宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法.pdf

一种用于焊接技术领域的宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊的方法。将两块宽带型薄钢板上下搭接置于静止的平面型下电极上，上电极下降，将工件搭接区域相对下电极压实后，由储能电容器通过焊接变压器按设计的规范参数放电一次，通电结束经恒压维持后释放，完成一次焊接过程，形成焊缝。本发明适用范围为：被焊材料为普通冷轧低碳钢板、电镀锌或热镀锌钢板。采用缝型搭接，一次通电完成宽带型薄钢板连接，采用一次完成长度最大达80mm的整条焊缝焊接，焊接生产率高，采用性能优异的电容储能焊接能源能同时满足接头的强度和韧性，且结合压平焊工艺使焊后工件连接处平整，外观质量好。

1、  一种宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法，其特征在于，将两块宽带型薄钢板上下搭接置于静止的平面型下电极上，上电极下降，将工件搭接区域相对下电极压实后，由储能电容器通过焊接变压器按设计的规范参数放电一次，通电结束经恒压维持后释放，完成一次焊接过程，形成焊缝。

2、  根据权利要求1所述的宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法，其特征是，以下通过步骤进一步限定：
步骤1：将两块宽度为1～80mm、厚度为0.2～1.5mm的宽带型薄钢板上下搭接定位后置于静止的平面型下电极上，搭接重叠部分的尺寸为1.0～2.0mm；
步骤2：上电极压下，并通过上下电极对工件搭接部分进行加压，上电极同样采用平面电极，它压实钢板搭接部分是在钢板搭接区域矩形面积上，保持均匀压实；
步骤3：合上放电可控硅开关，电容器组对焊接变压器放电，焊接变压器次级产生脉冲电流，对薄钢板进行一次通电焊接，通电焊接同时进一步增加电极压力进行锻压；
步骤4：通电结束经维持加压后释放，完成一次焊接过程。

3、  根据权利要求1或者2所述的宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法，其特征是，所述的电极，其端面为矩形的平面电极。

4、  根据权利要求2所述的宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法，其特征是，所述的步骤3，在加压条件下，利用电容放电脉冲电流，经焊接变压器降压后，通过工件产生焦耳热使搭接部分的接触面熔化后形成连续焊缝。

5、  根据权利要求2所述的宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法，其特征是，所述的步骤3，采用的电容储能最大容量为20000焦耳。

宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法
技术领域
本发明涉及的是一种用于焊接技术领域电阻焊的方法，尤其是一种宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊的方法。
背景技术
在汽车车身及零部件生产中，为了有效地利用钢材，以节省制造成本，经常需要对薄钢板进行拼接，由于生产中经常需要对拼接后的工件进行冲压、弯曲等加工，因此对拼接后的接头强度及韧性、拼接处的表面平整度要求较高，目前通常采用压平缝焊这一电阻焊方法对薄钢板进行拼接。压平缝焊是一种搭接连接方法，通过焊轮的滚动通电逐步完成焊接，焊接生产率较低，且由于此类焊机通常采用交流电源，焊接接头质量难以保证。
经对现有技术文献检索发现，高甲生等在《宝钢技术》，2000(1)上撰文“ST44钢压平缝焊接头组织和强度的影响”，该文对薄钢板压平缝焊进行了研究，并指出：未熔合缺陷是造成压平缝焊接头强度低的主要原因，提高焊接电流可以减小未熔合的尺寸，但不能过多地提高焊接电流，这样会增加接头的脆性。因此，采用交流电源的压平缝焊接头较难同时兼顾接头强度及韧性的要求。同时，压平缝焊还经常容易产生焊缝起始及终止处的焊接缺陷，特别是不适用于本发明涉及到的宽带型(宽度为1～80mm)的薄钢板焊接。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种宽带型薄钢板连接一次压平电容储能焊方法。使其针对现有宽带型薄钢板连接方法技术中的局限性，提高宽带型薄钢板连接接头的强度和韧性，以及宽带型薄钢板连接接头的表面平整性，显著提高焊接的生产率。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明将两块宽带型薄钢板搭接置于静止的平面型下电极上，上电极下降，将工件搭接区域相对下电极压实后，由储能电容器通过焊接变压器放电一次，通电结束经恒压维持后释放，完成一次焊接过程，形成焊缝。
以下通过方法步骤的描述对本发明进一步限定：
步骤1：将两块宽度为1～80mm、厚度为0.2～1.5mm的宽带型薄钢板上下搭接定位后置于静止的平面型下电极上，搭接重叠部分的尺寸为1.0～2.0mm。
所述的电极，其端面为矩形地平面电极。工件搭接尺寸较小，既有利于薄板对中，搭接区域材料耗损又小，而且焊后能保证工件连接处的平整度。
步骤2：上电极压下，并通过上下电极对工件搭接部分进行加压，上电极同样采用平面电极，它压实钢板搭接部分是在钢板搭接区域矩形面积上，保持均匀压实。
步骤3：合上放电可控硅开关，电容器组对焊接变压器放电，焊接变压器次级产生脉冲电流，对薄钢板进行一次通电焊接，通电焊接同时进一步增加电极压力进行锻压。
在加压条件下，利用电容放电脉冲电流，经焊接变压器降压后，通过工件产生焦耳热使搭接部分的接触面熔化后形成连续焊缝。
本发明采用的电容储能最大容量为20000焦耳，通过焊接变压器、焊接回路阻抗各参数的合理设计和匹配，获得了工艺性能优异的焊接电流波形：峰值电流大(约100kA)，且脉宽宽(约100ms)，极适宜于宽带型薄钢板压平焊接，保证在整个宽度上焊接电流均匀。
步骤4：通电结束经维持加压后释放，完成一次焊接过程。
本发明适用范围为：被焊材料为普通冷轧低碳钢板、电镀锌或热镀锌钢板。采用缝型搭接，一次通电完成宽带型薄钢板连接，采用一次完成长度最大达80mm的整条焊缝焊接，焊接生产率高，采用性能优异的电容储能焊接能源能同时满足接头的强度和韧性，且结合压平焊工艺使焊后工件连接处平整，外观质量好。
具体实施方式
实施例1，完成两块宽60mm，厚度为0.5mm的宽带型热镀锌钢板(长度不限)一次压平电容储能焊的实施过程如下：
1、将上述两块宽带型薄钢板上下搭接重叠1.5mm定位后，置于静止的平面型下电极上。
2、上电极压下，并通过上下电极对工件搭接部分进行加压，上电极同样采用平面电极，它压实钢板搭接部分是在钢板搭接区域矩形面积上，保持均匀压实(电极压力P约为8kN)。
3、合上放电可控硅开关K，电容器组C对焊接变压器B放电，焊接变压器次级产生脉冲电流(峰值约为80kA，脉宽约为80ms)，对薄钢板进行一次通电焊接，通电焊接同时进一步增加电极压力至12kN左右进行锻压。
4、通电结束经维持加压后释放，完成一次焊接过程。
5、焊后搭接部分的厚度基本上等于一块钢板的厚度。