[发明专利]一种点焊和自冲铆复合提高铝钢异种材料连接强度的方法

说明书

本发明提供了一种点焊和自冲铆复合提高铝钢异种材料连接强度的方法，包括以下步骤：铝钢异种材料首先进行自冲铆连接，然后进行点焊连接，采用两种工艺复合形成最终接头。本发明公开的方法具有可操作性强、连接强度高等优点。

技术领域

本发明涉及连接技术领域，特别是涉及一种点焊和自冲铆复合提高铝钢异种材料连接强度的方法。

背景技术

长期以来，大部分汽车车身都是由钢材制造的，这是因为钢材具有成本低、成形性好且强度高以及适合焊接等优点，其中，电阻点焊(即点焊)是车身制造过程中应用最为广泛的连接工艺之一。然而，随着人们对燃油车节能降耗以及新能源电动车续航等方面的要求不断提高，汽车轻量化以降低车身自重的方案被越来越重视，而在钢制车身中引入密度低的铝合金材料则是十分合理的轻量化方向，故而汽车未来将采用钢铝混合车身。另一方面，铝合金材料在降低车身重量的同时，电阻小、导热率高等物理性能使得铝合金点焊十分困难，钢铝异种材料的连接问题制约了铝合金的推广应用，因此人们开发出了自冲铆连接技术，其采用半空心铆钉穿透上层工件并在下层工件内部实现铆钉管腿的张开进而形成锁铆结构，具有无需预开孔、不受限于铝合金材料物理性能以及可以实现多层板连接等诸多优点。然而，对于混合车身制造过程中的钢铝异种材料，点焊难以对铝合金材料施焊，而单纯的自冲铆连接时强度较低有时达不到工艺设计要求，因此，有必要提出一种合理的点焊和自冲铆复合提高铝钢异种材料连接强度的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种点焊和自冲铆复合提高铝钢异种材料连接强度的方法，解决现有混合车身存在的铝合金难以点焊和自冲铆连接强度低等缺点。

按照本发明提供的技术方案，可按照如下方案进行。

可选地，所述铝钢异种材料首先进行自冲铆连接，然后进行点焊连接，两种工艺复合后制备高强度工件接头。

可选地，所述的铝钢异种材料为板带材或型材且厚度均为0.8～8mm，其中，所述的铝材料包括了2系铝合金材料、3系铝合金材料、5系铝合金材料、6系铝合金材料和7系铝合金材料，所述的钢材料包括了各类高强度汽车用合金钢。

可选地，所述的自冲铆连接须采用铝合金作上层工件，合金钢作下层工件的形式，如工件超过2层，则必须保证下层工件为合金钢材料。

可选地，所述自冲铆连接时采用的铆钉材质为碳钢或合金钢。

可选地，所述的铝钢异种材料在所述的自冲铆连接前可根据实际需要先进行一步涂覆结构胶的胶接工序。

可选地，所述点焊连接为双面点焊，其中，一端电极与所述自冲铆的铆钉头相接，另一端电极与自冲铆接头在下层钢制工件上面形成的“背扣”相接，然后施焊。

可选地，点焊的电极头直径不大于铆钉头直径。

可选地，所制备的高强度工件为车身部件。

本发明相较于现有的点焊和自冲铆连接技术，具有可操作性强、连接强度高等优点。

具体实施方式

通过实施例对本发明进行说明，但本发明不受所述实施例的限定。

实施例1：选用0.8mm厚的6061铝合金材料和3mm厚的DX51镀锌板搭接，首先进行自冲铆铆接，铆接采用钢制铆钉且铆钉直径3.0mm，铆钉头直径5.1mm，铆接后再进行电阻点焊，电极头直径5.0mm，电极施压后通电流进行电阻点焊，最后形成接头，制成车身防撞梁总成。

实施例2：选用1.2mm厚的6061铝合金材料和4mm厚的DP500镀锌板搭接，首先进行自冲铆铆接，铆接采用钢制铆钉且铆钉长度5.0mm，铆钉头直径7.5mm，铆接后再进行电阻点焊，电极头直径7.5mm，电极施压后通电流进行电阻点焊，最后形成接头。

实施例3：选用1.2mm厚的6061铝合金材料和2mm厚的HCA340LA钢板搭接，首先采用结构胶对两种材料进行胶接，待胶固化之后，对两种材料再进行自冲铆铆接，铆接采用钢制铆钉且铆钉长度3.0mm，铆钉头直径4.5mm，铆接后进行电阻点焊，电极头直径4.5mm，电极施压后通电流进行电阻点焊，最后形成接头。