[实用新型]一种用于热成型钢电阻点焊的电极帽

说明书

本实用新型公开了一种用于热成型钢电阻点焊的电极帽和焊接方法。所述焊接电极帽具有端面直径，端面具有穹顶状，穹顶圆弧半径大于50mm，且所述端面直径超过6mm；相比传统电极具有更大的端面直径和圆弧半径，使用该电极帽可解决高强钢，特别是带镀层的热成型高强钢电阻点焊时焊点表面飞溅严重，焊接窗口小，焊接质量差的问题，有助于提升焊点质量，并降低由于表面飞溅而需要增加清理工序的成本费用，降低制造成本。

技术领域

本实用新型涉及电阻点焊领域，更具体地涉及两层或多层热成型钢工件之间进行电阻点焊时使用的焊接电极帽。

背景技术

随着全球变暖、能源枯竭问题的逐渐加剧，汽车的尾气排放及能源消耗越来越严重，实验证明汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。使用高强钢材料代替传统钢板，结构重量可减轻50％以上，是实现汽车轻量化最为有效的手段之一，被广泛应用于汽车车身制造中。目前汽车制造中主要依靠电阻点焊的方法来实现部件的连接。电阻点焊利用工件本身及相互之间的电阻产热来熔化材料实现连接，由于其在连接过程中不需要填充材料，生产效率高且容易实现自动化，所以该方法被广泛应用在汽车车身制造中。

热成型钢的屈服度达1000Mpa之高，每平方厘米能承受10吨以上的压力，把这种材料用在车身上，在车身重量几乎没有太大变化情况下，承受力提高了30％，在欧洲NCAP 碰撞测试中达到五星级标准。但是热成型钢在使用时为了满足防腐蚀、抗氧化等性能要求，往往需要在表面添加涂层，目前主要以铝硅涂层为主；由于热成型钢本身电阻率高、导热性差，并且表面铝硅涂层熔点低，在进行电阻点焊时存在诸多问题；例如焊接窗口小，同时极易在焊点表面附近产生飞溅毛刺，影响美观，往往需要在焊后增加清理工序，将表面毛刺去除，这无疑会增加制造成本以及降低生产效率。

CN110369848A公开了一种中心带有凹陷的焊接电极，其通过由外向内的形核方式来抑制焊接飞溅，但是其在进行焊接时由于外侧先接触，导致在某些非理想情况下无法保证电极与工件的准确定位，进而影响焊接质量；同时其针对带有表面涂层的钢工件时由于外圈接触面积小且应力集中，容易在电极与工件间过热而造成该位置飞溅粘连。

因此，本领域迫切需要一种针对镀层热成型钢能够获得大的焊接窗口、表面质量良好，成本低，效率高的电阻点焊电极帽及焊接方法。

实用新型内容

为克服上述现有技术的不足，经过广泛而深入的研究，提供一种电阻点焊电极帽及焊接方法，具有特定焊接面形状尺寸，能够解决镀层钢板热成型钢电阻点焊时焊接窗口小，飞溅严重，表面质量差的问题，进而可以提升焊接质量，降低制造成本并提升制造效率。

为了解决上述问题，本实用新型的技术解决方案如下：

一种电阻点焊电极帽，包括：

呈圆柱状的电极帽本体，该电极帽本体具有穹顶状焊面和侧面；

所述穹顶状焊面具有外径为d的圆周；

所述侧面为电极帽本体到接触面的过渡区域，侧面的形状为弧面或锥面；

所述圆周外径d大于6mm，所述焊面截面半径R大于50mm，焊面顶点相比圆周所在平面高度差h为0.1-0.3mm。

在一优选例中，所述焊面截面半径R大于75mm；

在一优选例中，所述焊面截面半径R为100mm；

在一优选例中，所述圆周外径范围为：6＜d＜8mm；

在一优选例中，所述圆周外径d为7mm；

在一优选例中，所述圆周外径范围为：8＜d＜10mm；

在一优选例中，所述圆周外径d为9mm；

一种电阻点焊的方法，所述方法包含以下步骤：