焊接鋁板的方法
2023-09-22 06:46:05
專利名稱：焊接鋁板的方法
技術領域：
本發明涉及焊接鋁板的方法，其中焊接電極幾乎不被汙染，並且 通過該方法可獲得優良的焊接質量。
背景技術：
通常，車身或車輛外板由鋼製成。近來，為了減輕車身的重量， 已為此用途開發了鋁材料，且因此，也更加需要裝配和接合鋁材料的 技術。
已經開發出用於接合鋼板的技術，然而，用於接合鋁板的技術的 開發卻進行得較慢。由於鋁板具有高導電性，在焊接過程中熱量通過 板材迅速消散，使得難以獲得接合鋁板的足夠熱量。另外，由於焊接 電極容易被汙染，所以難以使用常規的點焊方法接合鋁板。
因此，提出了一種通過氧化鋁板表面以增加其表面電阻值而容易 地焊接鋁板的方法。然而，當使用此方法時，焊接電極和鋁板之間的 接觸電阻值不恆定，並且鋁被熔化，且隨後由於鋁的擴散和在高溫下 形成金屬間化合物，鋁粘附在焊接電極的表面上，由此增加了焊接缺 陷的局部出現，並降低了焊接電極的壽命。
在此背景技術部分中所公開的上述信息僅用於增強對發明背景的 理解，因此，其可能包含不形成本國內已為本領域普通技術人員所公 知的現有技術的信息。
發明內容
在一方面，本發明提供了一種焊接鋁板的方法，其中焊接電極幾 乎不被汙染，並且通過該方法可獲得優良的焊接質量。
因此，在另一方面，本發明優選地提供了一種焊接鋁板的方法， 包括在上電極和下電極之間提供相互重疊的鋁板；分別在上電極和 上鋁板之間以及在下電極和下鋁板之間提供兩側鍍鎳(Ni)的薄金屬 板；和在對上、下電極供電時焊接鋁板。在該方法的優選實施例中，各薄金屬板可包括鋼板，並且在鋼板
的兩側順序地形成錫鍍層和鎳(Ni)鍍層。在其它實施例中，鋼板可 優選地具有100-120 pm的厚度，各錫鍍層可優選地具有0.1~0.2 pm的 厚度，且各鎳鍍層可優選地具有0.8 1.2pm的厚度。
另外，在此處所述方法的優選實施例中，可連續地提供薄金屬板， 使得薄金屬板與電極相接觸的部分在每次執行焊接時優選地改變。
應當理解的是，此處所使用的術語"車輛"或"車輛的"或者其 它類似術語包括通常的機動車輛，諸如包括運動型多功能車(SUV)、 公共汽車、卡車、各種商用車在內的客運車輛，包括各種艇和船隻在 內的水運工具，以及飛行器等等，並且包括混合動力車、電動車、插 電式混合動力電動車、氫動力車和其它代用燃料車(例如，從石油以 外的資源所獲得的燃料)。
如此處所提到的，混合動力車是具有兩種或多種動力源、例如既 有汽油動力又有電動力的車輛。
本發明的上述特徵和優點從附圖和以下具體實施方式
中將是顯而 易見的或者在其中被更為詳細地闡明，其中附圖結合在並形成本說明 書的一部分，且具體實施方式
一起用於通過實例的方式解釋本發明的 原理。
結合附圖從以下詳細說明中將會更加清楚地理解本發明的上述和 其它目的、特徵和優點，其中-
圖1是用於說明根據本發明的實施例的焊接鋁板的處理的視圖2是顯示出取決於從圖1中所示的焊接區域間隔開的距離的溫 度分布的曲線圖3是顯示出圖1中所示的薄金屬板的截面圖4是顯示出根據本發明的用於執行焊接鋁板的處理的系統的視 圖；並且
圖5是顯示出根據本發明的焊接鋁板的處理的實例的視圖。
具體實施方式
如此處所述，本發明包括一種焊接鋁板的方法，其包括提供鋁板，
