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CN108406072B - 一种提高铝合金点焊电极寿命的方法 - Google Patents

一种提高铝合金点焊电极寿命的方法 Download PDF

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CN108406072B CN201810212444.XA CN201810212444A CN108406072B CN 108406072 B CN108406072 B CN 108406072B CN 201810212444 A CN201810212444 A CN 201810212444A CN 108406072 B CN108406072 B CN 108406072B
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Abstract

本发明公开了点焊电极技术领域的一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，该方法的具体步骤如下：S1：对待焊接的铝合金板表面进行酸洗处理；S2：在预处理后的铝合金板面上均匀涂覆1～3mm厚的铝合金表面涂料；S3：将复合材料混合均匀后，利用对铝合金板面进行点焊时产生的电阻热和加压作用，在电极表面原位合成一层铜基复合材料涂层，本发明电极表面的复合涂层与整体采用TiB2/Cu的复合材料相比，可以大大提高TiB2的利用率，有效地减缓点焊过程中电极的烧损，同时对铝合金板面进行预处理并涂覆铝合金表面涂料，能够减轻铝合金点焊时的铜铝合金化，减少电极表面的塑性变形，使电极的使用寿命得到延长。

Description

一种提高铝合金点焊电极寿命的方法
技术领域
本发明公开了一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，具体为点焊电极技术领域。
背景技术
点焊是一种高速的经济的连接方法，适用于接头不要求气密、厚度较小的薄板构件，点焊过程由预压、焊接、维持和休止四个基本程序组成，必要时可增加程序；目前，点焊主要采用锥形台球面型两种电极，锥形台的端面直径d或球面型的端部半径R的大小，决定了电极与焊接接触面积的多少，在同等电流时，它决定了电流密度大小和电极压强分布范围；一般选用比期望获得的融核直径大20％左右的工作面直径所需要的端部尺寸，电极压力的大小一方面影响电阻的数值，从而影响析热量的多少，另一方面影响焊接向电极的散热情况，通电时间的长短直接影响输入热量的大小，在目前广为采用的同期控制点焊机上，通电时长是周的整倍数，在点焊过程中，析出热量与电流的平方成正比，所以焊接对焊点性能影响最敏感。另外，点焊样品的形状、尺寸、表面状态等对点焊工艺参数的选择有影响。
与低碳钢等传统材料相比，电阻点焊连接工艺在铝合金薄板结构件生产中远没有得到广泛的运用。其中，铝合金电阻点焊中的电极烧损和电焊头质量不稳定等问题，是限制该工艺推广应用的主要原因，对于低碳钢点焊，电极寿命可达几千个焊点，而点焊铝合金一般达到几十个焊点。为此，我们提出了一种提高铝合金点焊电极寿命的方法投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，该方法的具体步骤如下：
S1：对待焊接的铝合金板表面进行酸洗处理，以去除铝板表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物；
S2：在预处理后的铝合金板面上均匀涂覆1～3mm厚的铝合金表面涂料，待涂料硬化后放置备用；
S3：将复合材料混合均匀后，利用对铝合金板面进行点焊时产生的电阻热和加压作用，在电极表面原位合成一层铜基复合材料涂层。
优选的，所述步骤S1中，在酸洗处理时，将铝板浸入30～50g/L的氢氧化钠溶液中，在50～60℃下浸蚀1～2min，取出后用；冷水冲洗2～3min，并在室温下浸入300～400g/L的硝酸溶液中1～2min，用冷水冲洗后用烘箱在≤80℃的温度下烘干其表面水分。
优选的，所述步骤S2中，铝合金表面涂料由凡士林、矿物油以及硫酸铜溶液混合而成，其中凡士林：矿物油：硫酸铜溶液＝0.8:1.9:8.6。
优选的，所述步骤S3中，复合材料由铜粉、钛粉以及碳化硼粉末混合而成，其中铜粉：钛粉：碳化硼粉末＝0.4:1.2:0.3。
优选的，所述步骤S3中，铜基复合材料涂层的厚度为2～4mm。
优选的，所述步骤S3中，所述电极为铬锆青铜电极。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明电极表面的复合涂层与整体采用TiB2/Cu的复合材料相比，可以大大提高TiB2的利用率，有效地减缓点焊过程中电极的烧损，同时对铝合金板面进行预处理并涂覆铝合金表面涂料，能够减轻铝合金点焊时的铜铝合金化，减少电极表面的塑性变形，使电极的使用寿命得到延长。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，该方法的具体步骤如下：
