CN212286262U - 一种铝焊电极帽结构 - Google Patents
一种铝焊电极帽结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212286262U CN212286262U CN202020617694.4U CN202020617694U CN212286262U CN 212286262 U CN212286262 U CN 212286262U CN 202020617694 U CN202020617694 U CN 202020617694U CN 212286262 U CN212286262 U CN 212286262U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode cap
- welding
- chamfer
- face
- electrode
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- XTYUEDCPRIMJNG-UHFFFAOYSA-N copper zirconium Chemical compound [Cu].[Zr] XTYUEDCPRIMJNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- QZLJNVMRJXHARQ-UHFFFAOYSA-N [Zr].[Cr].[Cu] Chemical compound [Zr].[Cr].[Cu] QZLJNVMRJXHARQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种铝焊电极帽结构，电极帽的电极帽端面在弧面两侧面是呈倒角的电极帽倒角面，所述电极帽倒角面下端处是电极帽刻度线，所述电极帽在底部的中间位置是电极帽安装端面，所述电极帽安装端面上侧是电极帽冷却水水槽。在焊接电流及压力相同的情况下本实用新型电极帽相比现有电极帽焊点直径增加31％，焊点熔深增加70％，焊点气孔及裂纹完全消除。
Description
技术领域
本实用新型涉及铝板焊接技术领域，具体涉及一种铝焊电极帽的结构。
背景技术
在汽车零件制造领域，新能源汽车已快速发展，新能源电动汽车，轻量化设计中，采用了大量的铝合金结构零件，铝合金件之间的装配连接，需要在铝板上进行电阻点焊来实现。
在铝板焊接的过程中，焊点强度直接影响构件装配连接的牢靠度，进而影响到整车装配可靠性、安全性，因此，提高铝板焊接强度及稳定性，是新能源零件制造领域始终追求的目标。
目前，铝板焊接电极帽的结构形状，请参阅图1，电极帽采用大端面表面弧度小近乎于平面。电极帽在焊接过程中电极帽1对上层铝板2和下层铝板3先进行施压，再放电进行焊接，请参阅图2。因为是冲压部件使的上层铝板2和下层铝板3纯在一定的间隙，经过冲压零件又产生了塑形硬化现象。采用大断面小弧度铝焊电极帽在预压过程中不能产生有效的塑形坑，单位面积内压力与电流同步减小。焊接熔核也相对较小，焊接质量不稳定，易焊接直径变小或虚焊。铝点焊的焊接强度与塑形坑的大小及电流密度有很大的关系。
为此，我们提出一种铝焊电极帽结构，在提高铝焊焊点度上，使焊点熔核直径及金相两项性能指标，均得到提升进而增强焊点强度及可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种铝焊电极帽结构，通过改变电极帽端面形状、优化电极帽内部水冷。公布了一种铝焊电极帽结构，包含电极帽外形尺寸及端面形状。所述电极帽顶端做成弧面，所述电极帽顶端两侧进行倒角处理至电极帽中下部。所述电极帽中间外侧画有刻度线，所述电极帽底部开有台阶孔用于安装及冷却。在焊接过程中利用大弧度端面使铝板表面先变形形成塑形坑，焊接时电流高度集中在属性坑中，焊接电流密度增加、压力居中。在压力作用下上下板材溶液相互交流穿插结晶融合形成焊点。进而提高焊点熔核直径及金相组织的稳定性，解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种铝焊电极帽结构，其特征在于：电极帽(1)的电极帽端面(4)在弧面两侧面是呈倒角的电极帽倒角面(5)，所述电极帽倒角面(5)下端处是电极帽刻度线(6)，所述电极帽(1)在底部的中间位置是电极帽安装端面(7)，所述电极帽安装端面(7)上侧是电极帽冷却水水槽(8)。
进一步的，所述电极帽端面(4)的弧度及电极帽倒角面(5)是采用对称倒角或者单边倒角；采用对称倒角时的倒角量在13°～16°之间；采用单边倒角时倒角量在24°～29°之间。
进一步的，电极帽的材料选择：所述电极帽采用锆铜作为制作材料，所述材料导电率相较于铬锆铜提高11％。所述电极帽在使用时可有效减少电极帽与铝板之间的电阻值。
进一步的，电极帽的端面形状：所述电极帽工作端面采用半径25MM的大弧度设计，电极帽端面4形成一个大圆弧面。在焊接过程中利用焊枪压力使铝板表面形成受压塑形坑，确保焊接过程中焊接电流能量集中，减少电极帽与铝板接触面积使焊接电流及焊接压力。在受压条件下上下两层板焊点熔池内溶液相互渗透，提高焊点强度。
