一種螺紋緊固件的焊接技術(shù)制造技術(shù)

一種螺紋緊固件焊接技術(shù)，在螺紋緊固件或者鈑金件上涂覆一層釬料。焊接時，利用兩者與釬料接觸產(chǎn)生的電阻熱對釬料進行加熱，使釬料溶化。再利用釬料融化后對螺紋緊固件和鈑金件表面的浸潤和毛細作用，達到螺紋緊固件與鈑金件連接的目的。這樣螺紋緊固件與鈑金件分子就不會滲透和擴散，從而杜絕了碳元素在電阻焊中的不利因素。因此這種技術(shù)對中碳鋼、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬均具有很好的焊接效果。由于只需將釬料熔化就能實現(xiàn)焊接，無需將螺紋緊固件和鈑金件都加熱至接近于熔化或者熔化狀態(tài)，還可以實現(xiàn)螺紋緊固件與鈑金件之間的不對等焊接。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)是一種螺紋緊固件(螺母、螺栓等)的焊接技術(shù)。它通過電阻熱對釬料進行加熱，在螺紋緊固件與鈑金件的貼合部位形成釬焊焊縫，可以提高低碳鋼螺紋緊固件的焊接強度及穩(wěn)定性。特別是實現(xiàn)了中、高碳鋼，合金鋼，異種金屬的螺紋緊固件與鈑金件的焊接。
技術(shù)介紹
:螺紋緊固件(螺母、螺栓等)的焊接方法有很多種，比如電阻焊、二氧化碳氣體保護焊、氬弧焊等。電阻焊是一種通過電阻熱對焊接零件(一般有凸點)進行加熱，在接近或者達到熔化溫度時，再施加一定的頂鍛力，使焊接零件(凸點)產(chǎn)生塑性變形以達到金屬間固相連接的目的。由于電阻焊的種種優(yōu)點，在汽車、摩托車等制造業(yè)領(lǐng)域，在螺紋緊固件的焊接中，電阻焊得到廣泛的應(yīng)用。但由于電阻焊自身的一些缺點以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的其他原因，汽車、摩托車在裝配、使用和維修的過程中，螺紋緊固件的脫落時有發(fā)生。這就給汽車、摩托車等產(chǎn)品的裝配、使用和維修帶來很大的困難和麻煩。為了保證螺紋緊固件與鈑金件有很好的固相連接，制造廠家在電阻焊過后，不得不再在螺紋緊固件上施加二氧化碳氣體保護焊或者氬弧焊。這就提高了產(chǎn)品的制造成本和周期。而且，現(xiàn)有電阻焊技術(shù)，僅對低碳鋼(C%^0.25%)制造的螺紋緊固件有較好的焊接效果，而中碳鋼(0.25%< C%彡0.6% )、高碳鋼(0.6%<C%< 1.7%)、合金鋼以及異種金屬等，由于含碳量較高及材質(zhì)不同等原因，電阻焊的焊接效果就不理想甚至是無法焊接。低碳鋼所制造的螺紋緊固件強度等級最多只能達到6級，若想達到更高的強度等級，只能采用中碳鋼，而目前的電阻焊技術(shù)對中碳鋼的焊接性較差。然而，隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，對汽車零部件的性能要求會越來越高，毫無疑問，目前電阻焊的技術(shù)水平不但限制了電阻焊這種技術(shù)的應(yīng)用，而且也不適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需求。因此，迫切需要一種適應(yīng)性更強，性能更穩(wěn)定的焊接技術(shù)
技術(shù)實現(xiàn)思路
:為了克服現(xiàn)有電阻焊對低碳鋼螺紋緊固件焊接強度不穩(wěn)定，以及不能對中碳鋼、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬進行很好焊接(甚至無法焊接)的問題，本專利技術(shù)采用一種電阻釬焊技術(shù)，能有效解決上訴問題。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在螺紋緊固件與鈑金件的接觸面涂覆一層厚度適中的釬料，釬料可以單獨涂覆在螺紋緊固件上，也可以單獨涂覆在鈑金件上，還可以同時涂覆在兩者上面。釬料的類型可以是銅基釬料、也可以是鋁基釬料，還可以是其他種類，只要有足夠的焊接強度和適當?shù)慕?jīng)濟性即可。焊接時，利用螺紋緊固件、鈑金件與釬料接觸所產(chǎn)生的電阻熱對釬料進行加熱，使釬料溶化。再利用 釬料融化后對螺紋緊固件和鈑金件表面的浸潤和毛細作用，使螺紋緊固件和鈑金件實現(xiàn)連接。焊接時，螺紋緊固件或者零件上的凸點可以保留，也可以不保留。凸點保留時，釬料的厚度應(yīng)當比凸點高度略低，使電流先通過凸點，這樣就可以利用凸點產(chǎn)生的熱量對釬料進行加熱，以降低對電能的消耗。本專利技術(shù)的核心就是在螺紋緊固件或者鈑金件相應(yīng)位置涂覆一層釬料，焊接方法與普通電阻焊一致，由于釬料(銅、鋁等)的電阻值和熔點通常比螺紋緊固件金屬和鈑金件金屬要低，因此電能轉(zhuǎn)化為熱量的效率會相應(yīng)地發(fā)生變化(電阻值越高，熱量的轉(zhuǎn)化效率也越高，反之則越低)。