CN112171036A - 焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊接方法，所述焊接方法包括：分别对焊接铝板和焊接钢板进行预处理；制备合金溶液并将所述合金溶液涂覆于所述焊接铝板与所述焊接钢板中的至少一个上以形成焊接区域；将所述焊接铝板与所述焊接钢板中的另一个搭接于所述焊接区域并进行焊接。根据本发明的焊接方法，通过在焊接钢板和焊接铝板焊接区域的结合面之间涂覆特定组成的合金溶液，可防止焊点熔核中脆性金属间化合物的出现，减小焊点的气孔率，提高钢至铝合金电阻点焊性能。并且与SPR、FDS等机械连接相比，本发明的焊接方法具有成本低、焊接接头质量好等优点，易于生产应用。

Description

焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种焊接方法。

背景技术

针对钢至铝合金电阻点焊，由于钢和铝合金在熔点、热膨胀系数、电阻率、密度等物理和化学性能的差异较大，导致这两种金属材料的固溶度很低。当钢至铝合金之间进行电阻点焊时，Fe和Al之间容易形成FeAl、FeAl2、FeAl3等脆性金属间化合物，且焊点熔核中容易产生气孔、疏松等不连续的截面层，导致点焊接头的力学性能难以满足要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种焊接方法。通过在钢和铝焊接区域的结合面之间涂覆特定组成的合金溶液，可防止焊点熔核中脆性金属间化合物的出现，减小焊点的气孔率，提高钢至铝合金电阻点焊性能。并且与SPR、FDS等机械连接相比，本发明的焊接方法具有成本低、焊接接头质量好等优点，易于生产应用。

根据本发明的一种焊接方法，焊接方法包括：分别对焊接铝板和焊接钢板进行预处理；制备合金溶液并将所述合金溶液涂覆于所述焊接铝板与所述焊接钢板中的至少一个上以形成焊接区域；将所述焊接铝板与所述焊接钢板中的另一个搭接于所述焊接区域并进行焊接。

根据本发明的焊接方法，通过分别对焊接铝板和焊接钢板进行预处理，能够去除焊接铝板和焊接钢板表面的杂质，提高焊接时的强度。通过制备合金溶液，并将合金溶液涂覆于焊接铝板与焊接钢板中的至少一个上以形成焊接区域。通过将焊接铝板与焊接钢板中的另一个搭接于焊接区域并进行焊接，尽可能地提高了焊接的质量。

根据本发明的一个实施例，所述制备合金溶液包括：将铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末混合后加入溶剂中。

根据本发明的一个实施例，铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末的质量比为：1：(55-60)：(110-120)。

根据本发明的一个实施例，所述制备合金溶液包括：搅动所述合金溶液至粘度为0.7Pa·s-0.85Pa·s。

根据本发明的一个实施例，所述合金溶液涂覆厚度为1mm-1.4mm。

根据本发明的一个实施例，所述预处理包括：对所述焊接铝板进行酸洗；将经过酸洗后的焊接铝板进行纯水洗；将经过纯水洗后的焊接铝板浸入丙酮溶液中；将所述焊接铝板置于室温下晾干。

根据本发明的一个实施例，所述预处理包括：对所述焊接钢板表面进行除油除灰；将所述焊接钢板置于丙酮溶液中；将所述焊接钢板置于室温下晾干。

根据本发明的一个实施例，对所述焊接铝板和所述焊接钢板进行焊接包括：对上焊接头和下焊接头预热；分别将所述上焊接头和所述下焊接头止抵于所述焊接铝板和所述焊接钢板的外表面。

根据本发明的一个实施例，所述上焊接头与所述下焊接头的预热电流为3.4kA-4.6kA。

根据本发明的一个实施例，焊接电流为7.5kA-8.5kA，电极压力为4.8kN-5.2kN。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是跟据本发明实施例的焊接方法的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的焊接方法的流程图。

