CN1435505A - 用于镀锌钢板电阻点焊电极的深冷处理方法 - Google Patents
用于镀锌钢板电阻点焊电极的深冷处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1435505A CN1435505A CN 02100433 CN02100433A CN1435505A CN 1435505 A CN1435505 A CN 1435505A CN 02100433 CN02100433 CN 02100433 CN 02100433 A CN02100433 A CN 02100433A CN 1435505 A CN1435505 A CN 1435505A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- sub
- cryogenic
- span
- zero treatment
- 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
Landscapes
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
本发明公开了一种以提高镀锌钢板电阻点焊电极工作寿命的电极深冷处理方法，它包括下列步骤：(1)将清洁的普通铜合金电极分层放置于装有深冷介质的深冷处理设备的容器中，然后密闭容器；(2)设置深冷处理工艺参数；(3)进行深冷处理；(4)所述电极经深冷处理完毕，待容器环境达到室温后，用专用设备从容器中取出深冷处理过的电极，所述电极达到室温时，即得到深冷电极。采用本发明深冷处理过的电极点焊镀锌钢板，其电极的工作寿命可提高4倍左右，点焊过程中电极烧蚀速度减慢并且无飞溅现象发生，点焊表面质量光亮。另外，将CO2气保护焊、TIG焊和MIG焊等多种焊接方法中的导电嘴经深冷处理后，其工作性能也可有较大的提高。
Description
技术领域
本发明涉及改变有色合金的物理结构的方法。
背景技术
汽车腐蚀造成的损失远远超过其它行业，汽车行业的防腐蚀问题相当迫切。贝尔实验室研究报告指出：美国每年因腐蚀造成的损失为3000亿美圆，金属腐蚀损失近40％是在汽车的生产、使用和维修中产生，而其它行业没有一个超过4％，多数低于1％。因此，汽车的防腐蚀问题相当重要。
镀锌钢板比普通裸钢板有着更高的抗腐蚀性能。为了提高汽车车身及某些零部件的抗腐蚀性能，延长汽车的使用寿命，在汽车的制造当中，越来越多的采用镀锌钢板代替裸钢板。在美国、日本、德国等工业发达国家，主要汽车制造厂商几乎都已经采用镀锌钢板来制造汽车。我国的长春一汽、天津夏利、上海大众、湖北二汽等主要的汽车制造厂也都不同程度的采用了镀锌钢板来制造车身。
然而，由于镀锌钢板的点焊性能较普通裸钢板的点焊性能差、点焊过程中飞溅较大及点焊电极烧蚀较快，结果，点焊电极的工作寿命大大下降、焊点表面质量恶化。一对点焊电极连续点焊普通裸钢板时可焊数千个焊点，但点焊镀锌钢板仅能焊几百个焊点就要更换或修理电极，而在每辆轿车中大约有3000～4000个焊点。因此，在具有大批量生产规模的汽车制造业，如何提高镀锌钢板点焊电极工作寿命这一问题，既是很重要的研究内容又具有巨大的经济价值。
电极的工作寿命是指在保证一定的点焊熔核尺寸或点焊接头强度下及在一定的点焊工艺参数下，电极所能连续点焊的焊点个数。如何提高镀锌钢板点焊电极的工作寿命，焊接工作者多少年来探索了很多途径和办法。首先，在电极材料的研究方面，基于电极与镀锌层的相互作用情况，试图开发新的合金***的电极，如现在通常使用的铜—铬、铜—铬—锆以及氧化弥散强化铜等；同时也有人提出在电极表面喷涂一层高熔点材料，如钴、氧化钛、铑、钨等，或在电极中加入高热阻氧化物材料，如银、镍等，采用粉末冶金真空制取，以期提高电极的寿命。这些措施仍在研究中。其次，在电极形状方面，有些焊接工作者发现：连续点焊镀锌钢板时电极形状对电极表面扩大速度或电极烧蚀速度影响很大。因此，对电极形状与电极寿命的关系进行了研究，提出了一些改进后的电极形状。此外，也有些焊接工作者研究了冷却水对提高电极寿命的影响。这些措施只是在某种程度上对电极寿命有所提高，并相当有限。而且，开发新的合金***的电极，需要消耗大量的原材料、耗费大量的人力、物力、研制周期也较长；在电极表面喷涂一层其它金属材料，除消耗大量的合金粉末、需用较贵重的喷涂设备及复杂的喷涂工艺外，喷涂工艺使电极表面即电极的局部改性，电极重磨后，喷涂效果即消失。此外，无论是开发新的合金***的电极还是在电极表面喷涂一层金属，都要消耗能源，污染环境。
综上所述，现有的提高镀锌钢板点焊电极寿命的方法存在不同程度的局限性，因而需要探索一种既能整体性、大幅度地提高镀锌钢板点焊电极寿命，又有利于节约能源、不污染环境、成本低的新方法。
通常，深冷处理是以液氮作为冷却介质，将被处理工件装在一定的容器内，不同材料按其特定的降温曲线，控制降温速率，缓慢地将工件降到液氮温度(-196℃)，保温一定时间，再按升温曲线，缓慢升到室温的处理过程。国内目前大多将深冷处理工艺用于钢铁材料，这对改善高速钢、轴承钢、模具钢等材料的耐磨性、硬度、尺寸稳定性等性能具有显著的作用。迄今为止，将深冷电极——即经深冷处理工艺加工并发生了组织、性能变化的电极，用于镀锌钢板电阻点焊并显著提高电极寿命，还未见报道。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供一种以提高镀锌钢板电阻点焊电极寿命的经深冷处理的电极，采用经深冷处理的电极点焊镀锌钢板，该电极的工作寿命可提高4倍左右，点焊过程中电极烧蚀速度减慢并且无飞溅现象发生，点焊表面质量光亮。
