[发明专利]基于体积成形钎料的轻金属与裸钢板点焊方法

权利要求书

1.一种轻金属与裸钢板的优化异种金属点焊方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步、焊接材料预处理：在轻金属板上打出若干工艺孔后，将钎料通过体积成形方式嵌入工艺孔内；

第二步、将装有钎料的带孔轻金属板重叠放置于裸钢板之上并夹紧，将具有焊丝的焊枪与金属板面垂直设置且对准工艺孔的中心；

第三步、向带焊接位置预先通入保护气体后，采用预设焊接电流、焊接电压以及送丝速度和频率以CMT焊接模式引燃电弧、燃烧并填充工艺孔与钎料中的空间，同时熔化钎料与孔的边界，并与下层的钢板通过钎料实现钎焊，形成熔钎焊接头；熄灭电弧并继续通入保护气体防止接头氧化，机器人带动焊枪运动到下一个预置孔的位置，实现其余点的熔钎点焊连接。

2.根据权利要求1所述的轻金属与裸钢板的优化异种金属点焊方法，其特征是，所述的整形嵌入是指：将块状圆柱形钎料置于轻金属板的孔中，底面与下模表面接触，其轴线对准下模轴线，并驱动压边圈将轻金属板压紧于下模上；冲头带动上模向下运动，挤压钎料至预先设定的行程停止运动，块状圆柱形钎料经挤压后呈碗状结构并与带孔轻金属板机械连接。

3.根据权利要求1所述的轻金属与裸钢板的优化异种金属点焊方法，其特征是，所述的工艺孔为圆柱形或圆台形结构。

4.根据权利要求1所述的轻金属与裸钢板的优化异种金属点焊方法，其特征是，所述的钎料为圆柱形锌、锡、铜或镍基合金块。

5.根据权利要求1所述的轻金属与裸钢板的优化异种金属点焊方法，其特征是，所述的碗状结构由端部和腿部组成，其中：腿部的顶端经挤压得到卡环结构，端部的直径及厚度均大于卡环结构的直径及厚度，实现通过端部和卡环结构与轻金属板机械连接。

6.一种根据权利要求1所述方法的钎料整形嵌入装置，其特征在于，包括：冲头、上模、压边圈和下模，其中：冲头与上模固定连接并套接于压边圈内，带孔轻金属板及钎料置于与压边圈同轴设置的下模上，冲头、上模、压边圈与下模同轴设置。

7.一种根据权利要求1所述方法的电弧焊接系统，其特征在于，包括：CMT电弧焊系统、焊丝、钢板、气瓶、机器人控制柜、机器人和夹紧装置，其中：电弧焊系统与机器人控制柜相连并传输焊接控制信号，焊丝装于CMT电弧焊系统中，充有氩气的气瓶与CMT电弧焊系统连通，机器人控制柜与机器人相连并传输机器人运动控制信号，夹紧装置在焊接过程中夹紧带孔轻金属板和裸钢板。

8.根据权利要求7所述的电弧焊接系统，其特征是，所述的CMT电弧焊系统包括：焊枪、送丝机、主机电源和冷却液箱，其中：焊枪与送丝机、主机电源以及冷却液箱相连，并且装在机器人的端部；送丝机由主机电源控制，装在其中的焊丝通过焊枪作为填充金属熔化滴入轻金属板的孔中，与母材以及钎料熔合形成接头；冷却液箱由主机电源提供电源和控制信号，在焊接过程中冷却CMT电弧焊系统；主机电源与机器人控制柜相连以传输焊接过程中的输入、输出信号。

9.根据权利要求8所述的电弧焊接系统，其特征是，所述的机器人为工业机械臂，承重能力和工作半径满足电弧焊要求，拥有六个旋转运动轴，在焊接过程中带动装在第六轴的焊枪，使其精确定位轻金属板孔洞的中心位置。