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1、(10)申请公布号 CN 102500936 A (43)申请公布日 2012.06.20 CN 102500936 A *CN102500936A* (21)申请号 201110308420.2 (22)申请日 2011.10.12 B23K 28/02(2006.01) (71)申请人 北京工业大学 地址 100124 北京市朝阳区平乐园 100 号 (72)发明人 陈树君 王超 于洋 吴日光 白韶军 卢振洋 陈凯 (74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理 有限公司 11203 代理人 魏聿珠 (54) 发明名称 高强钢电阻与激光组合点焊焊接方法 (57) 摘要 高强钢电阻与激光组合。
2、点焊方法， 属于焊接 领域。所述焊接步骤为 ： a、 首先将试件用电阻点 焊进行焊接 ； b、 然后在电阻点焊焊核周围进行不 同轨迹的激光焊接。电阻与激光组合点焊焊接方 法的应用 ： 高强钢在汽车工业中的应用都是单独 的电阻点焊或者激光点焊焊接方法。本发明采用 了将电阻点焊和激光点焊组合的焊接方法方法， 既保证了电阻点焊在较小电流范围内不易产生飞 溅， 而且电阻点焊消除了两板间隙， 同时为激光焊 接起到夹具的作用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 。
3、页 1/1 页 2 1. 高强钢电阻与激光组合点焊方法， 其特征在于， 所述电焊方法的步骤为 ： a、 首先将试件用电阻点焊进行焊接， 电阻点焊焊核将焊件进行固定并消除间隙以利于 激光焊接 ； b、 然后在电阻点焊焊核周围进行激光焊接。 2. 根据权利要求 1 所述的高强钢电阻与激光组合点焊方法， 其特征在于 ： 所述的电阻点焊焊核直径在 5-8 毫米范围内， 且焊接无焊接飞溅产生。 3. 根据权利要求 1 所述的高强钢电阻与激光组合点焊方法， 其特征在于 ： 激光焊接轨迹为圆形或方形或两条直线。 4. 根据权利要求 1 所述的高强钢电阻与激光组合点焊方法， 其特征在于 ： 激光焊接熔核与电阻。
4、焊核的距离在 0-10 毫米之间。 权 利 要 求 书 CN 102500936 A 2 1/3 页 3 高强钢电阻与激光组合点焊焊接方法 技术领域 0001 本发明公开了一种电阻与激光组合点焊焊接方法， 具体的说是高强钢的电阻与激 光组合点焊方法， 属于高强钢应用焊接领域。 背景技术 0002 通常把抗拉强度大于 340MPa 或者屈服强度大于 210MPa 的钢划分为高强钢。现有 技术中， 有关高强钢在汽车领域中只有电阻点焊或者激光点焊的单独焊接方法。高强钢的 电阻点焊或者激光点焊存在以下主要缺点 ： 0003 1、 由于超高强度钢的特殊物理化学属性， 电阻点焊中焊接过程较难控制， 会出现。
5、 如焊接窗口狭窄、 飞溅严重等问题。 0004 2、 激光焊聚焦光斑小， 对冲压结构件的装配要求很高， 在进行激光点焊时， 必须有 一套专门的工件加压装置， 当激光焊接完成时才可以卸载压力。 0005 激光焊接由于具有快的加热和冷却速度， 具有窄的热影响区， 会对焊接热影响区 的晶粒粗化造成约束， 也会淡化热影响区的软化现象， 激光焊接技术的特点决定了它在汽 车制造业中具有非常广泛的应用前景， 尤其适合于强度级别较高的钢种焊接。但是激光焊 接由于其自身焊接的局限性和焊接夹具在焊接时的位置限制， 如何保证激光点焊在高强钢 的焊接的应用是提高高强钢焊接质量研究的重要内容。 发明内容 0006 本发。
6、明要解决的技术问题是针对在高强钢在汽车中的焊接中问题， 将电阻点焊和 激光点焊组合焊接获得良好的焊接接头。 0007 为了解决上述问题， 本发明采用以下技术方案。 0008 高强钢电阻与激光组合点焊方法， 所述焊接步骤为 ： 0009 a、 首先将试件用电阻点焊进行焊接， 电阻点焊焊核将焊件进行固定并消除间隙以 利于激光焊接 ； 0010 b、 然后在电阻点焊焊核周围进行激光焊接。 0011 其中所述的电阻与激光组合点焊方法两个步骤， 首先是电阻点焊消除板间隙且固 定， 然后在电阻焊核周围进行激光焊接。 0012 上述的电阻点焊焊核直径为 5-8 毫米。 0013 其中所述的高强钢电阻与激光组。