而且不同的釬料熔點也有很大的差別，熔點低的釬料，需要的熱量會較低。所以對螺紋緊固件進行電阻釬焊時，焊接參數(shù)需要做相應(yīng)的調(diào)整(主要對焊接電流和焊接時間這兩項參數(shù))，焊接參數(shù)的調(diào)整，要根據(jù)不同釬料的電阻值以及它的熔點靈活設(shè)置。電阻釬焊，是利用融化的釬料對螺紋緊固件、鈑金件表面的浸潤和毛細作實現(xiàn)兩者之間的連接，而不是螺紋緊固件、鈑金件的分子互相滲透擴散而產(chǎn)生固的相連接，這樣就杜絕了碳元素在電阻焊中的不利因素；因此對中碳鋼、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬均具有很好的焊接效果。電阻焊的上訴缺點就能夠很好的得以克服。電阻釬焊時，釬料也可以不涂覆在螺紋緊固件或者鈑金件上，可以把釬料做成片狀、膏狀等其他形態(tài)，只要能實現(xiàn)目的即可。本專利技術(shù)的有益效果是:當保留凸點時，螺紋緊固件上的凸點與鈑金件產(chǎn)生連接，使焊接達到一定強度；釬料融化后對金屬表面的浸潤和毛細作用使螺紋緊固件與鈑金件產(chǎn)生另一種強度的連接，兩種不同的焊接原理(前者是電阻焊，后者是電阻釬焊，并且兩種焊接方式通過一次焊接完成)產(chǎn)生兩種有效的焊接強度，這樣就比以前單純采用電阻焊的強度高，性能也更加穩(wěn)定——此方法特別適合低碳鋼螺紋緊固件的焊接，中碳鋼可以適當采用。當不保留凸點時，可以采用增大纖料焊接面的方法(面積可以達到螺紋緊固件上凸點截面積總和的3-6倍甚至更高)，這樣焊接強度一樣可以得到保證。此方法特別適合螺紋緊固件與鈑金件之間中、高碳鋼、合金鋼以及異種金屬等各種材質(zhì)間的焊接，并且低碳鋼也完全可以使用。由于只需將釬料熔化就能實現(xiàn)焊接，無需將螺紋緊固件和鈑金件都加熱至接近于熔化或者熔化狀態(tài)，可以實現(xiàn)兩者的不對等焊接。這里說的不對等焊接是指，螺紋緊固件規(guī)格很小(如M6的螺母)而鈑金件的厚度卻很厚(比如厚度為5mm)。附圖說明:下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)進一步說明。圖1:釬料涂覆在螺母凸點周圍的示意圖，釬料隨凸點的位置分布。圖2:釬料涂覆在螺栓凸點周圍的示意圖，釬料隨凸點的位置分布。圖3:釬料涂覆在螺母上的示意圖，螺母沒有凸點，釬料的分布與有凸點類似。圖4:釬料涂覆在螺栓上的示意圖，螺栓沒有凸點，釬料的分布與有凸點類似。圖5:釬料涂覆在螺母上的示意圖，螺母沒有凸點，釬料程環(huán)狀分布。圖6:釬料涂覆在螺栓上的示意圖，螺栓沒有凸點，釬料程環(huán)狀分布。圖7:釬料涂覆在螺母上的示意圖，螺母沒有凸點，也沒有圓盤，釬料程環(huán)狀分布。圖8:片狀釬料示意圖。圖中1.螺母 ，1A.螺母上的凸點，1B.螺母上的圓盤，2.釬料，3.螺栓，3A.螺栓上的凸點，3B.螺栓上的圓盤，4.沒有圓盤的螺母，5.片狀釬料。具體實施方式:下列實施例的釬料均采用銅基釬料。實施例1:在螺母上涂覆一層厚度0.2-1.0mm釬料，釬料分別涂覆在3個凸點的周圍，每處涂覆面積為凸點跟部截面的3-5倍，凸點高度高于釬料厚度(如圖1)。焊接參數(shù)的其他項如加壓時間、維持時間、休止時間、頂鍛力等保持不變；焊接操作方法也與沒有釬料時一致。只需將焊接電流增大20% -35%，或者焊接時間增長20% -35%即可。實施例2:在螺母上涂覆一層厚度0.2-1.0mm釬料，釬料在螺母上呈圓周均勻分布3處，螺母上沒有凸點，但每處釬料的涂覆面積為有凸點時凸點跟部截面的3-6倍(如圖3)。焊接參數(shù)的其他項如加壓時間、維持時間、休止時間、頂鍛力等保持不變；焊接操作方法也與沒有釬料時一致。只需將焊接電流增大25% -45%，或者焊接時間增長25% -45%即可。實施例3:在螺栓上涂覆一層厚度0.2-1.0mm釬料，釬料在螺栓上呈環(huán)狀分布，螺栓上沒有凸點，但圓環(huán)涂覆面積為有凸點時凸點跟部截面的10-18倍(如圖6)。焊接參數(shù)的其他項如加壓時間、維持時間、休止時間、頂鍛力等保持不變；焊接操作方法也與沒有釬料時一致。只需將焊接電流增大25%-45%，或者焊接時間增長25%-45%即可。由于螺栓在電阻焊時會有分流的現(xiàn)象，涂覆上釬料后也一樣會發(fā)生，如果采取一些防止分流的措施效果會更好。實施例4:采用片狀釬料，采用片狀釬料時螺母最好不要有凸點。具體操作順序是，將鈑金件放在電極上，相應(yīng)的孔本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種螺紋緊固件焊接技術(shù)，通過電阻熱實現(xiàn)金屬之間的連接，其特征是：螺紋緊固件或者與之焊接的鈑金件上涂覆一層釬料。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何強，
申請(專利權(quán))人：何強，
類型：發(fā)明
國別省市：