附图标记：

焊接铝板1；焊接钢板2；合金溶液3；

上焊接头4；下焊接头5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的种焊接方法，焊接方法包括：分别对焊接铝板1和焊接钢板2进行预处理；制备合金溶液3并将合金溶液3涂覆于焊接铝板1与焊接钢板2中的至少一个上以形成焊接区域；将焊接铝板1与焊接钢板2中的另一个搭接于焊接区域并进行焊接。

相关技术中，针对钢至铝合金电阻点焊，由于钢和铝合金在熔点、热膨胀系数、电阻率、密度等物理和化学性能的差异较大，导致这两种金属材料的固溶度很低。当钢至铝合金之间进行电阻点焊时，Fe和Al之间容易形成FeAl、FeAl2、FeAl3等脆性金属间化合物，且焊点熔核中容易产生气孔、疏松等不连续的截面层，导致点焊接头的力学性能难以满足要求。

根据本发明的焊接方法，该焊接方法通过在钢和铝焊接区域的结合面之间涂覆特定组成的合金溶液3，可防止焊点熔核中脆性金属间化合物的出现，减小焊点的气孔率，提高钢至铝合金电阻点焊性能。并且与SPR、FDS等机械连接相比，本焊接方法具有成本低、焊接接头质量好等优点，易于生产应用。

根据本发明的焊接方法，通过分别对焊接铝板1和焊接钢板2进行预处理，能够去除焊接铝板1和焊接钢板2表面的杂质，提高焊接时的强度。通过制备合金溶液3，并将合金溶液3涂覆于焊接铝板1与焊接钢板2中的至少一个上以形成焊接区域。通过将焊接铝板1与焊接钢板2中的另一个搭接于焊接区域并进行焊接，尽可能地提高了焊接的质量。

根据本发明的一个实施例，制备合金溶液3包括：将铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末混合后加入溶剂中。铌金属粉末可作为异质形核促进点焊过程中枝晶数量，从而细化晶粒，具有提升熔核组织致密度的作用；镍金属粉粉末可促进产生铝-镍-铁三元相和铝-镍、铁-镍二元相，从而避免铁、铝形成脆性金属间化合物；铜金属粉末可促进产生Al₂Cu、Al₅Cu二元韧性相，进一步减少脆性金属间化合物的生成。通过将使合金溶液3将铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末混合后加入溶剂中，能够使合金溶液3在焊接过程中使焊接铝板1与焊接钢板2之间形成结构强度更高的金属化合物，提高了焊接铝板1和焊接钢板2之间的连接强度。

根据本发明的一个实施例，铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末的质量比为：1：(55-60)：(110-120)。通过将铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末的混合质量比为：1：(55-60)：(110-120)，在上述范围内，合金溶液3能够进一步提高合金溶液3对焊接强化的作用，合金溶液3在此范围内的成本低、调制容易，可实施性好。

根据本发明的一个实施例，制备合金溶液3包括：搅动合金溶液3至粘度为0.7Pa·s-0.85Pa·s。将合金溶液3搅动至粘度为0.7Pa·s至0.85Pa·s之间，以保证合金容易可以更好地涂覆于焊接铝板1或焊接钢板2上，使焊接铝板1与焊接钢板2形成稳定的焊接区域，使焊接铝板1和焊接钢板2连接更加稳定，具有提高焊接质量的作用。

根据本发明的一个实施例，合金溶液3涂覆厚度为1mm-1.4mm。通过将合金溶液3涂覆的厚度设置为1mm至1.4mm之间，能够让合金溶液3与焊接铝板1和焊接钢板2充分接触，进一步提高焊接的稳定性，确保在焊接过程中所产生的金属间化合物充足，能够更好地结合焊接铝板1和焊接钢板2，提高焊接后焊接铝板1与焊接钢板2的可靠性。

