[发明专利]电阻点焊制品及其形成方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种电阻点焊制制品，更具体地涉及一种包括通过焊接接头连结的金属层的电阻点焊制制品。

背景技术

电阻点焊可以用于连结金属层。通常，电阻焊接是一种连结工艺，在该工艺中，金属可以在所施加的力下经由自电流通过造成的电阻加热而在金属层之间的接合界面处结合。

具体说，电阻点焊可以用于连结三个金属层，从而中间金属层被夹在两个外金属层之间。对于这种工件，一些工业焊接规范常常需要两个外金属层之间的厚度比应该不大于1∶2，且中间的金属层和两个外金属层任一个之间的厚度比应该不大于1∶3。在每个接合界面之间的均匀的热分布通常提高这种工件的焊接质量和强度。

发明内容

一种电阻点焊制品，包括：第一金属层，具有第一厚度；第二金属层，具有限定出浮凸区域的接合表面，其中，所述第二金属层具有小于所述第一厚度的第二厚度，使得所述第一厚度对所述第二厚度的比大于约2∶1。电阻点焊制品还包括第三金属层，夹在所述第一金属层和所述浮凸区域之间，其中，所述第三金属层具有大于所述第二厚度的第三厚度。此外，电阻点焊制品包括焊接接头，其熔透所述第一金属层、所述第三金属层、和在所述浮凸区域处的接合表面每一个，以由此将所述第一金属层和所述第二金属层每一个连结到所述第三金属层。

在一个变体中，第二金属层具有小于第一厚度的第二厚度，且第三厚度对第一厚度和第二厚度中的至少一个的比大于约3∶1。

一种形成电阻点焊制品的方法，包括将将第三金属层夹在第一金属层和第二金属层每一个之间，以由此形成工件。第二金属层具有接合表面，该接合表面限定出浮凸区域并被布置为邻近第三金属层。第一金属层具有第一厚度，第三金属层具有第三厚度，且第二金属层具有第二厚度，该第二厚度小于第一厚度和第三厚度每一个，使得第一厚度对第二厚度的比大于约2∶1。该方法还包括将工件定位在第一电极和第二电极每一个之间，使得工件被布置为与第一电极和第二电极每一个成导电关系。此外，该方法包括通过第一电极施加电流以同时熔化第一金属层、第三金属层、和在浮凸区域处的接合表面每一个，以将第一金属层和第二金属层每一个连结到第三金属层并由此形成电阻点焊制品。

电阻点焊制品和该方法允许具有不同厚度的厚和薄的金属层的连结。例如，方法将厚-厚-薄金属层组合连结以形成具有可接受的焊接强度和性能的电阻点焊制品。特别是，对于该方法，浮凸区域优化在接合表面处的电阻加热，并由此产足够的热量以用于焊接接头熔透第二金属层(即，薄金属层)的接合表面。该方法使得对金属层结合造成困难的电阻点焊成为可能，所述金属层结合诸如这样一种工件，其具有第一厚度对第二厚度的大于约2∶1的比和/或第三厚度对第一厚度和第二厚度中至少一个的大于约3∶1的比。此外，该方法使得第一金属层、第二金属层、和第三金属层每一个的同时电阻点焊成为可能，而不用例如使用双力焊接操作、具有不同尺寸和形状的电极、和/或第二金属层到工件(该工件包括事先被连结的第一金属层和第三金属层)的随后电阻点焊。此外，该方法允许电阻点焊制品的电阻点焊包括裸的和锌涂层的金属层。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是电阻点焊制品的示意性横截面图，该电阻点焊制品包括夹在第一金属层和第二金属层之间的并通过焊接接头连结到第一金属层和第二金属层的第三金属层；

图2是工件的示意性横截面图，在为形成图1的电阻点焊制品作准备的过程中，该工件被布置在第一电极和第二电极之间；

图3是图2的示意性透视剖视图，包括具有限定出浮凸区域的接合表面的、图1的电阻点焊制品的第二金属层；

图4是图1和图3的第二金属层的背面第二表面的示意性透视图；和

图5是具有限定出多个浮凸区域的接合表面的、图1和3的第二金属层的另一变体的示意性透视图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的附图标记在若干幅视图中表示相同的部件。电阻点焊制品一般在图1中的10处示出。如下面更详细地描述的，电阻点焊制品10可以用于需要第三金属层12夹在第一金属层14和第二金属层16之间并通过焊接接头18结合到第一金属层14和第二金属层16的应用中。例如，电阻点焊制品10可以用于需要焊接构件的汽车应用。然而，电阻点焊制品10还可以用于非汽车应用，诸如但不限于航空、铁路、和建筑应用。