本发明涉及一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，一种微型电阻焊接装置中的活动导电块一(11)和活动导电块二(12)间装入一根待焊的小直径棒材(13)，焊接同种或异种金属材料包括一根小直径棒材和一层的超薄板(14)的加工方法。本发明涉及的焊接装置可将小直径棒材作为微电阻点焊的下电极，焊接时，超薄板放置在小直径棒材上端，上电极(15)下压通电后超薄板与作为下电极的小直径棒材连接在一起。本发明解决了常规电阻焊通常适用于两块板材之间的搭接焊接、焊接此类T型接头难以装夹、因材料电阻差异大而存在的熔核不良和偏移、小直径棒材易过热受损等问题，所焊接头强度高，焊接步骤简单。
1.一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，其特征在于，采用的微型电阻焊接装置，包括活动导电块一(11)、活动导电块二(12)、小直径棒材(13)、金属超薄板(14)、上电极(15)、伸出长度(16)、紧定旋钮(17)，焊接电源(18)，导电铜板(19)，绝缘板(20)；在微型电阻焊接装置中的活动导电块一(11)和活动导电块二(12)间装入一根金属小直径棒材(13)，焊接同种或异种金属材料包括一根小直径金属棒材和一层的金属超薄板(14)，包括以下步骤：(1)为了实现对小直径棒材(13)可靠方便的紧定作用，预先设计尺寸合适的活动导电块；(2)将机头端子连接至焊接电源输出端子台的一极，将底座端子连接至焊接电源输出端子台另一极；(3)在活动导电块一(11)和活动导电块二(12)间装入一根金属小直径棒材(13)；(4)调整焊接参数，将超薄板(14)平行放置在金属小直径棒材(13)端部，上电极下压，进行焊接；在装入一根小直径棒材(13)在活动导电块一(11)和活动导电块二(12)之间的过程中调节紧定旋钮(17)以调节小直径棒材(13)的伸出长度(16)和紧定程度；活动导电块与小直径棒材接触面开有圆弧凹槽；为了可重复地得到小直径棒材(13)与超薄板(14)所焊接头的外观形貌和抗拉力，伸出长度(16)在重复的焊接过程中予以固定。
2.根据权利要求1所述一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，其特征在于：为了防止小直径棒材(13)在焊接下压过程中的下滑以避免对焊接质量的影响，紧定旋钮(17)的调节应使小直径棒材(13)与活动导电块一(11)和活动导电块二(12)之间的静摩擦力大于所设置的焊接压力，以避免焊接下压过程中小直径棒材的滑动。
3.根据权利要求1所述一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，其特征在于：小直径棒材(13)为钢、钼强度硬度较高的金属材料，直径在0.8mm～2mm之间。
4.根据权利要求1所述一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，其特征在于：超薄板(14)为钢、镍、铜金属材料，厚度在0.05mm～0.3mm之间。
5.根据权利要求1所述一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，其特征在于：活动导电块材料为石墨，与小直径棒材接触面开有圆弧凹槽，焊接参数包括焊接电流、时间、压力。
一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，属于焊接技术领域。
背景技术
[0002] 电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，施加电流后利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种焊接方法。其中，电阻热效应中的重要影响因素电阻由待焊材料自身电阻(即体电阻)和两待焊材料接触面电阻决定。常规电阻焊所焊工件须置于上下电极之间，一般适用于两块板材之间的搭接连接，对于超薄板(厚度在0.05mm～0.3mm之间)与小直径棒材(直径在0.8mm～2mm之间)之间要实现T型接头连接，小直径棒材需立放于上下电极之间，小直径棒材由于端面直径小不易于这样放置，而且小直径棒材立放时体电阻远高于超薄板的体电阻和两材料的接触电阻，这就会导致小直径棒材受热过多而超薄板受热少产生熔核不良或偏移等问题。这类小尺寸零件的焊接，因材料自身热容有限，需严格控制焊接热输入以避免零件过热，如果采用常规电阻焊对这种小直径棒材与超薄板的T型接头进行焊接，小直径棒材很可能因电阻较大受热氧化损坏。综上，有必要从方便小直径棒材装夹以及减少小直径棒材在焊接过程中的发热量两个角度设计的一种电阻焊连接方法。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的问题在于，常规电阻焊焊接此类T型接头装夹困难，由于两材料电阻差异大存在熔核不良和偏移等缺陷，小直径棒材由于受热过大容易过热受损，同时，实际产品焊接时小直径棒材长度不完全一致，小直径棒材因长度不一而引起的电阻不同使得相同焊接参数下难以重复得到焊接质量相同的接头。
