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      一種鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法

      文檔序號:3116266閱讀:164來源:國知局
      一種鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法。在對鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊連接時,在鋁基復(fù)合材料之間添加一厚度為2~10μm的純鋁箔片,在鋁基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為0.8~1.8秒,維持時間為1.0~2.2秒,電極壓力為2500~3500牛頓,焊接時間為0.3~0.5秒,焊接電流為16.5~19.5千安。本發(fā)明通過在鋁基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行電阻點焊連接,從而有效改善目前鋁基復(fù)合材料電阻點焊熔核直徑小、接頭強度低和粘連等缺陷。利用本發(fā)明對鋁基復(fù)合材料進行點焊,其熔核平均直徑為7.2mm,接頭的平均抗剪力為2043.9牛。
      【專利說明】一種鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種提高鋁基復(fù)合材料電阻點焊接頭性能的工藝方法,具體涉及一種在常規(guī)鋁基復(fù)合材料電阻點焊基礎(chǔ)上通過在兩個鋁基復(fù)合材料之間添加純鋁箔片來改善接頭性能的工藝方法。即本發(fā)明具體涉及一種鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]鋁基復(fù)合材料是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的一種金屬基復(fù)合材料,具有高比強度、高比模量、耐磨性好和熱膨脹系數(shù)低等優(yōu)點,還可以根據(jù)需要對材料的性能進行組合設(shè)計,因而有較大的應(yīng)用前景。然而,鋁基復(fù)合材料的基體與增強相之間熱物理性能如熔點、導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)以及化學(xué)相容性相差較大,使其焊接要比單相均質(zhì)材料復(fù)雜得多,形成高強度的焊接接頭較困難。這種材料的連接問題一直阻礙著該種材料的迅速發(fā)展,成為該材料走向?qū)嵱没恼系K。
      [0003]電阻點焊是一種主要用于薄板連接的制造工藝,因其具有生產(chǎn)率高、焊接質(zhì)量好、低成本和易實現(xiàn)高速自動化生產(chǎn)等特點,廣泛應(yīng)用于汽車制造及航空等工業(yè)部門。另外,對于鋁基復(fù)合材料電阻點焊而言,點焊過程加熱時間短,能有效抑制增強相與基體鋁Al間的界面反應(yīng),并且在壓力作用下成形,接頭成型更致密。所以,電阻點焊更適合用于此類鋁基復(fù)合材料的連接,是一種很有前景的復(fù)合材料焊接工藝。
      [0004]本發(fā)明技術(shù)人員根據(jù)鋁基復(fù)合材料的性能和電阻點焊工藝的特點,前期曾進行了SiCp/LY12復(fù)合材料的電阻點焊工藝研究,驗證了電阻點焊制造工藝完全可以應(yīng)用到含有增強相的鋁基復(fù)合材料連接中(詳見論文:袁森,李杏瑞.SiCp/LY12復(fù)合材料的電阻點焊工藝研究[J],金屬鑄鍛焊技術(shù),2008,37 (1):49-51)。但是,在此工藝下形成的熔核平均直徑較小,只有4.3mm,沒有充分發(fā)揮材料的潛能。
      [0005]據(jù)此,本發(fā)明技術(shù)人員在2009年申請的發(fā)明專利“鋁基復(fù)合材料的電阻點焊新方法”(專利號為CN200910065736.6)中進行了改進,詳見該發(fā)明專利的具體內(nèi)容。在該專利提供的技術(shù)方案中,對鋁基復(fù)合材料連接時,在鋁基復(fù)合材料和電極之間添加不銹鋼(該專利的電阻點焊示意圖詳見附圖1)。由此可以增加熱輸入,減少熱散失。但是,在后續(xù)深入的研究中發(fā)現(xiàn)該專利存在如下主要缺陷:
      (I)點焊熔核直徑未達到最大值、點焊接頭的抗拉剪力還有待提高;即點焊熔核直徑和點焊接頭的抗拉剪力均有待進一步提高。
      [0006]對于鋁基復(fù)合材料的電阻點焊,接頭沒有缺陷時,熔核直徑越大,接頭的拉剪力越大;CN200910065736.6的發(fā)明專利中熔核直徑為5.3mm,不是最大值;拉剪力為1693牛頓,也不是最大值。
      [0007](2)接頭區(qū)易過熱,容易產(chǎn)生不銹鋼和鋁基復(fù)合材料工件之間的粘連(粘連現(xiàn)象詳見附圖2)。
      [0008](3)按照CN200910065736.6的發(fā)明專利公開的技術(shù)方案進行電阻點焊焊接時,由于不銹鋼與鋁基復(fù)合材料試樣表面不可能絕對平整,而且不銹鋼(例如ICrlSNiOTi)的電阻率為70 X 10_6?130 X 10_6Ω.m,而鋁合金(例如LY12)的電阻率為4.4 χ 10_6Ω.m,相差約20倍;不銹鋼的熱傳導(dǎo)系數(shù)為20W/ (m.K),鋁合金的熱傳導(dǎo)系數(shù)為237W/ (m.K),相差約10倍。從而使得點焊時不銹鋼和鋁基復(fù)合材料的接觸面迅速升溫,不易散熱,很容易造成不銹鋼和鋁基復(fù)合材料試樣之間的粘連,影響試樣表面質(zhì)量,損壞電極,降低接頭的力學(xué)性能。