提供兩側鍍鎳(Ni)的薄金屬板，和焊接鋁板。
在一個實施例中，鋁板在上電極和下電極之間相互重疊。 在另一實施例中，分別在上電極和上鋁板之間以及在下電極和下
鋁板之間提供兩側鍍鎳(Ni)的薄金屬板。
在另一相關實施例中，該方法包括對上、下電極供電。 在又一實施例中，各薄金屬板包括鋼板、錫鍍層和鎳(Ni)鍍層。 在再一實施例中，在鋼板的兩側順序地形成錫鍍層和鎳(Ni)鍍層。
在另一方面，本發明的特徵在於一種包括由此處所述的焊接方法 製造的鋁板的機動車輛。
以下，將參照附圖詳細說明本發明的優選實施例。
根據本發明的特定優選實施例，並參照圖1和2，在適當地相互間 隔開的上電極10a和下電極10b之間，優選地提供相互重疊的兩塊鋁 板20。在特定優選實施例中，此上電極10a和下電極10b為銅電極。 優選地，分別在上電極10a與上鋁板20a以及在下電極10b與下鋁板 20b之間適當地插入優選地在兩側鍍鎳(Ni)的薄金屬板30。優選地， 當在上電極10a和下電極10b通過薄金屬板30與上鋁板20a和下鋁板 20b相接觸的狀態下，對上電極10a和下電極10b供電時，除在焊接區 域l (見圖2)之外，在薄金屬板30與鋁板20之間產生附加電阻，並 由此可容易地執行適當地焊接鋁板20的處理。
根據本發明的其它優選實施例，並參照圖3，各薄金屬板30具有 這樣的優選結構，其中在鋼板31的兩側適當地順序地形成錫(Sn)鍍 層32和鎳(Ni)鍍層33。優選地，鋼板31用於增加焊接鋁板20所必 需的電阻，並且由於錫鍍層32具有優良的潤溼性和粘著性，其用於適 當地提高電流效率。在另外的實施例中，鎳鍍層33用於提高平滑度並 由此增加電流密度，且用於防止在鋼板31與電極10之間形成金屬間 化合物並由此適當地增加電極10的壽命。
在其它特定實施例中，優選地鋼板31的厚度在100至120 pm的 範圍中。優選地，當鋼板31的厚度小於100 ,時，很難產生具有小 於100^im的厚度的鋼板，並且當其厚度大於120pm時，流入電極10的冷卻水的冷卻功能適當地惡化，並由此使鋼板31熔化且隨後適當地 粘附在鋁板20上。優選地，當未在鋼板31的兩側形成錫鍍層32時， 鋼板31與鎳鍍層33之間的粘附適當地減小，且由此電流效率減小， 從而優選地各錫鍍層32的厚度在0.1至0.2 pm的範圍中。在另外的實 施例中，優選地各鎳鍍層33的厚度在0.8至1.2 pm的範圍中。優選地， 當各鎳鍍層33的厚度小於0.8 pm時，不能有效地增加電流密度，且由 此消耗大量電流，而當其厚度大於1.2^1111時，與所獲得的鍍敷效果相 比，經濟效益較低。
將參照示例性的圖4和5，根據本發明的特定優選實施例，說明提 供薄金屬板的處理。
在特定優選實施例中，且如圖4中所示，通過供給單元40在電極 10與鋁板20之間連續地提供薄金屬板30。優選地，供給單元40旋轉 薄金屬板30，並在第一焊接之後下一焊接之前將其移動至下一點焊縫。 因此，由於通過供給單元40連續地提供薄金屬板30，所以電極10與 薄金屬板30之間的電阻值優選地保持恆定，且由此可獲得一致和優良 的焊接質量。根據特定優選實施例，例如如圖4中所示，供給單元40 優選地製造成鏈輪形式，但也可使用常規技術製造成各種形式。另外， 根據其它示例性實施例，是在提供將被焊接的鋁板之前還是之後提供 薄金屬板並不重要。
