專利名稱：高強鋼電阻與激光組合點焊焊接方法
高強鋼電阻與激光組合點焊焊接方法技術領域
本發明公開了一種電阻與激光組合點焊焊接方法，具體的說是高強鋼的電阻與激光組合點焊方法，屬于高強鋼應用焊接領域。
背景技術：
通常把抗拉強度大于340MPa或者屈服強度大于210MPa的鋼劃分為高強鋼。現有技術中，有關高強鋼在汽車領域中只有電阻點焊或者激光點焊的單獨焊接方法。高強鋼的電阻點焊或者激光點焊存在以下主要缺點
1、由于超高強度鋼的特殊物理化學屬性，電阻點焊中焊接過程較難控制，會出現如焊接窗口狹窄、飛濺嚴重等問題。
2、激光焊聚焦光斑小，對沖壓結構件的裝配要求很高，在進行激光點焊時，必須有一套專門的工件加壓裝置，當激光焊接完成時才可以卸載壓力。
激光焊接由于具有快的加熱和冷卻速度，具有窄的熱影響區，會對焊接熱影響區的晶粒粗化造成約束，也會淡化熱影響區的軟化現象，激光焊接技術的特點決定了它在汽車制造業中具有非常廣泛的應用前景，尤其適合于強度級別較高的鋼種焊接。但是激光焊接由于其自身焊接的局限性和焊接夾具在焊接時的位置限制，如何保證激光點焊在高強鋼的焊接的應用是提高高強鋼焊接質量研究的重要內容。發明內容
本發明要解決的技術問題是針對在高強鋼在汽車中的焊接中問題，將電阻點焊和激光點焊組合焊接獲得良好的焊接接頭。
為了解決上述問題，本發明采用以下技術方案。
高強鋼電阻與激光組合點焊方法，所述焊接步驟為
a、首先將試件用電阻點焊進行焊接，電阻點焊焊核將焊件進行固定并消除間隙以利于激光焊接；
b、然后在電阻點焊焊核周圍進行激光焊接。
其中所述的電阻與激光組合點焊方法兩個步驟，首先是電阻點焊消除板間隙且固定，然后在電阻焊核周圍進行激光焊接。
上述的電阻點焊焊核直徑為5-8毫米。
其中所述的高強鋼電阻與激光組合點焊方法激光焊接軌跡為圓形、方形、兩條直線。
其中所述的電阻與激光組合點焊方法中激光焊接熔核與電阻焊核的距離在0-10 毫米之間。
相對于現有技術而言，本發明具有以下優點
1、高強鋼電阻與激光組合點焊方法的應用由于高強鋼普通的點焊方法本身具有局限性，電阻點焊焊接過程不易控制，容易產生各種焊接缺陷，而激光點焊焊接又需要精確的焊接夾具，由于高強鋼的屈服強度極大，焊接夾具的加壓裝置需提供很大的壓力保證裝配精度。應用本發明的電阻與激光組合點焊方法，其中電阻點焊焊核既提供了激光焊接的固定裝置，又消除了兩板之間的間隙，本發明技術解決了上述單獨焊接方法的焊接問題而且保證的焊接質量。
2、高強鋼組合點焊方法相對單獨的電阻點焊和激光點焊方法大大提高了焊接接頭的拉剪力，最大拉剪力分別最大提高131%和48%。組合點焊方法焊接接頭的十字拉伸力能達到12KN，大大提高了焊接接頭抗拉性能。組合點焊方法焊接接頭的斷裂吸收能也得到大大提高。
3、高強鋼單獨電阻點焊方法得到的焊接接頭焊核處為粗大的馬氏體組織，組合點焊方法得到的焊接接頭中電阻點焊焊核處為高溫回火組織，相對于原來粗大馬氏體塑性、 韌性大大提高。
圖1為本發明激光軌跡為圓形的電阻與激光組合點焊焊接示意圖。
圖2為本發明激光軌跡為方形的電阻與激光組合點焊焊接示意圖。
圖3為本發明激光軌跡為兩條直線的電阻與激光組合點焊焊接示意圖。
圖4為本發明激光軌跡為不規則圖形的電阻與激光組合點焊焊接示意圖。
圖5為本發明電阻與激光組合點焊焊接接頭宏觀示意圖及各個尺寸。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式