      [0009](4)按照CN200910065736.6的發(fā)明專利公開的技術(shù)方案進行電阻點焊焊接時,因過熱極易在點焊接頭區(qū)形成氫氣孔缺陷(詳見附圖2)。
      [0010]本發(fā)明技術(shù)人員經(jīng)過長期不懈的深入研究,研制出一種能夠解決上述鋁基復(fù)合材料點焊焊接時存在的缺陷的新點焊工藝方法。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有鋁基復(fù)合材料電阻點焊方法存在的熔核直徑較小、點焊接頭的抗拉剪力較小和粘連等缺陷,本發(fā)明提供一種能夠提高目前鋁基復(fù)合材料電阻點焊接頭性能的方法,即本發(fā)明提供一種新的鋁基復(fù)合材料電阻點焊方法。本發(fā)明技術(shù)方案通過在鋁基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行電阻點焊連接,從而有效改善目前鋁基復(fù)合材料電阻點焊接頭性能的問題,即從而解決了鋁基復(fù)合材料電阻點焊熔核直徑小、接頭強度低和粘連等缺陷。
      [0012]為了解決上述問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
      本發(fā)明提供一種鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,在對鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊連接時,在招基復(fù)合材料之間添加一厚度為2?10 μ m的純招猜片,在招基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為0.8?1.8秒,維持時間為1.0?2.2秒,電極壓力為2500?3500牛頓,焊接時間為0.3?0.5秒,焊接電流為16.5?19.5千安。
      [0013]根據(jù)上述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,所述鋁基復(fù)合材料的基體為2A12、2A11、2A14、6A02、2A50、2B50和3A21中的任一種;所述鋁基復(fù)合材料的增強相為碳化硅顆粒、碳化硅晶須或氧化鋁顆粒。
      [0014]根據(jù)上述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,所述鋁基復(fù)合材料的增強相顆粒平均粒徑為5?15 μ m,增強相在鋁基復(fù)合材料中所占的體積分數(shù)為12?18%。
      [0015]根據(jù)上述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,所述鋁基復(fù)合材料加工成試樣,試樣兩邊等厚,其厚度為1.2?2.0mm。
      [0016]根據(jù)上述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,所述鋁基復(fù)合材料試樣的規(guī)格為45X25X 1.5mm,鋁基復(fù)合材料試樣焊接時搭接長度為13?16mm。
      [0017]根據(jù)上述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,所述在鋁基復(fù)合材料電阻點焊過程中冷卻水流量為2?4升/分。
      [0018]根據(jù)上述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,所述點焊機電極材料為紫銅,電極直徑為12?28mm,電極端部形狀為球面電極、圓頂電極或平面電極。
      [0019]根據(jù)上述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,所述鋁基復(fù)合材料在電阻點焊開始前將其表面和背面用砂紙打磨,去除表面氧化膜,再用丙酮清理并風(fēng)干;所用純鋁箔片光滑平整,并且在電阻點焊前用丙酮清洗干凈并風(fēng)干。
      [0020]點焊工藝過程結(jié)束后,取出點焊試樣,即得到本發(fā)明技術(shù)的鋁基復(fù)合材料電阻點焊接頭。點焊接頭的微觀形貌如附圖8所示,在熔核中心區(qū)顆粒分布均勻,但數(shù)量稀少;在焊縫過渡區(qū)母材顆粒較多,從點焊熔核中心到過渡區(qū)再到母材區(qū)基體連接好,未出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷,進一步證實了采用本發(fā)明技術(shù)方案焊接鋁基復(fù)合材料的可行性。
      [0021]本發(fā)明的積極有益效果:
      1、本發(fā)明在招基復(fù)合材料電阻點焊現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,在兩個招基復(fù)合材料試樣之間放置一純鋁箔片(參見附圖3),把原來兩個試樣的直接點焊變成兩個試樣中間添加純鋁箔夾層的點焊,從而改善電阻點焊時熱源的狀態(tài)。采用本發(fā)明技術(shù)方案進行電阻點焊連接,增加兩個接觸電阻Rcl,根據(jù)點焊產(chǎn)熱公式可知(電阻點焊電阻示意圖詳見附圖5),在其它條件相同時從熔核內(nèi)部直接增加點焊接頭區(qū)的產(chǎn)熱,從而可形成直徑為7.2mm的較大點焊熔核。
      [0022]2、本發(fā)明在兩個鋁基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片,從微觀上改善接頭的連接特性,減少弱連接的對數(shù),提高接頭的拉剪力(參見附圖6)。
