[发明专利]通过焊接电流的可变时间曲线对构件电阻焊接的方法以及由此制成的复合构件

说明书

本发明涉及一种用于构件的电阻焊接的方法，其中在焊接位置上借助设置在构件两侧的电极在构件上施加压力，并且构件借助通过电极引导的焊接电流通过构成焊接核心而相互焊接。

本发明还涉及一种通过这种方法制成的复合构件。

在电阻焊接中待焊接的构件在连接位置处或焊接位置处被电极或强或弱地挤压并且通过引导过电极的电流或焊接电流加热至熔化。在电流结束之后在连接位置上在包裹所谓的焊接核心(熔化物的扁豆状的凝结物)的情况下形成焊接连接。通过在电流流通时和之后的挤压(这也称为电阻压焊或电阻点焊)可以在构件之间构成特别承载的焊接连接。

在DE102007062375A1中描述了一种用于电阻焊接构件的方法，其中在焊接位置上通过电极引入或引出的焊接电流被检测和调节。由此焊接核心的构成根据不同的参数被影响。

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种前述类型的方法，使之不具有或者仅以减小的范围具有现有技术中产生的缺点。

所述技术问题首先通过一种用于构件的电阻焊接的方法来解决，其中在焊接位置上借助设置在构件两侧的电极在构件上施加压力，并且构件借助通过电极引导的焊接电流通过构成焊接核心而相互焊接，其中，焊接电流具有变化的时间特性曲线，其特征是交替的高电流的通电阶段和低电流或无电流的冷却和固化阶段，其中，多个所述高电流的通电阶段在时间长度和/或焊接电流强度方面不同，其特征在于，至少一个所述构件由较高强度的或极高强度的钢材料构成，由此焊接核心由多个相互包覆的熔化物区域这样构成，即，在高电流通电阶段产生具有一定范围的熔化物，并且在后接的冷却和固化阶段在熔化物区域中构成一定的组织结构，然后在后续的另一高电流通电阶段中，所述之前构成的组织结构在构成新的熔化物的情况下至少部分地再次熔化，并且在后接的另一冷却和固化阶段在熔化物区域中再次构成某个组织结构，其具有与之前构成的所述组织结构不同的范围和/或不同的冶金学构造。

按照本发明的用于电阻焊接至少两个构件的方法的特征在于，(借助电极在焊接位置上经过构件引导的)焊接电流具有变化的时间特性曲线，其特征是交替的高电流的多个通电阶段和低电流或无电流的多个冷却和固化阶段，由此焊接核心由多个相互包覆的和/或并列的(硬化的)熔化物区域构成。

高电流的通电阶段特征尤其在于具有相对较高的焊接电流强度的通过电流(在焊接位置上)。焊接电流例如可以在2kA至16kA的范围内，其中然而更高的焊接电流强度也是可行的。低电流的冷却和固化阶段特征尤其在于具有相对较低焊接电流强度的通过电流(在焊接位置上)，也就是例如小于2kA。无电流的冷却和固化阶段尤其理解为：在该阶段中没有流过电流(在焊接位置上)。

按照本发明所推荐的具有交替的高电流阶段和低电流或无电流的冷却和固化阶段的焊接电流的可变的时间曲线导致了：在焊接位置上构成由多个相互包覆的和/或并列的熔化物区域组成的焊接核心。构成焊接核心的不同的熔化物区域相互毗邻限界和/或在它们冶金技术的组织结构方面不同。各单独的熔化物区域的毗邻限界可导致在各组织结构中的树枝状晶体的有利的变小或细化(通过树枝状扩展的中断)。通过这种方式可以构成具有特殊属性的焊接核心。

在高电流通电阶段可以产生具有某个范围的熔化物。在后接的冷却和固化阶段中，在熔化物区域中构成确定的组织结构。在下一次或后续的高电流通电阶段中、在之前形成熔化物区域中再次形成至少一个具有另外的范围的熔化物，其中之前构成的组织结构在构成新的熔化物的情况下至少部分地再次熔化。在后接的冷却和固化阶段、在熔化物区域中再次构成某个组织结构，其具有其它的范围和/或与之前构成的组织结构不同的冶金学的构造。通过这种方式可以构成具有特殊属性的且相对较小的焊接核心。

在高电流通电阶段，热量被引入与焊接核心邻接的材料区域中，其中热量引入基于在高电流通电阶段之间的冷却和固化阶段而定量分配地进行。在邻接焊接核心的材料区域中引入的热量引起有利的属性改变。

优选规定，所述高电流的多个通电阶段在时间的长度和/或焊接电流强度方面不同。这些通电阶段但是也可以具有相同长度和/或相同的焊接电流。

此外优选规定，在各高电流通电阶段内的焊接电流强度则是恒定的。在各个高电流的通电阶段中的焊接电流强度也可以是不同的或递增或递减的。

特别优选规定，由电极作用在构件上的压力在整个焊接过程中予以保持。焊接过程包括电极的安置，后接的第一高电流的通电阶段直至最后的冷却和固化阶段。保持持续施加的压力可以是恒定的或可变的。