專利名稱：重型汽車鋼質(zhì)輪輞的脈沖通電預(yù)熱閃光焊接工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及的是一種重型汽車鋼質(zhì)輪輞的脈沖預(yù) 熱閃光焊接工藝。
背景技術(shù)：
車輪的性能不僅影響汽車行駛的安全性和操縱的穩(wěn)定性，而且自身重量對燃油消 耗有很大影響，作為汽車行駛系統(tǒng)重要組成部分的車輪，要求其輪輞的焊接質(zhì)量可靠，變形 量小，有足夠的抗疲勞斷裂能力。采用現(xiàn)有技術(shù)無預(yù)熱連續(xù)閃光焊工藝焊接重型汽車鋼質(zhì)輪輞，容易出現(xiàn)焊后輪緣 開裂，焊后加工的擴(kuò)口、滾型、擴(kuò)張等工序均可能發(fā)生開裂，廢品率和次品率較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種重型汽車鋼質(zhì)輪輞的脈沖預(yù)熱閃光焊接工藝，克服 了現(xiàn)有技術(shù)的焊后輪緣開裂，焊后加工的擴(kuò)口、滾型、擴(kuò)張等工序均可能發(fā)生開裂，廢品率 和次品率較高等不足，解決重型汽車鋼質(zhì)輪輞焊接過程效率低、缺陷率高、質(zhì)量不穩(wěn)定等問 題。本發(fā)明主要包括下料、卷圓、壓平、焊接條件設(shè)定，裝卡、脈沖閃光預(yù)熱、連續(xù)閃光、 帶電頂鍛、保壓、松夾具、去毛刺等工序?？刂频墓に噮?shù)為調(diào)伸長度20 50mm;閃光留量5 12mm ；頂鍛留量5 IOmm ；頂鍛力2 3X IO5N ；夾緊力3 6X10$ ；脈沖通電預(yù)熱工藝G 10)次X (0. 5 1. 2) s，每個(gè)脈沖 帶電(0.1 0. 2) s ；預(yù)熱及焊接電壓10. 8 14. 6V;閃光時(shí)間14 30S ；頂鍛帶電時(shí)間 0. 3 2s。為了得到質(zhì)量可靠的焊接接頭，必須對工件進(jìn)行處理，根據(jù)輪輞的尺寸下料，卷 圓，對接處壓平使得焊接過程接觸均勻。根據(jù)焊接工件的橫截面積和材質(zhì)設(shè)定合適的焊接 條件，主要包括焊接參數(shù)、預(yù)熱留量、閃光留量、頂鍛留量等。裝卡時(shí)注意控制對接面的間隙 均勻，使得脈沖預(yù)熱過程及閃光焊接過程接觸均勻，燒損量一致，溫度分布均勻。足夠的頂 鍛力和夾緊力是保證獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的必要條件。重型汽車鋼質(zhì)輪輞一般采用低強(qiáng)度厚鋼板或者高強(qiáng)度薄鋼板，低強(qiáng)度厚鋼板碳當(dāng) 量低，但是導(dǎo)熱速度快，而高強(qiáng)度薄鋼板的碳當(dāng)量較高，二者均容易產(chǎn)生淬硬組織，影響接 頭的塑性變形性能。因而需要預(yù)熱處理，采用外加熱源預(yù)熱方式加熱不均勻并且容易損傷 焊接設(shè)備，長時(shí)間持續(xù)通電加熱容易過燒，并且預(yù)熱溫度梯度過大，采用脈沖通電閃光預(yù)熱 方式經(jīng)濟(jì)方便。脈沖預(yù)熱過程可以燒損焊接截面的氧化層、油污、銹蝕等，容易激發(fā)閃光。 脈沖預(yù)熱通電時(shí)間短，不至于使得接觸面過量燒損，影響成材率，斷電周期可以使得熱量擴(kuò) 散，實(shí)現(xiàn)均勻加熱，降低溫度梯度，從而在閃光過程接觸均勻穩(wěn)定，焊接結(jié)束冷卻速度趨向 一致，避免局部產(chǎn)生淬硬組織。根據(jù)輪輞用鋼的品種、規(guī)格、環(huán)境溫度，選用脈沖通電預(yù)熱工藝，通電4 10次，每次通電0. 1 0. 2s，脈沖周期為(0. 5 1. 2) S，使得焊接面預(yù)熱溫度在700 900°C。根據(jù)鋼材的焊接截面積選擇閃光時(shí)間，閃光時(shí)間不足則不能充分熔化被焊金屬， 焊接接頭容易出現(xiàn)未熔合缺陷，閃光熱影響區(qū)太窄不足以在頂鍛時(shí)產(chǎn)生塑性變形，閃光時(shí) 間過長則容易出現(xiàn)過燒、過熱傾向，焊接接頭金屬過量燒損造成成形不良和鑄態(tài)組織，影響 塑性成型性能，并且造成能量的浪費(fèi)，因而選用閃光時(shí)間14 30S。頂鍛帶電時(shí)間過短或者不帶電，使得即將熔合的接頭冷卻速度過快，塑性降低，不 足以將熔化的氧化產(chǎn)物擠出接頭，形成夾渣缺陷，影響輪輞的力學(xué)性能和疲勞性能。