      [0023]從附圖6可以看出,不加Al箔時,點焊接頭區(qū)連接方式有Al-Al、Al-SiC及SiC-SiC ;添加Al箔后,點焊焊接頭區(qū)連接方式為Al-Al及Al-SiC。SiC屬于陶瓷材料,在點焊連接方式中SiC-SiC及Al-SiC屬于弱連接,連接強度低;而Al-Al連接的強度要遠大于SiC-SiC及Al-SiC。所以,Al箔的加入,使原來增強體-增強體、(弱連接)轉(zhuǎn)變?yōu)樵鰪婓w-基體連接(強連接),接頭強度得到顯著提高。
      [0024]進一步分析可知,Al箔在電阻點焊接頭加熱成型過程中,類似于釬料,在電阻熱作用下熔化、潤濕點焊區(qū)母材及顆粒的作用,促進接頭間的原子擴散及冶金結(jié)合,進一步提高接頭強度。
      [0025]3、在本發(fā)明中,通過在兩個鋁基復(fù)合材料試樣中間添加純鋁箔片增加點焊時接頭區(qū)的電阻,在電流一定時增加接頭區(qū)的熱輸入,改變熱源狀態(tài),改善接頭微觀成型,同樣板厚情況下形成的熔核平均直徑為7.2mm,接頭的平均抗剪力為2043.9牛。
      [0026]4、在電阻點焊機熱容量有限的情況下通過本發(fā)明技術(shù)方案進行點焊連接,使焊機可焊板材厚度達到1.2?2.0_,擴大焊機的適用范圍,降低對電阻點焊機設(shè)備的損傷,且該焊接工藝簡單便捷。
      [0027]因此,在對鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊連接時,鋁基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片,不僅能增加焊接區(qū)的熱輸入,提高鋁基復(fù)合材料的電阻點焊的工作效率,減少電極粘接的發(fā)生,還能有效改善接頭微觀的連接狀態(tài),減少接頭的區(qū)弱連接,顯著提高電阻點焊接頭的拉剪力,同時降低對電阻點焊機設(shè)備的熱損傷,并且操作方法簡單。因而,本發(fā)明是一種簡單有效的鋁基復(fù)合材料電阻點焊新技術(shù),具有重要的應(yīng)用價值。
      [0028]5、本發(fā)明與CN200910065736.6的發(fā)明專利存在的主要不同及優(yōu)越之處,主要有以下幾點:
      a、添加的材料不同,CN200910065736.6的發(fā)明專利采用的是0.1?0.2mm厚的不銹鋼片,本發(fā)明采用的是2?10 μ m的純鋁箔片。
      [0029]b、添加材料的數(shù)量和施加部位不同,CN200910065736.6的發(fā)明專利添加的不銹鋼片是兩片,分別位于兩個電極和鋁基復(fù)合材料試樣之間;而本發(fā)明添加的純鋁箔是一片,位于兩個鋁基復(fù)合材料試樣之間。
      [0030]C、本發(fā)明技術(shù)方案改進后取得的效果不同,本發(fā)明點焊技術(shù)效果較好;本發(fā)明技術(shù)方案中點焊熔核直徑從原來的5.3mm提高到7.2mm,即點焊熔核直徑提高了 35.8% ;同時本發(fā)明技術(shù)方案點焊接頭的抗剪強度從1693牛提高到2043.9牛,提高了 350.9牛,即抗剪強度提高了 20.7%。
      [0031]d、從附圖7可以看出,兩種技術(shù)方案產(chǎn)熱機理及部位不一樣,CN200910065736.6發(fā)明專利的增加產(chǎn)熱如附圖7 (a)橢圓黑色區(qū)域,是從不銹鋼和試樣之間增加產(chǎn)熱,屬于外圍輔助產(chǎn)熱;本發(fā)明技術(shù)方案的增加產(chǎn)熱如附圖7 (b)的橢圓黑色區(qū)域,是從兩個試樣之間直接產(chǎn)熱,屬于內(nèi)部直接增加產(chǎn)熱。并且,在CN200910065736.6發(fā)明專利中因為不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)遠遠大于鋁基復(fù)合材料和銅電極的導(dǎo)熱系數(shù),所以散熱慢,最終導(dǎo)致過熱、燒損等缺陷。
      [0032]e、從微觀機理上由于純鋁箔的加入在點焊時熔化、潤濕、促進接頭區(qū)的冶金結(jié)合,另外增加強連接的對數(shù),減少弱連接的對數(shù),進一步從微觀上提高了接頭性能。
      [0033]f、采用本發(fā)明技術(shù)方案進行點焊連接,其設(shè)備和試樣的燒損情況減輕,在本發(fā)明技術(shù)方案條件下沒有發(fā)現(xiàn)明顯的試樣和電極燒損現(xiàn)象。
      [0034]g、本發(fā)明采用的工藝參數(shù)不同,增加了預(yù)壓和維持時間,增加了電極壓力,提高了焊接電流。
      [0035]【專利附圖】

      【附圖說明】:
      圖1 CN200910065736.6發(fā)明專利的鋁基復(fù)合材料電阻點焊方法的電阻點焊示意圖。
      [0036]圖2 CN200910065736.6發(fā)明專利存在的粘連和氫氣孔缺陷微觀圖。
      [0037]圖3本發(fā)明鋁基復(fù)合材料電阻點焊方法示意圖。
      [0038]圖4本發(fā)明鋁基復(fù)合材料電阻點焊試樣搭接接頭示意圖。
      [0039]圖5本發(fā)明鋁基復(fù)合材料電阻點焊電阻示意圖。
      [0040]圖6本發(fā)明鋁基復(fù)合材料點焊中間夾鋁箔對接頭微觀成型的影響示意圖。
      [0041]圖6中,Ca)為無夾層點焊接頭,(b)為有夾層鋁箔點焊接頭。
      [0042]圖7 CN200910065736.6發(fā)明專利與本發(fā)明兩種電阻點焊方法產(chǎn)熱部位及機理的對比示意圖。
