減振複合板油底殼雙層電阻焊方法
2023-06-01 22:10:16 1
專利名稱：減振複合板油底殼雙層電阻焊方法
技術領域：
本發明涉及的是一種焊接技術領域的方法，尤其是一種減振複合板油底殼雙層電阻焊方法。
背景技術：
為減少振動、降低噪聲，提高柴油機配置，從而提高豪華客車的舒適性，目前柴油機油底殼越來越多地用減振複合板替代原來的單層鋼板。油底殼上採用的減振複合板通常是由厚度為0.9mm的兩層St16鋼板中間夾一層高分子阻尼材料構成的。減振複合板焊接設備及工藝一直是開發此類油底殼中的一大難點。用常規的焊接方法焊接油底殼上的放油螺柱，只能實現單層焊接且極易出現氣孔等焊接缺陷而滲透。
經對現有技術文獻檢索發現，張宇等在《焊接技術》2004(3)上撰文「減振板點焊的研究」，該文根據減振板點焊的特點，設計了減振板點焊的導通旁路，並通過相應的點焊工藝試驗，對主要焊接工藝參數變化對焊點尺寸和性能的影響進行了分析。用此種方法點焊減振板，雖然證明在一定的焊接工藝參數下能保證焊點的尺寸和強度，但存在的問題是(1)可焊的焊接截面尺寸有限；(2)合適的焊接工藝參數範圍較小；(3)對中間絕緣層的損傷面積可能較大。此外，該方法特別不適用於類似放油螺柱這樣的展開截面接頭形式的焊接，難以通過保證電流的均勻性來確保接頭的密封性。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中的不足，提供一種減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，使其針對現有減振複合板連接方法中的局限性，實現減振複合板油底殼放油螺柱的雙層連接，保證連接接頭的強度和密封性要求，並最小程度地損傷減振複合板中間的絕緣層，也可顯著提高焊接生產率。
本發明是通過以下技術方案實現的，具體步驟如下步驟1將減振複合板油底殼放油口置於焊機定位座上。
所述的減振複合板，厚度為0.9mm的兩層st16鋼板中間夾一層高分子阻尼材料。
所述的減振複合板油底殼放油口，直徑為Φ30～Φ50。
所述的定位座，表面絕緣，外圈有三個通孔，內置三個點焊電極。
步驟2將放油螺柱置於油底殼放油口上通過定位座與放油口對準。
所述放油螺柱，其與油底殼接觸的下表面上預先加工有一圈凸緣。
步驟3第一上電極和第二上電極同時下降，第一上電極壓於放油螺柱上，第二上電極壓於油底殼放油口靠近螺柱的外圈，並保持兩電極壓實油底殼。
所述的第一上電極同時連接儲能焊接變壓器次級的一極和交流組焊變壓器次級三組次級的一公共極，第二上電極連接儲能焊接變壓器次級的另一極。
步驟4合上放電可控矽開關，電容器組對儲能焊接變壓器放電，焊接變壓器次級產生脈衝電流，對放油螺柱與油底殼放油口減振複合板上層鋼板形成的迴路進行一次通電凸焊，通電焊接同時進一步增加電極壓力進行鍛壓。
在加壓條件下，利用電容放電脈衝電流，經焊接變壓器降壓後，通過工件產生焦耳熱使放油螺柱凸緣與油底殼接觸面熔化後形成一圈密封焊縫。同時，利用該放電脈衝具有瞬時大電流的特點，在保證接頭質量的前提下，使減振複合板中間的絕緣層損傷最小。
此步驟中，採用的電容儲能最大容量為30000焦耳，保證足夠的焊接能量使放油螺柱整個凸緣接觸面均勻熔化，滿足接頭所需的密封要求。
步驟5第一次通電結束後，第二上電極釋放，完成放油螺柱與減振複合板上層鋼板的密封連接，同時三個點焊下電極上升與油底殼減振複合板放油口下層鋼板接觸並壓實。
步驟6由交流阻焊變壓器通電一次，完成雙層板的焊接。
所述的交流阻焊變壓器，是一個一組初級線圈、三組獨立次級線圈的變壓器，三組次級線圈的一個極連接在一起，並與第一上電極相連，三組線圈的另一極分別與三個點焊下電極相連，保證三組點焊電流的均勻。
此步驟中，採用的工頻交流阻焊電源容量為63kVA，並採用三組獨立的次級線圈，保證三組點焊電流的均勻性。
步驟7經維持加壓後，第二上電極及三個點焊下電極同時釋放，最終形成放油螺柱與雙層減振複合板的密封及強度連接。
本發明採用電容儲能第一脈衝電流完成單面凸焊，工頻交流第二脈衝電流完成雙面點焊的方式在一臺焊機上完成減振複合板油底殼的雙層電阻焊。本發明的顯著優點是利用電容儲能放電瞬時大電流的特點，焊接能量集中，既能保證較大截面的密封焊接，又能使減振複合板中間絕緣層損傷較小，並利用第二脈衝點焊保證接頭強度。而且焊接生產率高，對供電電網的容量要求低。
具體實施例方式
實施例一，完成在用上海寶鋼產BVDS-1減振複合板製成的油底殼上焊接外徑為Φ49放油螺柱的雙層電阻焊方法的實施過程如下1、將減振複合板油底殼放油口平面置於焊機定位座上，並將底部加工有直徑Φ46、上底寬0.2mm、下底寬1mm、高0.8mm凸緣的放油螺柱置於放油口上對準。
2、第一上電極和第二上電極同時下降，第一上電極壓於放油螺柱上(電極壓力為30kN)，第二上電極壓於油底殼放油口靠近螺柱的外圈(電極壓力為30kN)。
3、檢測到兩電極達到預設的壓力後，由儲能電容器通過儲能焊接變壓器產生放電脈衝(峰值約為160kA，脈寬約為50ms)。
4、通電結束後第二上電極釋放，完成放油螺柱與減振複合板上層鋼板的密封連接。