S1：对待焊接的铝合金板表面进行酸洗处理，以去除铝板表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物，在酸洗处理时，将铝板浸入30g/L的氢氧化钠溶液中，在50℃下浸蚀1min，取出后用；冷水冲洗2min，并在室温下浸入300g/L的硝酸溶液中1min，用冷水冲洗后用烘箱在≤80℃的温度下烘干其表面水分；
S2：在预处理后的铝合金板面上均匀涂覆1mm厚的铝合金表面涂料，待涂料硬化后放置备用，铝合金表面涂料由凡士林、矿物油以及硫酸铜溶液混合而成，其中凡士林：矿物油：硫酸铜溶液＝0.8:1.9:8.6；
S3：将复合材料混合均匀后，利用对铝合金板面进行点焊时产生的电阻热和加压作用，在电极表面原位合成一层铜基复合材料涂层，复合材料由铜粉、钛粉以及碳化硼粉末混合而成，其中铜粉：钛粉：碳化硼粉末＝0.4:1.2:0.3，铜基复合材料涂层的厚度为2～4mm，所述电极为铬锆青铜电极。
实施例二：
一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，该方法的具体步骤如下：
S1：对待焊接的铝合金板表面进行酸洗处理，以去除铝板表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物，在酸洗处理时，将铝板浸入50g/L的氢氧化钠溶液中，在60℃下浸蚀2min，取出后用；冷水冲洗3min，并在室温下浸入400g/L的硝酸溶液中2min，用冷水冲洗后用烘箱在≤80℃的温度下烘干其表面水分；
S2：在预处理后的铝合金板面上均匀涂覆3mm厚的铝合金表面涂料，待涂料硬化后放置备用，铝合金表面涂料由凡士林、矿物油以及硫酸铜溶液混合而成，其中凡士林：矿物油：硫酸铜溶液＝0.8:1.9:8.6；
S3：将复合材料混合均匀后，利用对铝合金板面进行点焊时产生的电阻热和加压作用，在电极表面原位合成一层铜基复合材料涂层，复合材料由铜粉、钛粉以及碳化硼粉末混合而成，其中铜粉：钛粉：碳化硼粉末＝0.4:1.2:0.3，铜基复合材料涂层的厚度为2～4mm，所述电极为铬锆青铜电极。
实施例三
一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，该方法的具体步骤如下：
S1：对待焊接的铝合金板表面进行酸洗处理，以去除铝板表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物，在酸洗处理时，将铝板浸入40g/L的氢氧化钠溶液中，在55℃下浸蚀2min，取出后用；冷水冲洗3min，并在室温下浸入350g/L的硝酸溶液中2min，用冷水冲洗后用烘箱在≤80℃的温度下烘干其表面水分；
S2：在预处理后的铝合金板面上均匀涂覆1～3mm厚的铝合金表面涂料，待涂料硬化后放置备用，铝合金表面涂料由凡士林、矿物油以及硫酸铜溶液混合而成，其中凡士林：矿物油：硫酸铜溶液＝0.8:1.9:8.6；
S3：将复合材料混合均匀后，利用对铝合金板面进行点焊时产生的电阻热和加压作用，在电极表面原位合成一层铜基复合材料涂层，复合材料由铜粉、钛粉以及碳化硼粉末混合而成，其中铜粉：钛粉：碳化硼粉末＝0.4:1.2:0.3，铜基复合材料涂层的厚度为2～4mm，所述电极为铬锆青铜电极。
综合以上实施例所述，本发明的最佳实施例为实施例三，其电极表面的复合涂层与整体采用TiB2/Cu的复合材料相比，可以大大提高TiB2的利用率，有效地减缓点焊过程中电极的烧损，同时对铝合金板面进行预处理并涂覆铝合金表面涂料，能够减轻铝合金点焊时的铜铝合金化，减少电极表面的塑性变形，使电极的使用寿命得到延长。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
S1：对待焊接的铝合金板表面进行酸洗处理，以去除铝板表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物；
S2：在预处理后的铝合金板面上均匀涂覆1～3mm厚的铝合金表面涂料，待涂料硬化后放置备用；
S3：将复合材料混合均匀后，利用对铝合金板面进行点焊时产生的电阻热和加压作用，在电极表面原位合成一层铜基复合材料涂层；
所述步骤S2中，铝合金表面涂料由凡士林、矿物油以及硫酸铜溶液混合而成；
所述步骤S3中，复合材料由铜粉、钛粉以及碳化硼粉末混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，其特征在于：所述步骤S1中，在酸洗处理时，将铝板浸入30～50g/L的氢氧化钠溶液中，在50～60℃下浸蚀1～2min，取出后用；冷水冲洗2～3min，并在室温下浸入300～400g/L的硝酸溶液中1～2min，用冷水冲洗后用烘箱在≤80℃的温度下烘干其表面水分。
3.根据权利要求1所述的一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，其特征在于：所述步骤S3中，铜基复合材料涂层的厚度为2～4mm。
4.根据权利要求1所述的一种提高铝合金点焊电极寿命的方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述电极为铬锆青铜电极。
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