10m/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010585476 CN102059460A (zh) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | 一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010585476 CN102059460A (zh) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | 一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102059460A true CN102059460A (zh) | 2011-05-18 |
Family
ID=43995061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010585476 Pending CN102059460A (zh) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | 一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102059460A (zh) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100224599A1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-09 | Simpson David L | Welded Lap Joint with Corrosive-Protective Structure |
| CN102500869A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 上海交通大学 | 一种新型的金属材料电弧点焊方法 |
| CN105033421A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-11-11 | 上海交通大学 | 异种金属电弧胶焊连接***及方法 |
| CN105065628A (zh) * | 2015-08-02 | 2015-11-18 | 衢州市优德工业设计有限公司 | 一种薄片零件组合齿轮 |
| CN105057996A (zh) * | 2015-08-02 | 2015-11-18 | 衢州市优德工业设计有限公司 | 一种变速箱 |
| CN105127698A (zh) * | 2015-08-02 | 2015-12-09 | 衢州市优德工业设计有限公司 | 一种薄片零件组合齿轮的加工方法 |
| CN105397293A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-16 | 江阴法尔胜佩尔新材料科技有限公司 | 镍钛合金与异种金属材料的焊接结构及其焊接方法 |
| CN109202256A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-15 | 哈工大机器人（岳阳）军民融合研究院 | 胶接磁脉冲焊接复合连接工艺、结构、连接件及产品 |
| CN109454354A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-12 | 保定天威电气设备结构有限公司 | 一种保证铝屏蔽焊接圆螺母定位精度的方法 |
| CN109562474A (zh) * | 2016-08-09 | 2019-04-02 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| CN109641308A (zh) * | 2016-08-29 | 2019-04-16 | 株式会社神户制钢所 | 异材接合用电弧点焊法、接合辅助部件及异材焊接接头 |
| CN109641307A (zh) * | 2016-08-29 | 2019-04-16 | 株式会社神户制钢所 | 异材接合用电弧点焊法、接合辅助部件及异材焊接接头 |
| CN111203611A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 中国航发长江动力有限公司 | 一种多层薄壁金属材料的焊接方法及焊接件 |
| CN111463583A (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-28 | 泰连德国有限公司 | 具有焊接导体间的氰基丙烯酸酯胶层的电连接组件及方法 |
| CN113692328A (zh) * | 2019-04-19 | 2021-11-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| CN113710401A (zh) * | 2019-04-19 | 2021-11-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| CN114222639A (zh) * | 2019-09-05 | 2022-03-22 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1371819A1 (ru) * | 1986-02-12 | 1988-02-07 | Проектно-Конструкторское Технологическое Бюро Треста "Транссигналсвязьзаводы" | Способ пайки тонколистовых деталей |
| CN1663729A (zh) * | 2004-12-14 | 2005-09-07 | 大连理工大学 | 一种胶焊连接方法 |
| CN1706585A (zh) * | 2004-06-11 | 2005-12-14 | 株式会社神户制钢所 | 铁类和铝类材料接合成的异质材料焊接接头以及焊接方法 |
-
2010
- 2010-12-13 CN CN 201010585476 patent/CN102059460A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1371819A1 (ru) * | 1986-02-12 | 1988-02-07 | Проектно-Конструкторское Технологическое Бюро Треста "Транссигналсвязьзаводы" | Способ пайки тонколистовых деталей |
| CN1706585A (zh) * | 2004-06-11 | 2005-12-14 | 株式会社神户制钢所 | 铁类和铝类材料接合成的异质材料焊接接头以及焊接方法 |
| CN1663729A (zh) * | 2004-12-14 | 2005-09-07 | 大连理工大学 | 一种胶焊连接方法 |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100224599A1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-09 | Simpson David L | Welded Lap Joint with Corrosive-Protective Structure |
| US10252376B2 (en) * | 2009-03-03 | 2019-04-09 | U-Haul International, Inc. | Welded lap joint with corrosive-protective structure |