进一步的，电极帽刻度线6：所述电极帽下侧标有刻度线，在使用时可根据刻度线判断电极帽修磨量，最大程度的使用电极帽，以杜绝过渡使用电极帽漏水。
进一步的，电极帽冷却水槽8：所述电极帽采用冷却水槽机构，冷却水在经过电极帽内部时在冷却水槽的作用下在电极帽内部形成涡流进而快速有效的带走焊接产生的热量。冷却水槽促进冷却水与电极帽实现充分热交换，电极帽快速降温。
综上所述，由于采用了上述技术，本实用新型的有益效果是：
本实用新型中，通过更改电极帽结构，采用高导电率材料、大弧度端面及倒角形式。使焊前形成塑形坑增加板材之间的接触面积。焊接过程中，因采用高导电率材料，电极帽与板材之间电流损耗减少发热量降低，板材与板材之间的有效电流增加焊点熔核增大。因采用大弧面端面，电极帽之间的两侧板材溶液在压力下相互融合并排出杂质。焊接完成后，因采用冷却水槽的作用电极帽能迅速带走焊点热量。使焊点强度、焊点稳定性得到提升。
附图说明
图1为现有电极帽示意图；
图2为现有电极帽焊接夹紧示意图；
图3为本实用新型电极帽结构示意图；
图4为本实用新型电极帽焊接夹紧示意图；
图5为本实用新型电极帽焊接夹紧焊接示意图；
图中标记：1、电极帽；2、上层铝板；3、下层铝板；4、电极帽端面；5、电极帽倒角面；6、电极帽刻度线；7、电极帽安装端面；8、电极帽冷却水槽；9、电极帽与上层板塑形面；10、电极帽与上层板塑形面；11、上层板与下层板熔合区。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“塑形坑”、“熔合区”、“端面倒角”等术语应做广义理解，例如，塑形坑可以是规则的圆弧坑，也可以是一个不规则的浅坑，或是受力后的变形点。亦例如，端面倒角可以是对称倒角、也可以是偏心倒角。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
本实用新型提供了如图3、图4和图5所示的一种铝焊电极帽结构，电极帽1的电极帽端面4在弧面两侧面是呈倒角的电极帽倒角面5，电极帽1的大弧度端面4与板材直接接触，形成电极帽与上层板塑形面9；电极帽与上层板塑形面10；上层板与下层板熔合区11。所述电极帽倒角面5下端处是电极帽刻度线6，所述电极帽1在底部的中间位置是电极帽安装端面7，电极帽底部开孔，用于电极安装面7与焊枪电极杆装配，所述电极帽安装端面7上侧是电极帽冷却水水槽8。低温水经过冷却水槽吸收热量后回流。电极帽端面4为光滑面，电极帽端面4与上层铝板2和下层铝板3充分接触焊接后，已达到焊点表面无飞溅的效果。电极帽端面4呈大弧度面，可有效集中焊枪力于板材点上进而增加铝板与铝板之间的接触面积。电极上端做成倒角面5，可减少焊接过程中电极与铝板之间的接触面积，进而提高铝板焊接面上的电流密度及压力，焊接能量集中，提高焊点质量。电极帽1采用高导电率材料，进而减少电极帽与上层板塑形面9之间的电阻值及焊接热量，将更多的能量集中在板材与板材之间，焊点裂纹得以控制，使电极帽的使用寿命提升3倍。
经金相实验验证，使用现有电极帽焊接的金相实验，焊点熔核直径小或无焊核，内部多气孔及裂纹。使用本实用新型电极帽焊接的金相实验，焊核熔核直径变大，内部无气孔及裂纹。对比两者金相测试，得出表1数据：
表1现有电极帽与本实用新型电极帽金相实验表
本实用新型电极帽由于端面弧度大与板材接触面积小，焊接压力及焊接电流密度集中。电极帽采用导电率母材制造，使电极帽与板材之间电阻降低减少板材表面热量，能量居中提升焊点质量杜绝焊点开裂及气孔。
通过现有电极帽与本实用新型电极帽金相实验对比，在焊接电流及压力相同的情况下本实用新型电极帽相比现有电极帽焊点直径增加31％，焊点熔深增加70％，焊点气孔及裂纹完全消除。
综上所述：通过改变电极帽结构，采用大弧度端面、倒角面、高导电率母材、冷却水槽能有效提高铝点焊焊接质量及焊接稳定性。电极帽每次修磨焊点焊接数量增加一倍以上，提高生产效率。
本实用新型电极帽端面采用大弧面倒角设计，进而有效减少电极帽与零件的接触面积将焊接压力及焊接电流居中，提高单位面积内铝板的受力、电流密度。所述电极帽内部设置有冷区水槽，冷却水经过电极帽时形成涡流增加热能交换提高电极帽的冷却效果。所述电极帽采用锆铜作为母材导电率得到提升，电极帽和铝板之间的电阻下降，上下两块铝板的电流得到提升。焊核直径增大，避免金相开裂。
最后应说明的是：以上所述仅为优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种铝焊电极帽结构，其特征在于：电极帽(1)的电极帽端面(4)在弧面两侧面是呈倒角的电极帽倒角面(5)，所述电极帽倒角面(5)下端处是电极帽刻度线(6)，所述电极帽(1)在底部的中间位置是电极帽安装端面(7)，所述电极帽安装端面(7)上侧是电极帽冷却水水槽(8)。