頂鍛帶 電時(shí)間過長則會造成焊接接頭受電阻熱影響，晶粒過分長大，產(chǎn)生魏氏組織，從而影響焊接 接頭的塑性變形性能，進(jìn)而影響輪輞的成型，控制頂鍛帶電時(shí)間0. 3 2s，使得接頭有滿意 的綜合性能。本發(fā)明的有點(diǎn)在于，自動化程度高，適合重型汽車鋼質(zhì)輪輞厚度3 8mm，寬度 300 400mm，焊后經(jīng)過修整一擴(kuò)口一輥型一擴(kuò)張后，焊接接頭無裂紋缺陷。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1采用厚6mm的抗拉強(qiáng)度MOMI^a級別鋼生產(chǎn)重型卡車輪輞工藝為剪條料一卷圓一 閃光對焊一修整(刮渣)一擴(kuò)口一滾型一擴(kuò)張整形一沖氣門孔一擠毛刺一漏氣檢查一輪 輞。下料尺寸305mm(寬)X1710mm(長)，焊接留量50mm，焊接電壓10. 8V，頂鍛量6. 6mm， 預(yù)熱通電時(shí)間9次X0. ls，脈沖周期0.5s，閃光時(shí)間14s，頂鍛帶電時(shí)間0.3s，焊后成型性 能良好，裂紋率為0。實(shí)施例2采用厚6. 75mm的抗拉強(qiáng)度490MPa級別鋼生產(chǎn)重型卡車輪輞工藝為剪條料一卷 圓一閃光對焊一修整(刮渣)一擴(kuò)口一滾型一擴(kuò)張整形一沖氣門孔一擠毛刺一漏氣檢查一 輪輞。下料尺寸305mm (寬)X 1680mm(長)，焊接留量50mm，焊接電壓10. 8V，頂鍛量6. 6mm, 預(yù)熱通電時(shí)間8次X0. ls，脈沖周期0. 8s,閃光時(shí)間16s，頂鍛帶電時(shí)間0. 8s，焊后成型性 能良好，裂紋率為0。實(shí)施例3采用厚7. 8mm的抗拉強(qiáng)度380MPa級別鋼生產(chǎn)重型卡車輪輞工藝為剪條料一卷 圓一閃光對焊一修整(刮渣)一擴(kuò)口一滾型一擴(kuò)張整形一沖氣門孔一擠毛刺一漏氣檢查一 輪輞。下料尺寸305mm (寬)X 1680mm (長)，焊接留量50mm，焊接電壓14. 6V，頂鍛量8mm， 預(yù)熱通電時(shí)間8次X0. ls，脈沖周期1. 2s,閃光時(shí)間25s，頂鍛帶電時(shí)間0. 9s，焊后成型性 能良好，裂紋率為0。
權(quán)利要求
1. 一種重型汽車輪輞的脈沖預(yù)熱閃光焊接工藝，包括下料、卷圓、壓平、焊接條件設(shè)定， 裝卡、脈沖閃光預(yù)熱、連續(xù)閃光、帶電頂鍛、保壓、松夾具、去毛剌工序；其特征在于，控制的 工藝參數(shù)為調(diào)伸長度20 50mm ； 閃光留量5 12mm ； 頂鍛留量5 IOmm ； 頂鍛力2 3X10%; 夾緊力3 6X10%;脈沖通電預(yù)熱工藝G 10)次X (0. 5 1. 2) s，每個(gè)脈沖帶電(0. 1 0. 2) s ； 預(yù)熱及焊接電壓10. 8 14. 6V ； 閃光時(shí)間14 30S; 頂鍛帶電時(shí)間0. 3 k。
全文摘要
一種重型汽車鋼質(zhì)輪輞的脈沖通電預(yù)熱閃光焊接工藝，屬于焊接工藝技術(shù)領(lǐng)域。包括下料、卷圓、壓平、焊接條件設(shè)定，裝卡、脈沖閃光預(yù)熱、連續(xù)閃光、帶電頂鍛、保壓、松夾具、去毛刺等工序。控制的工藝參數(shù)為調(diào)伸長度20～50mm；閃光留量5～12mm；頂鍛留量5～10mm；頂鍛力2～3×105N；夾緊力3～6×105N；脈沖通電預(yù)熱工藝(4～10)次×(0.5～1.2)s，每個(gè)脈沖帶電(0.1～0.2)s；預(yù)熱及焊接電壓10.8～14.6V；閃光時(shí)間14～30S；頂鍛帶電時(shí)間0.3～2s。優(yōu)點(diǎn)在于，自動化程度高，適合重型汽車鋼質(zhì)輪輞厚度3～8mm，寬度300～400mm，焊后經(jīng)過修整—擴(kuò)口—輥型—擴(kuò)張后，焊接接頭無裂紋缺陷。
文檔編號B23K11/04GK102107320SQ201010623189
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者周志偉, 孫鵬峰, 崔陽, 張楠, 張熹, 楊光偉, 章軍, 董現(xiàn)春, 蔣萬標(biāo), 趙林, 馬峰 申請人:廈門日上車輪集團(tuán)股份有限公司, 首鋼總公司