根据本发明的一个实施例，预处理包括：对焊接铝板1进行酸洗；将经过酸洗后的焊接铝板1进行纯水洗；将经过纯水洗后的焊接铝板1浸入丙酮溶液中；将焊接铝板1置于室温下晾干。通过对焊接铝板1进行酸洗，能够去除焊接铝板1表面氧化物，提高焊接质量。将经过酸洗后的焊接铝板1进行纯水洗，能够将铝板表面的酸清洗干净。之后将经过纯水洗后的焊接铝板1浸入丙酮溶液中，并进行超声波清洗，能够去除铝板表面的杂质以及油渍，有利于提高焊接时的强度。最后将焊接铝板1置于室温下晾干，完成对焊接铝板1的预处理。

根据本发明的一个实施例，预处理包括：对焊接钢板2表面进行除油除灰；将焊接钢板2置于丙酮溶液中；将焊接钢板2置于室温下晾干。通过对焊接钢板2表面进行除油除灰，将焊接钢板2置于丙酮溶液中心进行超声波清洗，能够去除焊接钢板2表面的杂质以及油渍，进一步提高焊接时的强度。

根据本发明的一个实施例，对焊接铝板1和焊接钢板2进行焊接包括：对上焊接头4和下焊接头5预热；分别将上焊接头4和下焊接头5止抵于焊接铝板1和焊接钢板2的外表面。通过对点焊接头进行预热，具有改善合金溶剂与板材截面的接触效果的作用，并减少点焊飞溅。分别将上焊接头4和下焊接头5止抵于焊接铝板1和焊接钢板2的外表面，能够使焊接钢板2和焊接铝板1连接更加稳定，进一步提高焊接质量。

根据本发明的一个实施例，上焊接头4与下焊接头5的预热电流为3.4kA-4.6kA。通过使上焊接头4与下焊接头5的预热电流在3.4kA至4.6kA之间，能够有效地对上焊接头4和下焊接头5进行预热，降低上焊接头4和下焊接头5的冷却速度，并降低焊接应力，有利于避免产生焊接裂纹。

根据本发明的一个实施例，焊接电流为7.5kA-8.5kA，电极压力为4.8kN-5.2kN。在焊接时将焊接电流控制在7.5kA至8.5kA之间，电极电压在4.8kN至5.2kN之间，从而进一步提高本发明的焊接稳定性，具有提高焊接成型和质量的作用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种焊接方法，其特征在于，包括：

分别对焊接铝板(1)和焊接钢板(2)进行预处理；

制备合金溶液(3)并将所述合金溶液(3)涂覆于所述焊接铝板(1)与所述焊接钢板(2)中的至少一个上以形成焊接区域；

将所述焊接铝板(1)与所述焊接钢板(2)中的另一个搭接于所述焊接区域并进行焊接。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述制备合金溶液(3)包括：将铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末混合后加入溶剂中。

3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，铌金属粉末、镍金属粉末和铜金属粉末的质量比为：1：(55-60)：(110-120)。

4.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，所述制备合金溶液(3)包括：搅动所述合金溶液(3)至粘度为0.7Pa·s-0.85Pa·s。

5.根据权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述合金溶液(3)涂覆厚度为1mm-1.4mm。

6.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述预处理包括：

对所述焊接铝板(1)进行酸洗；

将经过酸洗后的焊接铝板(1)进行纯水洗；

将经过纯水洗后的焊接铝板(1)浸入丙酮溶液中；

将所述焊接铝板(1)置于室温下晾干。

7.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，所述预处理包括：

对所述焊接钢板(2)表面进行除油除灰；

将所述焊接钢板(2)置于丙酮溶液中；

将所述焊接钢板(2)置于室温下晾干。

8.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，对所述焊接铝板(1)和所述焊接钢板(2)进行焊接包括：

对上焊接头(4)和下焊接头(5)预热；

分别将所述上焊接头(4)和所述下焊接头(5)止抵于所述焊接铝板(1)和所述焊接钢板(2)的外表面。

9.根据权利要求8所述的焊接方法，其特征在于，所述上焊接头(4)与所述下焊接头(5)的预热电流为3.4kA-4.6kA。

10.根据权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，焊接电流为7.5kA-8.5kA，电极压力为4.8kN-5.2kN。

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