[发明专利]用于具有相邻钢工件和铝工件的工件层叠的多阶段电阻点焊方法

权利要求书

1.一种电阻点焊工件层叠的方法，所述工件层叠包括钢工件和铝工件，所述方法包括：

（a）提供具有第一侧和第二侧的工件层叠，所述工件层叠包括与铝工件相邻设置并重叠的钢工件，所述钢工件具有接合表面，所述钢工件的所述接合表面接触所述铝工件的接合表面以建立所述工件之间的接合界面；

（b）使电流横穿所述接合界面，以使得所述铝工件熔化并在所述铝工件内形成熔融铝焊池，所述熔融铝焊池浸湿所述钢工件的所述接合表面；

（c）使所述熔融铝焊池固化成焊接接头，所述焊接接头将所述钢工件和所述铝工件在所述接合界面处结合在一起，具有界面焊接结合区域的焊接接头与所述钢工件的所述接合表面相接合；

（d）使电流穿过所述焊接接头，以再熔所述焊接接头在界面焊接结合区域处的至少一部分，形成所述焊接接头的再熔部分；

（e）使所述焊接接头的所述再熔部分再固化，以形成第一精制焊接接头；以及

（f）重复步骤（d）和（e）以及另外的一次至十四次，以产生最终精制焊接接头，其在所述接合界面处将所述钢工件和所述铝工件结合在一起；

其中步骤（b）包括：使直流电流横穿所述接合界面，所述直流电流具有介于12kA与30kA之间的电流水平并且传输范围为50ms到500ms的一段时间，且其中步骤（c）包括：在步骤（b）中所述直流电流横穿之后在20ms至500ms的一段时间内停止电流流横穿所述接合界面；其中步骤（d）包括：使直流电流穿过所述焊接接头，所述直流电流具有介于15kA与30kA之间线性增加的电流水平并且传输范围为30ms到300ms的一个时段，且其中步骤（e）包括：在步骤（d）中所述直流电流穿过之后在20ms至500ms的一个时段内停止电流流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铝工件包括：基体铝基板，所述基体铝基板包括单质铝、铝镁合金、铝硅合金、铝镁硅合金或者铝锌合金。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工件层叠进一步包括：中间有机材料层，其在所述钢工件的所述接合表面与所述铝工件的所述接合表面之间在所述接合界面处。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最终精制焊接接头包括：界面焊接结合区域，其结合到所述钢工件的所述接合表面，且其中，所述最终精制焊接接头的所述界面焊接结合区域的表面积大于步骤（b）和步骤（c）中形成的所述焊接接头的所述界面焊接结合区域的表面积。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焊接接头的所述再熔部分占所述焊接接头的所述界面焊接结合区域的至少50%。

6.一种电阻点焊工件层叠的方法，所述工件层叠包括钢工件和铝工件，所述方法包括：

提供工件层叠，所述工件层叠包括钢工件和铝工件，所述铝工件与所述钢工件相邻设置并重叠，所述钢工件具有接合表面，所述钢工件的所述接合表面接触所述铝工件的接合表面，以建立所述相邻工件之间的接合界面；

在所述钢工件与所述铝工件之间初始形成焊接接头，所述焊接接头从所述钢工件的所述接合表面延伸到所述铝工件中，并且所述焊接接头具有与所述钢工件的所述接合表面相邻并接合的界面焊接结合区域；

在没有沿所述钢工件与所述铝工件之间建立的所述接合界面引起界面驱除的情况下，再熔并再固化所述焊接接头在所述界面焊接结合区域处的至少一部分，所述再熔和再固化形成第一精制焊接接头，所述第一精制焊接接头包括来自所述焊接接头的再熔和再固化材料以及所述焊接接头的未进行再熔和再固化的任何部分；以及

在没有沿所述钢工件与所述铝工件之间建立的所述接合界面引起界面驱除的情况下，再熔并再固化所述第一精制焊接接头在其界面焊接结合区域处的至少一部分，所述再熔和再固化形成第二精制焊接接头，所述第二精制焊接接头包括来自所述第一精制焊接接头的再熔和再固化材料以及所述第一精制焊接接头的未进行再熔和再固化的任何部分；

在没有沿所述钢工件与所述铝工件之间建立的所述接合界面引起界面驱除的情况下，再熔并再固化所述第二精制焊接接头在其界面焊接结合区域处的至少一部分，随后再熔并再固化任何后续形成的精制焊接接头在其界面焊接结合区域处的至少一部分，以产生所述钢工件与所述铝工件之间的最终精制焊接接头，且其中，在所述焊接接头的初始形成之后再熔和再固化总共两次至十五次。