[发明专利]改进铝钢点焊的具有侵入结构特征的盖板

权利要求书

1.一种点焊包括钢工件和相邻铝合金工件的工件层叠的方法，所述方法包括：

提供包括钢工件和铝合金工件的工件层叠，所述铝合金工件与所述钢工件重叠并且邻近定位以在焊接位点处建立紧连界面，所述工件层叠具有第一侧和第二侧，所述工件层叠的所述第一侧接近所述钢工件并且所述工件层叠的所述第二侧接近所述铝合金工件；

邻近所述工件层叠的所述第二侧定位盖板，所述盖板具有面对所述工件层叠的所述第二侧的内部表面以及以与所述内部表面相反方向朝向的外部表面，所述盖板进一步包括在盖板内提供开放空间并与所述焊接位点对准的侵入结构特征；

将第一焊接电极的第一焊接面按压抵靠在所述工件层叠的所述第一侧上并且在所述侵入结构特征上方将第二焊接电极的第二焊接面按压抵靠在所述盖板的所述外部表面上，所述第一焊接电极和所述第二焊接电极的所述第一焊接面和所述第二焊接面在所述焊接位点处面对地对准；以及

在所述焊接位点处使电流在所述第一焊接电极与所述第二焊接电极之间流过并穿过所述工件层叠，以在所述铝合金工件内形成熔融铝合金焊池，所述熔融铝合金焊池润湿所述钢工件的相邻紧连表面，并且其中在中断电流穿过所述工件层叠之后，所述熔融铝合金焊池固化成在相邻的钢工件和铝合金工件的紧连界面处将它们结合在一起的焊缝。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述钢工件具有提供并界定所述工件层叠的所述第一侧的外部表面，并且所述铝合金工件具有提供并界定所述工件层叠的所述第二侧的外部表面。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述工件层叠进一步包括另外的钢工件，所述另外的钢工件与邻近所述铝合金工件定位的所述钢工件重叠并贴近所述钢工件定位，并且其中所述另外的钢工件具有提供并界定所述工件层叠的所述第一侧的外部表面，并且所述铝合金工件具有提供并界定所述工件层叠的所述第二侧的外部表面。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述工件层叠进一步包括另外的铝合金工件，所述另外的铝合金工件与邻近所述钢工件定位的所述铝合金工件重叠并贴近所述铝合金工件定位，并且其中所述钢工件具有提供并界定所述工件层叠的所述第一侧的外部表面，并且所述另外的铝合金工件具有提供并界定所述工件层叠的所述第二侧的外部表面。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述盖板由所具有的热阻率和电阻率分别大于邻近所述钢工件定位的所述铝合金工件的热阻率和电阻率的材料构建。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述盖板的材料所具有的导热率是商业纯软铜的导热率的至少两倍大，并且进一步地其中所述盖板的材料所具有的导电率是100%IACS的至少两倍大。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述盖板由钼、不锈钢或钨铜合金构建。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述盖板由所具有的热阻率和电阻率分别小于邻近所述钢工件定位的所述铝合金工件的热阻率和电阻率的材料构建。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述盖板由铜合金构建。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述侵入结构特征是从所述盖板的所述内部表面到所述盖板的所述外部表面完全延伸穿过所述盖板的通孔。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述侵入结构特征是部分横穿所述盖板的厚度的凹陷部，所述凹陷部从所述盖板的所述外部表面延伸但未到达所述盖板的所述内部表面。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述侵入结构特征是部分横穿所述盖板的厚度的凹陷部，所述凹陷部从所述盖板的所述内部表面延伸但未到达所述盖板的所述外部表面。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述焊缝包括铝合金焊接熔核以及位于所述铝合金焊接熔核与相邻钢工件之间的一个或多个金属间化合物反应层。

14.如权利要求1所述的方法，其中使电流在所述第一焊接电极与所述第二焊接电极之间流过的步骤进一步包括：

在邻近所述铝合金工件定位的所述钢工件内形成熔融钢焊池，所述熔融钢焊池在所述焊接位点处使得所述钢工件的厚度朝向相邻铝合金工件增加高达50%，并且其中在中断电流穿过所述工件层叠之后，所述熔融钢焊池固化成钢焊接熔核。