为了解决上述技术问题，本发明包括下列步骤：(1)将清洁的普通铜合金电极分层放置于装有深冷介质的深冷处理设备的容器中，然后密闭容器；(2)设置深冷处理工艺参数：降温速度的取值范围为1～8℃/s，保冷温度的取值范围为-120～-196℃，保冷时间的取值范围为1～7小时，升温速度的取值范围为1～6℃/s；(3)按照所述深冷处理工艺参数进行深冷处理；(4)所述电极经深冷处理完毕，待容器环境达到室温后，用专用设备从容器中取出深冷处理过的电极，所述电极达到室温时，即得到深冷电极。
所述铜合金是铜—铬合金或铜—铬—锆合金；所述电极的形状为锥台型或球型；所述深冷介质为液氮。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)深冷处理过的电极，其工作寿命显著提高，提高4倍左右。
(2)与电极表面渗金属或表面改性不同，深冷处理使电极整体改性，电极经修磨后，仍保持深冷处理所赋予的性能。
(3)开发成本低，深冷处理的成本只增加工件成本的15％，铜合金深冷处理成本要低于15％。
(4)深冷处理工艺过程及深冷处理设备结构简单，与表面改性等措施相比，节约能源，并有利于环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明：
深冷处理前的电极要保持清洁，不要有明显的油污等污物，当电极数量较多时，将需要处理的电极分层排放在深冷处理设备的容器中，避免堆放过紧，在深冷处理设备的容器中放置好电极后，将深冷处理设备的容器盖紧，以免低温液氮泄露，影响温度控制的准确性及处理效果；设置深冷处理工艺参数，目前，大多数深冷处理设备由计算机控制，因此，可按表1中提供的深冷处理参数表设定深冷处理参数即可。
表1深冷处理参数表
| 电极种类 | 降温速度(℃/分钟) | 保冷温度℃ | 保冷时间(h) | 升温速度(℃/分钟) | 深冷介质 |
| Cu-Cr | 1～8 | -120～-196 | 1～5 | 1～3 | 液氮 |
| Cu-Cr-Zr | 3～7 | -120～-196 | 2～7 | 1～6 |
处理完毕，容器环境温度达到室温后，切不可用手直接从容器中取出电极，要用专用设备，深冷处理后的电极达到室温后，即可用来点焊经丙酮清理的镀锌钢板。
本发明的具体实施例如下：
1.分别取深冷处理的电极3对/组和未深冷处理的电极3对/组；
2.电极材料分别采用Cu-Cr和Cu-Cr-Zr两种；
3.点焊的镀锌钢板：点焊的镀锌钢板是热镀锌钢板，该钢板在多种镀锌钢板中点焊性能较差一些，飞溅也较大，因此采用该钢板更具有针对性，板厚δ＝0.8mm；
4.点焊的工艺参数：点焊电流10050A、焊接时间0.1s、电极压力2500N、水流量3升/分钟；
5.本发明的点焊深冷电极与现有技术的点焊电极工作寿命比较结果见表2。
表2电极的工作寿命比较结果表
| 电极种类 | 工作寿命(焊点数) | ||
| 未深冷处理的电极 | 深冷电极 | 深冷电极 | |
| Cu-Cr | 415 | 2120 | 约5倍 |
| Cu-Cr-Zr | 520 | 2640 | 约5倍 |
工程上的未深冷处理的电极焊点数据可参阅《汽车技术》93年12期，由中国一汽集团公司的谭善锟等发表的“镀锌板及其在轿车上的应用”一文中的第27页详列的几种主要镀锌板点焊时的焊点数。其中，热镀锌板的统计焊点数在该文的表14为“约500点”，在表15的不同热镀锌板的统计焊点数为250～550。
近期开发的新合金***的铜合金电极，还未见报道；电极表面改性即电极表面喷涂或进行电极表面渗金属等办法，在工程上并未广泛应用，有的只是报道了这些方法的研究情况。因此，本发明的实施例中是将深冷处理的电极点焊工作寿命与工程上尤其是在汽车制造业中广泛应用的电极点焊工作寿命进行了对比，其具有典型的代表意义。
上述实施例表明：镀锌钢板点焊电极经深冷处理后，电极的工作寿命显著提高，电极工作寿命为2000点以上，而且基本消除了长期以来镀锌钢板点焊电极产生严重烧蚀及飞溅的问题，焊点表面质量也大幅度提高。
经本发明深冷处理方法处理过的电极为提高镀锌钢板点焊电极的工作寿命及改善其点焊工艺性能开辟了新途径。另外，将CO2气保护焊、TIG焊和MIG焊等多种焊接方法中的导电嘴经深冷处理后，其工作性能也可有较大的提高。
Claims (5)
1.一种用于镀锌钢板电阻点焊电极的深冷处理方法，其特征在于，它包括下列步骤：
(1)将清洁的普通铜合金电极分层放置于装有深冷介质的深冷处理设备的容器中，然后密闭容器；
(2)设置深冷处理工艺参数：
降温速度的取值范围为1～8℃/s，
保冷温度的取值范围为-120～-196℃，
保冷时间的取值范围为1～7小时，
升温速度的取值范围为1～6℃/s；
(3)按照所述深冷处理工艺参数进行深冷处理；
(4)所述电极经深冷处理完毕，待容器环境达到室温后，用专用设备从容器中取出深冷处理过的电极，所述电极达到室温时，即得到深冷电极。
2.根据权利要求1所述的电极的深冷处理方法，其特征在于，所述铜合金为铜—铬合金。
3.根据权利要求1所述的电极的深冷处理方法，其特征在于，所述铜合金为铜—铬—锆合金。
4.根据权利要求1所述的电极的深冷处理方法，其特征在于，所述电极的形状为锥台型或球型。