      [0043]圖7中,a為CN200910065736.6發(fā)明專利電阻點焊產(chǎn)熱部位圖,b為本發(fā)明電阻點
      焊產(chǎn)熱部位圖。
      [0044]圖8本發(fā)明鋁基復(fù)合材料電阻點焊接頭的微觀形貌圖。
      [0045]【具體實施方式】:
      以下結(jié)合實施例進一步闡述本發(fā)明,但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
      [0046]本發(fā)明采用鋁基復(fù)合材料作為板材,該鋁基復(fù)合材料的基體為2A12、2A11、2A14、6A02、2A50、2B50和3A21中的任一種;所述鋁基復(fù)合材料的增強相為碳化硅顆粒、碳化硅晶須或氧化鋁顆粒;所述鋁基復(fù)合材料的增強相顆粒平均粒徑為5?15 μ m,增強相在鋁基復(fù)合材料中所占的體積分數(shù)為12?18%。
      [0047]本發(fā)明在鋁基復(fù)合材料的電阻點焊工藝過程中采用的點焊機為通用點焊機,點焊機的電極端部形狀為球面電極、圓頂電極或平面電極。
      [0048]本發(fā)明鋁基復(fù)合材料的電阻點焊工藝流程示意圖(參見附圖3)中,包括上電極、下電極、鋁基復(fù)合材料加工試樣即加工工件和純鋁箔片。
      [0049]實施例1: 本發(fā)明所采用的鋁基復(fù)合材料的基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒;鋁基復(fù)合材料作為板材,兩邊等厚,將其加工成規(guī)格為45X25X 1.5mm的工件,鋁基復(fù)合材料試樣焊接時搭接長度為15mm ;鋁基復(fù)合材料在電阻點焊開始前將其表面和背面用砂紙打磨,去除表面氧化膜,再用丙酮清理并風(fēng)干;采用的純鋁箔片光滑平整,并且在電阻點焊前用丙酮清洗干凈并風(fēng)干。
      [0050]對基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接時,在鋁基復(fù)合材料加工試樣之間添加一厚度為6 μ m的純鋁箔片,在鋁基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為1.2秒,維持時間為1.6秒,電極壓力為3000牛頓,焊接時間為0.4秒,焊接電流為18.5千安;在鋁基復(fù)合材料電阻點焊過程中冷卻水流量為2?4升/分。
      [0051]在上述實施例中所用點焊機的電極材料為紫銅,電極直徑為12?28mm,電極端部形狀為球面電極。
      [0052]實施例2:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接時,在招基復(fù)合材料加工試樣之間添加一厚度為5 μ m的純招猜片,在招基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為1.5秒,維持時間為1.8秒,電極壓力為3200牛頓,焊接時間為0.5秒,焊接電流為19.0千安。
      [0053]在上述實施例中所用點焊機的電極端部形狀為平面電極。
      [0054]實施例3:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接時,在招基復(fù)合材料加工試樣之間添加一厚度為7 μ m的純招猜片,在招基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為1.0秒,維持時間為1.2秒,電極壓力為2800牛頓,焊接時間為0.4秒,焊接電流為17.5千安。
      [0055]在上述實施例中所用點焊機的電極端部形狀為圓頂面電極。
      [0056]實施例4:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接時,在鋁基復(fù)合材料加工試樣之間添加一厚度為4μ m的純鋁箔片,在鋁基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為0.8秒,維持時間為1.0秒,電極壓力為2500牛頓,焊接時間為0.3秒,焊接電流為16.5千安。
      [0057]實施例5:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接時,在招基復(fù)合材料加工試樣之間添加一厚度為IOym的純招猜片,在招基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為1.8秒,維持時間為2.2秒,電極壓力為3500牛頓,焊接時間為0.5秒,焊接電流為19.5千安。
      [0058]實施例6:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接時,在招基復(fù)合材料加工試樣之間添加一厚度為3 μ m的純招猜片,在招基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為1.0秒,維持時間為1.0秒,電極壓力為2600牛頓,焊接時間為0.3秒,焊接電流為17.0千安。[0059]實施例7:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12 (LY12)、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接時,在招基復(fù)合材料加工試樣之間添加一厚度為8 μ m的純招猜片,在招基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為1.6秒,維持時間為1.8秒,電極壓力為3300牛頓,焊接時間為0.5秒,焊接電流為19.0千安。