2.根据权利要求1所述的一种铝焊电极帽结构，其特征在于：所述电极帽端面(4)的弧度及电极帽倒角面(5)是采用对称倒角或者单边倒角；采用对称倒角时的倒角量在13°～16°之间；采用单边倒角时倒角量在24°～29°之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020617694.4U CN212286262U (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种铝焊电极帽结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020617694.4U CN212286262U (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种铝焊电极帽结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212286262U true CN212286262U (zh) | 2021-01-05 |
Family
ID=73974731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020617694.4U Expired - Fee Related CN212286262U (zh) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | 一种铝焊电极帽结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212286262U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115213537A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-10-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种多层板的点焊方法和多层板焊接结构 |
-
2020
- 2020-04-23 CN CN202020617694.4U patent/CN212286262U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115213537A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-10-21 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种多层板的点焊方法和多层板焊接结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101284339B (zh) | 一种焊丝和其应用于铝及铝合金与钢焊接的方法 | |
| CN101972888B (zh) | 汽车减振器支架凸焊浮动工装 | |
| CN110369848B (zh) | 一种电阻点焊电极帽 | |
| CN212286262U (zh) | 一种铝焊电极帽结构 | |
| CN106102421A (zh) | 一种铝液冷机箱结构及制备方法 | |
| CN113458635A (zh) | 极耳和盖板的焊接方法以及电池组件 | |
| CN109014535A (zh) | 一种用于不等厚铝板的点焊方法 | |
| CN110834139A (zh) | 一种电阻点焊异种金属的方法 | |
| CN213772239U (zh) | 一种高导电铜包钢复合梁不锈钢阴极板 | |
| CN113889717A (zh) | 一种铜铝复合极柱的加工方法 | |
| CN108356392B (zh) | 一种用于铝合金新能源汽车动力承载装置的焊接工艺 | |
| CN109365976A (zh) | 一种电阻焊焊接电极的制作方法及模具 | |
| CN112059391A (zh) | 一种阶梯式电阻点焊电极帽 | |
| CN216607598U (zh) | 一种焊接电极装置 | |
| CN112589248A (zh) | 一种自适应软联接焊节斜面的组合式上电极 | |
| CN112643203A (zh) | 工件焊接方法、电极组件、单体电池及用电设备 | |
| CN205869698U (zh) | 适用于镀层钢板电阻焊的电极 | |
| CN216607603U (zh) | 一种内部设置冷却结构的焊接电极 | |
| CN215517668U (zh) | 一种***焊块 | |
| CN212070759U (zh) | 一种用于电阻缝焊的电极轮 | |
| CN217005496U (zh) | 一种提高了焊接质量的新型高效罐式换热器 | |
| CN218887346U (zh) | 盖板组件及包含该盖板组件的二次电池 | |
| CN220679743U (zh) | 焊接结构及汽车 | |
| CN214109154U (zh) | 一种带冷却装置的焊接夹具 | |
| CN118268690A (zh) | 一种铝电阻点焊电极帽 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210105 |