5.根据权利要求1所述的电极的深冷处理方法，其特征在于，所述深冷介质为液氮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02100433 CN1435505A (zh) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 用于镀锌钢板电阻点焊电极的深冷处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 02100433 CN1435505A (zh) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 用于镀锌钢板电阻点焊电极的深冷处理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1435505A true CN1435505A (zh) | 2003-08-13 |
Family
ID=27627088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 02100433 Pending CN1435505A (zh) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 用于镀锌钢板电阻点焊电极的深冷处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1435505A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101270459B (zh) * | 2007-12-29 | 2010-06-09 | 大连交通大学 | 焊趾tig重熔后跟随激冷处理改善焊接接头疲劳强度的方法 |
| CN102069284A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-05-25 | 常州宝菱重工机械有限公司 | 适用于镀锌板与不锈钢板复合点焊的方法 |
| CN102154598A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 太原科技大学 | 一种提高mb5镁合金氩弧焊接接头耐海水腐蚀性能的方法 |
| CN102264505A (zh) * | 2008-12-26 | 2011-11-30 | 新日本制铁株式会社 | 镀锌钢板焊接用不锈钢药芯焊丝和使用该焊丝的镀锌钢板的电弧焊接方法 |
| CN102839341A (zh) * | 2012-09-28 | 2012-12-26 | 合肥工业大学 | 一种高强高导铜合金的制备方法 |
| CN102978553A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 天津美腾铜业有限公司 | 一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺 |
| CN102994921A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-27 | 天津大学 | 铜及铜合金的深冷降阻处理方法 |
| CN102994920A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-27 | 天津大学 | 铜及铜合金高低温复合降阻处理方法 |
| CN103614677A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-05 | 上海田伏电子科技有限公司 | 一种铜材的深冷处理工艺 |
| CN104975156A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 深冷处理方法 |
| WO2020070025A1 (de) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | Messer Group Gmbh | Verfahren zur kältebehandlung von drahtelektroden |
-
2002
- 2002-01-30 CN CN 02100433 patent/CN1435505A/zh active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101270459B (zh) * | 2007-12-29 | 2010-06-09 | 大连交通大学 | 焊趾tig重熔后跟随激冷处理改善焊接接头疲劳强度的方法 |
| CN102264505A (zh) * | 2008-12-26 | 2011-11-30 | 新日本制铁株式会社 | 镀锌钢板焊接用不锈钢药芯焊丝和使用该焊丝的镀锌钢板的电弧焊接方法 |
| CN102264505B (zh) * | 2008-12-26 | 2014-08-06 | 新日铁住金株式会社 | 镀锌钢板焊接用不锈钢药芯焊丝和使用该焊丝的镀锌钢板的电弧焊接方法 |
| CN102069284B (zh) * | 2011-01-26 | 2013-07-17 | 常州宝菱重工机械有限公司 | 适用于镀锌板与不锈钢板复合点焊的方法 |
| CN102069284A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-05-25 | 常州宝菱重工机械有限公司 | 适用于镀锌板与不锈钢板复合点焊的方法 |
| CN102154598A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 太原科技大学 | 一种提高mb5镁合金氩弧焊接接头耐海水腐蚀性能的方法 |
| CN102839341A (zh) * | 2012-09-28 | 2012-12-26 | 合肥工业大学 | 一种高强高导铜合金的制备方法 |
