[发明专利]在焊接过程中控制电极进入金属基板的压痕深度的方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及在焊接成形期间电极进入金属基板的进入深度。

背景技术

焊接可以用于将两个或更多金属基板连结。通常，焊接可以包括在两个电极之间通过力夹紧工件(例如要被连结的两个或更多金属基板），且从一个电极穿过工件向第二个电极通电流并持续一段时间，以由此完成电路。由于电阻电流造成足够的热量，以在金属基板之间的界面处（即在每一个金属基板的接合面处）建立，以便至少部分地且暂时地熔化界面。因此，力、电流和焊接持续时间的组合形成焊核，即焊接部，以将金属基板连结。

虽然金属基板接合面之间在工件内部形成焊接部，但是焊接部可以是在工件的外表面上可察觉的压痕。即每一个电极可以形成在金属基板的接触点处的具有深度的凹痕。

发明内容

一种在第一金属基板和第二金属基板之间形成焊接部期间控制电极进入第一金属基板的压痕深度的方法，包括选择焊接力、焊接电流、焊接持续时间、电极进入第一金属基板的最小压痕深度和电极进入第一金属基板的最大压痕深度每一个。选择之后，方法包括让第一金属基板与电极接触，以由此对第一金属基板施加焊接力。电极具有远端，所述远端具有通过大于或等于大约20mm的半径限定的形状。接触之后，方法包括将焊接电流供应到电极的远端，由此根据第一条件、第二条件和第三条件中的至少一个开始形成焊接部，在所述第一条件中压痕深度小于最小压痕深度，在所述第二条件中压痕深度大于或等于最小压痕深度且小于或等于最大压痕深度，在所述第三条件中压痕深度大于最大压痕深度。该方法进一步包括将压痕深度与最小压痕深度和最大压痕深度每一个比较，以确定根据第一条件、第二条件和第三条件中的一个继续焊接部10的形成。如果确定第一条件存在，则方法包括改变焊接持续时间直到压痕深度大于或等于最小压痕深度。如果确定第二条件存在，则保持焊接力、焊接电流和焊接持续时间每一个直到基本上形成焊接部。进一步，如果确定第三条件存在，则该方法包括停止焊接电流向电极远端的供应直到基本上形成焊接部。

该方法形成具有期望外观和拉伸强度的焊接部。即该方法提供用于焊接的最小压痕深度，而没有损害到焊接部的尺寸和/或拉伸强度。进一步地，最小压痕深度对工件的最终使用者看得见的金属基板的良好外观有贡献。该方法还使得具有由于过多的压痕深度造成的不可接受外观和/或拉伸强度的焊接部的昂贵且耗费时间的修理最小化。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1焊接部形成期间设置两个电极之间接触两个电极两个金属基板的示意性截面图；

图2是焊接部形成之后图1的两个金属基板的示意性截面图；和

图3是焊接力、焊接电流、和焊接持续时间之间关系的示意图。

具体实施方式

参见附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，通常在图2的10处示出焊接部。图2的焊接部10可以经由焊接形成在第一金属基板12和第二金属基板14之间，例如经由电阻点焊或焊接连结，如在下文详述的。这种焊接可以用于将第一金属基板12和第二金属基板14连接，用于在第一金属基板12和第二金属基板14之间的接合接口16(图1)处需要强焊接部10的应用。按照一般的解释，焊接可以经由焊接装置（未示出)执行，所述焊接装置可以包括电流源和两个电极18、20(图1)，所述电极配置为用于将第一金属基板12和第二金属基板14每一个夹紧在一起。

参见图1和2，本文公开了一种方法，其控制在第一金属基板12和第二金属基板14之间形成焊接部10(图2)期间第一金属基板12中的电极18(图1)的压痕22(图2)深度。具体说，该方法可以用于例如但不限于需要有良好外观的强焊接部10的汽车应用。

参见图1，第一金属基板12和第二金属基板14每一个可以是任何合适的金属。例如，第一金属基板12和第二金属基板14中之一或两者可以从钢和铝中选择，包括它们的合金。进一步地，第一金属基板12可以用与第二金属基板14相同或不同的金属形成。即方法可以用于将相同或不同的冶金相容的金属连结。此外，第一金属基板12和第二金属基板14每一个可以具有任何合适的厚度24。虽然如图1所示具有相似的厚度24，但是第一金属基板12和第二金属基板14可以具有相同或不同的厚度24。通过非限制性的例子，第一金属基板12和第二金属基板14每一个的厚度24可以是大约0.2mm到大约6mm。