      [0060]實施例8:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A11、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0061]實施例9:與實施例2基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A50、增強相為氧化鋁顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0062]實施例10:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12、增強相為碳化硅晶須的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0063]實施例11:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A12、增強相為氧化鋁顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0064]實施例12:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2B50、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0065]實施例13:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為3A21、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0066]實施例14:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為6A02、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0067]實施例15:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A11、增強相為碳化硅晶須的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      [0068]實施例16:與實施例1基本相同,不同之處在于:
      對基體為2A14、增強相為碳化硅顆粒的鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊焊接。
      【權(quán)利要求】
      1.一種鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:在對鋁基復(fù)合材料進行電阻點焊連接時,在招基復(fù)合材料之間添加一厚度為2?10 μ m的純招猜片,在招基復(fù)合材料之間添加一純鋁箔片進行點焊連接時,其預(yù)壓時間為0.8?1.8秒,維持時間為1.0?2.2秒,電極壓力為2500?3500牛頓,焊接時間為0.3?0.5秒,焊接電流為16.5?19.5千安。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:所述鋁基復(fù)合材料的基體為2A12、2A11、2A14、6A02、2A50、2B50和3A21中的任一種;所述鋁基復(fù)合材料的增強相為碳化硅顆粒、碳化硅晶須或氧化鋁顆粒。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:所述鋁基復(fù)合材料的增強相顆粒平均粒徑為5?15μπι,增強相在鋁基復(fù)合材料中所占的體積分數(shù)為12 ?18%。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:所述鋁基復(fù)合材料加工成試樣,試樣兩邊等厚,其厚度為1.2?2.0mm。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:所述鋁基復(fù)合材料試樣的規(guī)格為45X25X 1.5mm,鋁基復(fù)合材料試樣焊接時搭接長度為13?16mm。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:所述在鋁基復(fù)合材料電阻點焊過程中冷卻水流量為2?4升/分。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:所述點焊機電極材料為紫銅,電極直徑為12?28mm,電極端部形狀為球面電極、圓頂電極或平面電極。
      8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁基復(fù)合材料的電阻點焊方法,其特征在于:所述鋁基復(fù)合材料在電阻點焊開始前將其表面和背面用砂紙打磨,去除表面氧化膜,再用丙酮清理并風(fēng)干;所用純鋁箔片光滑平整,并且在電阻點焊前用丙酮清洗干凈并風(fēng)干。
      【文檔編號】B23K11/11GK103978301SQ201410199882
      【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
      【發(fā)明者】李杏瑞, 牛濟泰, 史新偉 申請人:鄭州大學(xué), 河南晶泰航空航天高新材料科技有限公司
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