[0004] 本发明提供一种用于焊接超薄板与小直径棒材的T型接头的微型电阻点焊连接方法，这种方法将小直径棒材固定在活动导电块之间，将小直径棒材作为电阻焊的下电极，这样改进的方法，使小直径棒材在焊接时的电阻热效应主要影响因素由小直径棒材体电阻改变为小直径棒材伸出部分(16)的体电阻，降低了小直径棒材的电阻热效应，解决了两材料电阻差异大的问题，避免了熔核不良、偏移以及小直径棒材过热受损的问题，同时，通过固定小直径棒材伸出长度(16)使得相同焊接参数下能够得到相同的焊接结果。
[0005] 为了实现上述目的，其特征在于，至少包含以下步骤：
[0006] 第一步，为了实现对金属小直径棒材(13)可靠方便的紧定作用，预先设计尺寸合适的活动导电块；
[0007] 第二步，将机头端子连接至焊接电源输出端子台正极(或负极)，将底座端子连接至焊接电源输出端子台另一极；
[0008] 第三步，在活动导电块一(11)和活动导电块二(12)间装入一根金属小直径棒材(13)；
[0009] 第四步，调整焊接参数，将超薄板(14)平行放置在金属小直径棒材(13)端部，上电极下压，进行焊接。
[0010] 所述步骤(1)中，活动导电块材料为石墨，与小直径棒材接触面开有圆弧凹槽。
[0011] 所述步骤(2)中，焊接电源为晶体管式焊接电源。
[0012] 所述步骤(3)中，金属小直径棒材(13)为钢、钼等强度硬度较高的金属材料，直径在0.8mm～2mm之间。
[0013] 所述步骤(3)中，在装入一根小直径棒材(13)在活动导电块一(11)和活动导电块二(12)之间的过程中调节紧定旋钮(17)以确定金属小直径棒材(13)的伸出长度(16)和紧定程度。
[0014] 所述步骤(3)中，为了防止小直径棒材(13)在焊接下压过程中的下滑以避免对焊接质量的影响，紧定旋钮(17)的紧定程度应使金属小直径棒材(13)与活动导电块一(11)和活动导电块二(12)之间的摩擦力大于所设置的焊接压力。
[0015] 所述步骤(4)中，为了实现可重复的焊接结果，尤其可重复地得到小直径棒材(13)与超薄板(14)所焊接头的外观形貌和抗拉力，伸出长度(16)在重复的焊接过程中予以确定。
[0016] 所述步骤(4)中，超薄板(14)为钢、镍、铜等金属材料，厚度在0.05mm～0.3mm之间。
[0017] 所示步骤(4)中，焊接参数包括焊接电流、时间、压力等，其中电流范围为0.5kA～2.5kA，时间范围为2ms～35ms，压力范围为20N～80N。
[0018] 本发明的主要优点在于：将焊接材料之一的小直径棒材作为微型电阻焊的下电极，解决了常规微型电阻焊焊接这类小直径棒材与超薄板T型接头难以装夹的问题。将电阻焊的电阻热效应主要影响因素从小直径棒材的体电阻改变为小直径棒材伸出长度(16)的体电阻，解决了材料体电阻差异大而存在的熔核不良、偏移的问题，避免了电阻较大的小直径棒材可能存在的受过热损伤。通过控制小直径棒材伸出长度(16)，解决了批量生产时因小直径棒材长度不一电阻不同无法得到稳定的焊接结果的问题。
附图说明
[0019] 图1为本发明所采用的焊接设备及装配示意图。
[0020] 图2为本发明图1放大部分示意图。
[0021] 图3为本发明焊接示意图。
[0022] 图4为本发明实施例1所得接头示意图。
[0023] 图5为本发明实施例1所得接头拉伸断口示意图。
[0024] 图6为本发明实施例1所得接头的拉伸试验位移-载荷曲线示意图。
[0025] 图1中15为上电极，17为紧定旋钮，18为焊接电源，19为导电铜板，20为绝缘板。图2中11为活动导电块一，12为活动导电块二，13为金属小直径棒材，14为金属超薄板。图3中16为小直径棒材伸出长度。
具体实施方式
[0026] 下面根据说明书附图举例进一步说明：
[0027] 实施例1
[0028] 本发明涉及一种实现超薄板与小直径棒材之间T型连接的焊接方法，图1为本发明的焊接装置及装配示意图，图2为图1放大部分示意图，图3为焊接示意图。小直径棒材的材料为直径为1.2mm的纯钼，金属超薄板材料为厚度为0.3mm的304不锈钢。首先用800目砂纸将钼棒待焊端面打磨平齐，将不锈钢超薄板待焊处打磨去除表面氧化层。采用丙酮将钼棒和不锈钢超薄板放入超声波清洗池中清洗，清洗完成后晾干。将紧定旋钮(17)旋松，将小直径棒材(13)放置在活动导电块一(11)和活动导电块二(12)中间，适当旋紧紧定旋钮(17)使得小直径棒材(13)不会从两个活动导电块中央自然滑下，然后调整小直径棒材伸出长度(16)为3mm，继续旋紧紧定旋钮(17)确保小直径棒材(13)不会在电极头焊接下压过程中滑动。调整焊接参数，焊接压力20N，预压时间500ms，焊接第一周时间4ms，焊接第一周电流0.5KA，冷却时间4ms，焊接第二周时间4ms，焊接第二周电流1.0KA，保压时间20ms，将金属超薄板(14)放置在小直径棒材的端部，如图3所示，进行焊接。图4为此工艺参数下所焊接头30倍放大图，接头断口形貌如图5所示，接头为典型的“纽扣型”断裂，断裂位于超薄板热影响区，说明接头达到了很好的冶金结合，图6为接头拉伸示意图，接头抗拉力为144N，佐证了上述结论，接头满足工程应用的要求。
[0029] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之内。