| CN102500869A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 上海交通大学 | 一种新型的金属材料电弧点焊方法 |
| CN102500869B (zh) * | 2011-11-01 | 2014-01-15 | 上海交通大学 | 一种金属材料电弧点焊方法 |
| CN105033421A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-11-11 | 上海交通大学 | 异种金属电弧胶焊连接***及方法 |
| CN105033421B (zh) * | 2015-03-23 | 2017-10-03 | 上海交通大学 | 异种金属电弧胶焊连接***及方法 |
| CN105065628A (zh) * | 2015-08-02 | 2015-11-18 | 衢州市优德工业设计有限公司 | 一种薄片零件组合齿轮 |
| CN105057996A (zh) * | 2015-08-02 | 2015-11-18 | 衢州市优德工业设计有限公司 | 一种变速箱 |
| CN105127698A (zh) * | 2015-08-02 | 2015-12-09 | 衢州市优德工业设计有限公司 | 一种薄片零件组合齿轮的加工方法 |
| CN105397293A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-16 | 江阴法尔胜佩尔新材料科技有限公司 | 镍钛合金与异种金属材料的焊接结构及其焊接方法 |
| CN105397293B (zh) * | 2015-12-25 | 2017-10-20 | 江阴法尔胜佩尔新材料科技有限公司 | 镍钛合金与异种金属材料的焊接结构及其焊接方法 |
| CN109562474A (zh) * | 2016-08-09 | 2019-04-02 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| CN109562474B (zh) * | 2016-08-09 | 2021-08-13 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| US11525469B2 (en) | 2016-08-09 | 2022-12-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Junction structure |
| CN109641307A (zh) * | 2016-08-29 | 2019-04-16 | 株式会社神户制钢所 | 异材接合用电弧点焊法、接合辅助部件及异材焊接接头 |
| CN109641308A (zh) * | 2016-08-29 | 2019-04-16 | 株式会社神户制钢所 | 异材接合用电弧点焊法、接合辅助部件及异材焊接接头 |
| CN109202256A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-15 | 哈工大机器人（岳阳）军民融合研究院 | 胶接磁脉冲焊接复合连接工艺、结构、连接件及产品 |
| CN109454354A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-03-12 | 保定天威电气设备结构有限公司 | 一种保证铝屏蔽焊接圆螺母定位精度的方法 |
| CN111463583A (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-28 | 泰连德国有限公司 | 具有焊接导体间的氰基丙烯酸酯胶层的电连接组件及方法 |
| CN113692328A (zh) * | 2019-04-19 | 2021-11-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| CN113710401A (zh) * | 2019-04-19 | 2021-11-26 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| EP3957425A4 (en) * | 2019-04-19 | 2022-06-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | ASSEMBLY STRUCTURE |
| CN113710401B (zh) * | 2019-04-19 | 2023-10-24 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| CN114222639A (zh) * | 2019-09-05 | 2022-03-22 | 松下知识产权经营株式会社 | 接合结构 |
| CN111203611A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 中国航发长江动力有限公司 | 一种多层薄壁金属材料的焊接方法及焊接件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102059460A (zh) | 一种金属间胶接加电弧填丝点焊的连接方法 | |
| JP4961532B2 (ja) | 異種金属の接合方法及び装置 | |
| US9012029B2 (en) | Method of bonding panels of dissimilar material and bonded structure | |
| JP5468350B2 (ja) | 異種金属板の接合方法 | |
| CN107442921B (zh) | 一种异种铝合金材料的电子束焊接方法 | |
| US10220885B2 (en) | Different material joining structure and different material joining method | |
| JP4971821B2 (ja) | 鋼材とアルミニウム材との異材接合方法 | |
| CN109202275B (zh) | 一种防减薄、宽焊幅、永久性加强式搅拌摩擦焊方法 | |
| CN101143402A (zh) | 用于胶粘接头修补的螺柱塞焊复合连接方法 | |
| CN102500869A (zh) | 一种新型的金属材料电弧点焊方法 | |
| CN100409995C (zh) | 一种胶焊连接方法 | |
| JP2009190050A (ja) | 車体の接合方法 | |
| KR101325862B1 (ko) | 마찰 교반 용접 조인트를 가지는 전기화학 애노드 및 이러한 애노드 제조 방법 | |
| CN103231203A (zh) | 一种铝钢异种材料连接方法 | |
| JP5315207B2 (ja) | 異材接合体及び異材抵抗スポット溶接方法 | |
| CN105478982A (zh) | 一种铝合金-高强钢的电阻塞焊方法 | |
| JP2008284570A (ja) | 異種金属の接合方法及び接合装置 | |
| CN105033421A (zh) | 异种金属电弧胶焊连接***及方法 | |
| CN101323044A (zh) | 厚壁紫铜与奥氏体不锈钢不预热电弧熔化焊接方法 | |
| KR20120031857A (ko) | 이종재 접합방법 | |
| KR20190017124A (ko) | 이종소재 접합 구조체 및 접합 방법 | |
| JP7255652B2 (ja) | ウェルドボンド継手の製造方法 | |
| JP4962907B2 (ja) | 異種金属の接合方法及び接合構造 | |
| CN105328310B (zh) | 一种用于镁合金搭焊的自动氩弧开缝填丝焊接方法 | |
| KR102446304B1 (ko) | 레이저 스폿 용접 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20110518 |