根據本發明的其它優選實施例，且如圖5中所示，圖5是連續焊 接鋁板多次的優選處理的實驗實例。從圖5中可以看出，在悍接之後， 在薄金屬板30上以規則間隔形成點焊縫。如此處所述，作為實驗的結 果，在常規點焊中，在形成100 200個點焊縫之後必須修整焊接電極， 但是，優選地在本發明的特定實施例中，電極的修整周期可被適當地 增加10倍或更多倍。根據另外的示例性實施例，已發現所有悍點展現 出一致和優良的焊接質量。在特定實施例中，未說明的附圖標記"ll" 是焊接引導結構(weldingguide)。
如此處所述，根據本發明的焊接鋁板的方法提供了，通過薄金屬 板防止鋁板與電極之間的直接接觸，並且在鋁板與薄金屬板之間產生 附加電阻，使得能夠適當地防止焊接電極的汙染，並可提高點焊縫的 強度和焊接質量。另外，如此處的優選方面和實施例中所述，在根據本發明的焊接 鋁板的方法中連續地提供薄金屬板，由此可提高可加工性。
如上所述，儘管已為了說明性的目的公開了本發明的優選實施例， 然而本領域技術人員將會理解，可存在各種改型、添加和替換，而不 偏離如所附權利要求中所公開的本發明的範圍和實質。
權利要求
1.一種焊接鋁板的方法，包括提供鋁板，其中所述鋁板在上電極與下電極之間相互重疊；分別在所述上電極與上鋁板之間以及在所述下電極與下鋁板之間提供兩側鍍鎳(Ni)的薄金屬板；和在對所述上電極和下電極供電時焊接所述鋁板。
2. 如權利要求1所述的焊接鋁板的方法，其中各所述薄金屬板包括鋼板，和在所述鋼板的兩側順序地形成的錫鍍層和鎳(Ni)鍍層。
3. 如權利要求2所述的焊接鋁板的方法，其中所述鋼板具有100 ~ 120 pm的厚度，各所述錫鍍層具有0.1 ~ 0.2 nm的厚度，並且各所述 鎳鍍層具有0.8 ~ 1.2 pm的厚度。
4. 如權利要求1所述的焊接鋁板的方法，其中連續地提供所述薄 金屬板，使得所述薄金屬板與所述電極相接觸的部分在每次執行焊接 時改變。
5. —種焊接鋁板的方法，包括 提供鋁板；提供兩側鍍鎳(Ni)的薄金屬板；和 焊接所述鋁板。
6. 如權利要求5所述的焊接鋁板的方法，其中所述鋁板在上電極 與下電極之間相互重疊。
7. 如權利要求5所述的焊接鋁板的方法，其中分別在所述上電極 與上鋁板之間以及在所述下電極與下鋁板之間提供兩側鍍鎳(Ni)的 所述薄金屬板。
8. 如權利要求5所述的焊接鋁板的方法，還包括對所述上電極和下電極供電的步驟。
9. 如權利要求5所述的焊接鋁板的方法，其中各所述薄金屬板包括鋼板、錫鍍層和鎳(Ni)鍍層。
10. 如權利要求9所述的焊接鋁板的方法，其中在所述鋼板的兩 側順序地形成所述錫鍍層和鎳(Ni)鍍層。
全文摘要
此處公開了一種焊接鋁板的方法，包括在上電極與下電極之間提供相互重疊的鋁板；分別在上電極與上鋁板之間以及在下電極與下鋁板之間提供兩側鍍鎳(Ni)的薄金屬板；和對上、下電極供電，隨後焊接鋁板。
文檔編號B23K11/18GK101653862SQ20091013362
公開日2010年2月24日 申請日期2009年4月2日 優先權日2008年8月22日
發明者柳志泓 申請人:現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社