對于本發明作進一步的說明
為了便于本領域技術人員的理解，下面將結合具體實例及附圖對電阻與激光組合點焊方法在高強鋼中的應用做進一步的敘述。
本發明揭示的焊接技術為將電阻點焊和激光點焊組合在一起，獲得了良好的高強鋼的焊接接頭。
該技術采用NIMAK機器人X型點焊鉗，配備SCM 012伺服壓力控制器及冊I 2008 中頻逆變電源控制器。slab C02激光器，功率3500W，雙層噴嘴，內層氦8L/Min ；外層氬 10L/Min，離焦量:300ο
a將試件用電阻點焊進行焊接，電阻點焊焊核直徑為5mm_8毫米之間；
b將電阻點焊接頭的電阻焊核周圍用激光進行二次焊接。激光焊接軌跡形式為圓形或方形或兩條直線或不規則圖形，見附圖1-4，并改變激光軌跡尺寸和激光焊接速度。
電阻點焊后得到了激光焊接所需要的兩板間隙，無需專門的激光焊接夾具，大大簡化了焊接過程。
高強鋼電阻點焊焊核直徑和激光焊接參數是決定組合點焊接頭力學性能的最主要的因素。高強鋼組合點焊方法相對單獨的電阻點焊和激光點焊方法大大提高了焊接接頭的拉剪力，最大拉剪力分別最大提高131%和48%。組合點焊方法焊接接頭的十字拉伸力能達到12KN，大大提高了焊接接頭抗拉性能。組合點焊方法焊接接頭的斷裂吸收能也得到大大提高。
高強鋼單獨電阻點焊方法得到的焊接接頭焊核處為粗大的馬氏體組織，組合點焊方法得到的焊接接頭中電阻點焊焊核處為高溫回火組織，相對于原來粗大馬氏體塑性、韌性大大提高。
高強鋼電阻與激光組合點焊接頭可參見附圖5。
電阻點焊焊核直徑D，激光熔核和電阻熔核之間的距離tl，激光熔寬t2，激光點焊焊核內外側直徑分別為dl和d2。通過調整以上尺寸可以獲得綜合力學性能良好的焊接接頭。
以上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明的包圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.高強鋼電阻與激光組合點焊方法，其特征在于，所述電焊方法的步驟為a、首先將試件用電阻點焊進行焊接，電阻點焊焊核將焊件進行固定并消除間隙以利于激光焊接；b、然后在電阻點焊焊核周圍進行激光焊接。
2.根據權利要求1所述的高強鋼電阻與激光組合點焊方法，其特征在于 所述的電阻點焊焊核直徑在5-8毫米范圍內，且焊接無焊接飛濺產生。
3.根據權利要求1所述的高強鋼電阻與激光組合點焊方法，其特征在于 激光焊接軌跡為圓形或方形或兩條直線。
4.根據權利要求1所述的高強鋼電阻與激光組合點焊方法，其特征在于 激光焊接熔核與電阻焊核的距離在0-10毫米之間。
全文摘要
高強鋼電阻與激光組合點焊方法，屬于焊接領域。所述焊接步驟為a、首先將試件用電阻點焊進行焊接；b、然后在電阻點焊焊核周圍進行不同軌跡的激光焊接。電阻與激光組合點焊焊接方法的應用高強鋼在汽車工業中的應用都是單獨的電阻點焊或者激光點焊焊接方法。本發明采用了將電阻點焊和激光點焊組合的焊接方法方法，既保證了電阻點焊在較小電流范圍內不易產生飛濺，而且電阻點焊消除了兩板間隙，同時為激光焊接起到夾具的作用。
文檔編號B23K28/02GK102500936SQ201110308420
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者于洋, 盧振洋, 吳日光, 王超, 白韶軍, 陳凱, 陳樹君 申請人:北京工業大學