[发明专利]一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽及点焊方法

权利要求书

1.一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽，其特征在于，包括钢件侧电极帽以及铝件侧电极帽，钢件侧电极帽在点焊时与钢板侧零件接触，铝件侧电极帽在点焊时与铝件侧零件接触；所述钢件侧电极帽为一体结构，从端部至尾部依次为钢件侧电极帽焊接接触段(11)、钢件侧电极帽消耗段(12)、钢件侧电极帽安装段(14)，所述钢件侧电极帽焊接接触段(11)采用锥型结构，其顶部的钢件侧电极帽焊接接触面为平面，钢件侧电极帽焊接接触段(11)与钢件侧电极帽消耗段(12)之间的夹角为120°～145°；所述铝件侧电极帽为一体结构，从端部至尾部依次为铝件侧电极帽焊接接触段(21)、铝件侧电极帽消耗段(22)、铝件侧电极帽安装段(24)，铝件侧电极帽焊接接触段(21)采用弧面结构。

2.如权利要求1所述的一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽，其特征在于，所述钢件侧电极帽焊接接触段的最小半径3.5～4.5mm，最大半径4.5～5.5mm。

3.如权利要求1所述的一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽，其特征在于，所述铝件侧电极帽焊接接触段(21)的球面外弧半径选择75～150mm；最大半径R＝20mm。

4.如权利要求1所述的一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽，其特征在于，所述钢件侧电极帽消耗段(12)与钢件侧电极帽安装段(14)之间设有环槽，钢件侧电极帽消耗段(12)与环槽之间的断面为钢件侧电极帽生命线(13)，钢件侧电极帽生命线(13)为电极帽修磨的极限位置；所述铝件侧电极帽消耗段(22)与铝件侧电极帽安装段(24)之间设有环槽，铝件侧电极帽消耗段(22)与环槽之间的断面为铝件侧电极帽生命线(23)，铝件侧电极帽生命线(23)为电极帽修磨的极限位置。

5.如权利要求1所述的一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽，其特征在于，所述钢件侧电极帽安装段(14)底面为钢件侧电极帽安装配合面，与电极杆连接在一起；铝件侧电极帽安装段(24)底面为铝件侧电极帽安装配合面，与电极杆连接在一起。

6.如权利要求1所述的一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽，其特征在于，所述钢件侧电极帽以及铝件侧电极帽材料均为氧化铝铜；Al₂O₃含量选取0.4％～0.84％，Pb≤0.001，Bi≤0.001。

7.如权利要求6所述的一种钢-铝异种金属电阻点焊电极帽，其特征在于，所述钢件侧电极帽以及铝件侧电极帽材料物理性能为：硬度HRB75～79，导电率85-90％。

8.一种钢-铝异种金属电阻点焊方法，其特征在于，进行点焊时，焊枪安装如权利要求1至7中任意一项所述的钢-铝异种金属电阻点焊电极帽；点焊流程包括以下阶段：

预压阶段：电流数值为0，施加预压压力；

过渡阶段：电极压力从预压压力向焊接压力递增；

电流缓升阶段：在过渡阶段结束后出现一个启动电流，在该时间内电流从启动电流上升到预热电流，该过程中电极压力一直保持焊接压力。

预热阶段：继续保持焊接压力不变，电流采用预热电流进行预热；

冷却阶段一：电流迅速下降为0，焊接压力保持不变进行冷却；

焊接阶段：再次加热熔焊核，同时加大压力至顶锻压力压住焊核，电流采用焊接电流，进行焊接；

冷却阶段二：电流下降为0，电极压力保持顶锻压力进行冷却；

二次加热循环：重复上述焊接阶段及冷却阶段二，实现二次加热循环，循环次数采用焊接脉冲来控制；

维持阶段：二次加热循环完成后，顶锻压力保持不变的情况下，维持一定时间；

休止阶段：电极压力和焊接电流的数值均为0，焊钳电极杆从焊接位置退回至原始位置等待下一个焊接过程的开始。

9.如权利要求8所述的一种钢-铝异种金属电阻点焊方法，其特征在于，所述过渡阶段中，焊接压力选取300-500kN；电流缓升阶段中，预热电流选择9-12kA；所述焊接阶段中，焊接电流选取18-28KA，顶锻压力选取350-550Kg，焊接时间选取80-350ms。