7、合点焊方法激光焊接轨迹为圆形、 方形、 两条直 线。 0014 其中所述的电阻与激光组合点焊方法中激光焊接熔核与电阻焊核的距离在 0-10 毫米之间。 0015 相对于现有技术而言， 本发明具有以下优点 ： 0016 1、 高强钢电阻与激光组合点焊方法的应用 ： 由于高强钢普通的点焊方法本身具有 局限性， 电阻点焊焊接过程不易控制， 容易产生各种焊接缺陷， 而激光点焊焊接又需要精确 说 明 书 CN 102500936 A 3 2/3 页 4 的焊接夹具， 由于高强钢的屈服强度极大， 焊接夹具的加压装置需提供很大的压力保证装 配精度。应用本发明的电阻与激光组合点焊方法， 其中电阻点焊焊核既提供。
8、了激光焊接的 固定装置， 又消除了两板之间的间隙， 本发明技术解决了上述单独焊接方法的焊接问题而 且保证的焊接质量。 0017 2、 高强钢组合点焊方法相对单独的电阻点焊和激光点焊方法大大提高了焊接接 头的拉剪力， 最大拉剪力分别最大提高 131和 48。组合点焊方法焊接接头的十字拉伸 力能达到 12KN， 大大提高了焊接接头抗拉性能。组合点焊方法焊接接头的断裂吸收能也得 到大大提高。 0018 3、 高强钢单独电阻点焊方法得到的焊接接头焊核处为粗大的马氏体组织， 组合点 焊方法得到的焊接接头中电阻点焊焊核处为高温回火组织， 相对于原来粗大马氏体塑性、 韧性大大提高。 附图说明 0019 图 。
9、1 为本发明激光轨迹为圆形的电阻与激光组合点焊焊接示意图。 0020 图 2 为本发明激光轨迹为方形的电阻与激光组合点焊焊接示意图。 0021 图 3 为本发明激光轨迹为两条直线的电阻与激光组合点焊焊接示意图。 0022 图 4 为本发明激光轨迹为不规则图形的电阻与激光组合点焊焊接示意图。 0023 图 5 为本发明电阻与激光组合点焊焊接接头宏观示意图及各个尺寸。 具体实施方式 0024 下面结合附图和具体实施方式对于本发明作进一步的说明 0025 为了便于本领域技术人员的理解， 下面将结合具体实例及附图对电阻与激光组合 点焊方法在高强钢中的应用做进一步的叙述。 0026 本发明揭示的焊接技术。
10、为将电阻点焊和激光点焊组合在一起， 获得了良好的高强 钢的焊接接头。 0027 该技术采用 NIMAK 机器人 X 型点焊钳， 配备 SCM 012 伺服压力控制器及 HWI 2008 中频逆变电源控制器。slab CO2 激光器， 功率 ： 3500W， 双层喷嘴， 内层 ： 氦 8L/Min ； 外层 ： 氩 10L/Min， 离焦量 ： 300。 0028 a 将试件用电阻点焊进行焊接， 电阻点焊焊核直径为 5mm-8 毫米之间 ； 0029 b 将电阻点焊接头的电阻焊核周围用激光进行二次焊接。 激光焊接轨迹形式为圆 形或方形或两条直线或不规则图形， 见附图 1-4， 并改变激光轨迹尺寸。
11、和激光焊接速度。 0030 电阻点焊后得到了激光焊接所需要的两板间隙， 无需专门的激光焊接夹具， 大大 简化了焊接过程。 0031 高强钢电阻点焊焊核直径和激光焊接参数是决定组合点焊接头力学性能的最主 要的因素。 高强钢组合点焊方法相对单独的电阻点焊和激光点焊方法大大提高了焊接接头 的拉剪力， 最大拉剪力分别最大提高 131和 48。组合点焊方法焊接接头的十字拉伸力 能达到 12KN， 大大提高了焊接接头抗拉性能。组合点焊方法焊接接头的断裂吸收能也得到 大大提高。 0032 高强钢单独电阻点焊方法得到的焊接接头焊核处为粗大的马氏体组织， 组合点焊 说 明 书 CN 102500936 A 4 。
12、3/3 页 5 方法得到的焊接接头中电阻点焊焊核处为高温回火组织， 相对于原来粗大马氏体塑性、 韧 性大大提高。 0033 高强钢电阻与激光组合点焊接头可参见附图 5。 0034 电阻点焊焊核直径 D， 激光熔核和电阻熔核之间的距离 t1， 激光熔宽 t2， 激光点焊 焊核内外侧直径分别为 d1 和 d2。通过调整以上尺寸可以获得综合力学性能良好的焊接接 头。 0035 以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式， 其描述较为具体和详细， 但不能因 此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是对本领域的普通技术人员来说， 在不 脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进这些都属于本发明的保护范围。因 此， 本发明的包围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 102500936 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102500936 A 6 2/2 页 7 图 5 说 明 书 附 图 CN 102500936 A 7 。