5、同時三個點焊下電極上升與油底殼減振複合板放油口下層鋼板接觸並壓實後(每個電極的壓力為1.2kN)，再由交流阻焊變壓器通電一次(每點焊接電流為5kA，焊接時間為20cyc)，完成雙層板的焊接。
6、經維持加壓後，第二上電極及三個點焊下電極同時釋放，最終形成放油螺柱與雙層減振複合板的密封及強度連接。
本發明焊接生產率高，接頭的密封性好，強度高，外觀質量好，對減振複合板中間絕緣層損傷小，且對供電電網的容量要求低。
權利要求
1.一種減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵在於，具體步驟如下步驟1將減振複合板油底殼放油口置於焊機定位座上；步驟2將放油螺柱置於油底殼放油口上通過定位座與放油口對準；步驟3第一上電極和第二上電極同時下降，第一上電極壓於放油螺柱上，第二上電極壓於油底殼放油口靠近螺柱的外圈，並保持兩電極壓實油底殼；步驟4合上放電可控矽開關，電容器組對儲能焊接變壓器放電，焊接變壓器次級產生脈衝電流，對放油螺柱與油底殼放油口減振複合板上層鋼板形成的迴路進行一次通電凸焊，通電焊接同時進一步增加電極壓力進行鍛壓；步驟5第一次通電結束後，第二上電極釋放，完成放油螺柱與減振複合板上層鋼板的密封連接，同時三個點焊下電極上升與油底殼減振複合板放油口下層鋼板接觸並壓實；步驟6由交流阻焊變壓器通電一次，完成雙層板的焊接；步驟7經維持加壓後，第二上電極及三個點焊下電極同時釋放，最終形成放油螺柱與雙層減振複合板的密封及強度連接。
2.根據權利要求1所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟1中，所述的減振複合板，厚度為0.9mm的兩層St16鋼板中間夾一層高分子阻尼材料。
3.根據權利要求1或者2所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟1中，所述的減振複合板油底殼放油口，直徑為Φ30～Φ50。
4.根據權利要求1或者2所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟1中，所述的定位座，表面絕緣，外圈有三個通孔，內置三個點焊電極。
5.根據權利要求1所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟2中，所述的放油螺柱，其與油底殼接觸的下表面上預先加工有一圈凸緣。
6.根據權利要求1所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟3中，所述的第一上電極同時連接儲能焊接變壓器次級的一極和交流組焊變壓器次級三組次級的一公共極，第二上電極連接儲能焊接變壓器次級的另一極。
7.根據權利要求1所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟4中，在加壓條件下，利用電容放電脈衝電流，經焊接變壓器降壓後，通過工件產生焦耳熱使放油螺柱凸緣與油底殼接觸面熔化後形成一圈密封焊縫；同時，利用該放電脈衝具有瞬時大電流的特點，在保證接頭質量的前提下，使減振複合板中間的絕緣層損傷最小。
8.根據權利要求1或者7所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟4中，採用的電容儲能最大容量為30000焦耳，保證足夠的焊接能量使放油螺柱整個凸緣接觸面均勻熔化。
9.根據權利要求1所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟6中，所述的交流阻焊變壓器，是一個一組初級線圈、三組獨立次級線圈的變壓器，三組次級線圈的一個極連接在一起，並與第一上電極相連，三組線圈的另一極分別與三個點焊下電極相連，保證三組點焊電流的均勻。
10.根據權利要求1或者9所述的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，其特徵是，步驟6中，採用的工頻交流阻焊電源容量為63kVA，並採用三組獨立的次級線圈，保證三組點焊電流的均勻性。
全文摘要
一種焊接技術領域的減振複合板油底殼雙層電阻焊方法，將減振複合板油底殼放油口平面置於焊機定位座上，再將放油螺柱置於放油口上對準。兩個上電極同時下降，第一上電極壓於放油螺柱上，第二上電極壓於油底殼放油口靠近螺柱的外圈，兩電極壓實後，由儲能電容器通過儲能焊接變壓器放電一次，通電結束後第二上電極釋放，同時三個點焊下電極上升與油底殼減振複合板放油口下層鋼板接觸並壓實後，再由交流阻焊變壓器通電一次，完成雙層板的焊接，經維持加壓後，第二上電極及三個點焊下電極同時釋放，完成一次焊接，最終形成放油螺柱與雙層減振複合板的密封及強度連接。本發明焊接生產率高，接頭的密封性好，強度高，對減振複合板中間絕緣層損傷小。
文檔編號B23K11/14GK1736650SQ20051002929
公開日2006年2月22日 申請日期2005年9月1日 優先權日2005年9月1日
發明者王敏, 阮慎孝, 倪純珍, 蘆鳳桂, 錢靜峰 申請人:上海交通大學