| CN102994921A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-27 | 天津大学 | 铜及铜合金的深冷降阻处理方法 |
| CN102994920A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-27 | 天津大学 | 铜及铜合金高低温复合降阻处理方法 |
| CN102978553A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-03-20 | 天津美腾铜业有限公司 | 一种导电用铜及铜基合金材料的深冷处理工艺 |
| CN103614677A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-05 | 上海田伏电子科技有限公司 | 一种铜材的深冷处理工艺 |
| CN104975156A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 深冷处理方法 |
| WO2020070025A1 (de) * | 2018-10-02 | 2020-04-09 | Messer Group Gmbh | Verfahren zur kältebehandlung von drahtelektroden |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11248287B2 (en) | Zinc alloy plated steel material having excellent weldability and processed-part corrosion resistance | |
| CN1435505A (zh) | 用于镀锌钢板电阻点焊电极的深冷处理方法 | |
| US20110094999A1 (en) | Application of surface relief to spot welding electrodes | |
| JP5002579B2 (ja) | 熱処理後に極めて高い耐性を有する被覆鋼部材の製造法 | |
| CN1430682A (zh) | 抗氧化和防腐蚀的含钼奥氏体不锈钢 | |
| Lee et al. | Surface oxide formation during rapid heating of Zn-coated press hardening steel | |
| Li et al. | Effects of sheet surface conditions on electrode life in resistance welding aluminum | |
| CN111155083A (zh) | 一种覆有涂层的热作模具钢及其制备方法 | |
| CN113441826A (zh) | 抑制镀锌高强钢电阻点焊接头液态金属脆裂纹的点焊工艺 | |
| Chen et al. | Surface modification of resistance welding electrodes by electro-spark deposited composite coatings: Part II. Metallurgical behavior during welding | |
| CN108385103A (zh) | 一种基于电阻缝焊的镁合金表面改性方法 | |
| CN1273157A (zh) | 金属复合板的制造方法 | |
| CN114952186A (zh) | 一种用于热冲压成形的拼焊零件制造方法 | |
| CN1435506A (zh) | 用于铝合金电阻点焊电极的深冷处理方法 | |
| CN112139335B (zh) | 一种高耐蚀易焊接热压零部件的制备方法 | |
| Sheikhi et al. | Electrode lifetime in resistance spot welding of coated sheets: Experiments and modeling | |
| CN113522975A (zh) | 一种表面耐蚀镍基复合钢板的生产工艺 | |
| CN109706400A (zh) | 一种哈氏合金与碳钢复合板及其制造方法 | |
| CN116555606B (zh) | 一种耐磨型铝合金管道的制备方法 | |
| EP0584364B1 (en) | Al-Si-Cr-PLATED STEEL SHEET EXCELLENT IN CORROSION RESISTANCE AND PRODUCTION THEREOF | |
| CN114807815B (zh) | 一种用于钢材热浸镀的防腐合金镀层及钢材热浸镀方法 | |
| RU83443U1 (ru) | Металлическая труба с электроэрозионным покрытием | |
| CN1192120C (zh) | 钢铁热浸镀5%铝－锌合金的方法 | |
| Chen et al. | Surface modification of resistance welding electrodes by electro-spark deposited coatings | |
| Mamalis et al. | Cold rolling of multi-layer explosively cladded strips |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |