一种多层钢板阿普拉斯焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种多层钢板阿普拉斯焊接方法。

背景技术

目前国内外钢制车身的阿普拉斯焊工艺适用于两层钢板搭接，具体的，先在内板上冲一个凸条(指用阿普拉斯专用冲凸模具在内板件上冲出的长条状凸起)，然后在夹具上将内板与外板组合定位，直接用阿普拉斯焊枪进行焊接，使内板上的凸条融化后形成熔核，从而焊接内外板；对于三层及以上层数的钢板的组合，由于焊接强度不足的问题没有很好的解决方案，具体的，若三层及以上层数钢板搭接时，同样仅在其中某一层内板上冲凸条，然后采用大电流、短时间的阿普拉斯焊接，由于热输入量过小，无法将未冲凸条的内板熔化形成熔核，导致焊接强度不足。因此暂时没有三层及以上层数钢板应用阿普拉斯焊的案例。

对于三层及以上层数钢板搭接的部位，或对车身产品结构进行变更，规避外观面上三层及以上层数钢板直接焊接的结构；或只能采用只能采用铜板焊、激光焊等工艺，然而该两种焊接工艺对零件的尺寸精度、表面洁净度等要求较高，后续的维护难度及维护成本较大，同时焊接质量的稳定性较差。因此急需开发阿普拉斯焊焊接三层钢板组合的工艺方法，最终在解决外观焊点质量问题、保证焊点强度的同时；又能够降低对零部件各方面的控制要求、降低设备的维护难度及成本、保证焊接质量的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中车身外观面三层及以上层数钢板搭接无法采用阿普拉斯焊接的问题，提供一种多层钢板阿普拉斯焊接方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种多层钢板阿普拉斯焊接方法，包括以下步骤，

a：在每块内板上均冲出凸条；

b：保持所有内板上的所述凸条的凸起均朝向外板，且任意两块相邻内板上的两个凸条不完全重合，将所述内板和外板层叠地组合到一起；

c：保持阿普拉斯焊枪的电极帽端面覆盖所有所述凸条，并进行焊接

采用前述技术方案的本发明，使用阿普拉斯焊枪一次焊接即可使每一块内板上的凸条融化形成熔核，每一条熔核即可将相邻的两块钢板焊接在一起，从而实现三层及以上层数钢板搭接的阿普拉斯焊接，相比于现有技术中车身外观面三层及以上层数钢板搭接无法采用阿普拉斯焊接的问题，本发明可有效实现车身外观面三层及以上层数钢板搭接的阿普拉斯焊接，充分的保证了焊接质量(外观质量、焊接强度)的稳定性；有效的规避了使用替代工艺时的苛刻条件。

进一步的，步骤b包括：

b1：保持所有内板上的所述凸条凸起的朝向一致，将所有所述内板层叠地组合到一起，并将所有所述内板固定连接形成内板组合；

b2：保持所述凸条的凸起朝向外板，将所述内板组合与所述外板组合到一起；

将内板相对固定后再与外板组合，可降低组合难度，且可防止内板之间受外界影响失位，影响后续阿普拉斯焊接的质量。

进一步的，步骤a中，每个所述凸条的形状尺寸均相同；凸条的形状尺寸根据阿普拉斯焊接参数确定，保持每个凸条形状尺寸均相同，可保证焊接质量较佳。

进一步的，步骤b中，任意两块相邻内板上的两个凸条相交，且相交点为两个所述凸条长度方向的中心点；如此设置，可以显著减小阿普拉斯焊枪的电极帽端面需要覆盖的面积，避免电极帽端面无法完全覆盖所有凸条，导致部分凸条无法融化形成熔核，影响焊接质量。

进一步的，步骤b中，任意两块相邻内板上的两个所述凸条十字交叉，夹角为90°；如此设置，相较于夹角不为90°的情况，任意两块相邻内板之间起到焊接作用的阿普拉斯焊熔核的长度更长，有利于提高焊接强度。

进一步的，步骤b1中，将任意相邻两块内板之间通过点焊固定，以形成所述内板组合；通过点焊的方式固定内板，便于操作，固定牢固。

进一步的，任意相邻两块内板之间的焊点有两个，分别位于靠内一侧的那块内板上的凸条沿长度方向的两端外侧；上述两个焊点足以保证内板之间焊接牢固，及保持内板之间较好的平行度。

进一步的，所述阿普拉斯焊枪的电极帽包括正对的上电极帽和下电极帽，步骤c中，两者端面中心的连线穿过任一所述凸条长度方向的中心点；使得凸条位于阿普拉斯焊枪的电极帽的正中位置处，确保焊枪电流给凸条提供的热输入量均衡，有利于提高焊接质量。

进一步的，共包括两块所述内板。

进一步的，步骤b中，所述内板和外板在工装夹具上完成组合；确保组合精度，利于提高后续阿普拉斯焊接质量。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：可有效实现车身外观面三层及以上层数钢板搭接的阿普拉斯焊接；充分的保证了焊接质量(外观质量、焊接强度)的稳定性；有效的规避了使用替代工艺时的苛刻条件；原理简单、可操作性强、产线及设备的改动较小；填补了行业内在该方面的技术空白。

附图说明：

图1为本发明步骤a示意图；

图2为本发明步骤b1中内板组合示意图；

图3为本发明步骤b1中内板点焊示意图；

图4为本发明步骤b2示意图；

图5为本发明步骤c示意图；

图6为三层钢板焊接完成后结构示意图；

图7为三层钢板试样俯视图；

图8为三层钢板试样侧视图；

图9为外板与第一内板试样撕裂图；

图10为第一内板与第二内板试样焊接形貌图；

图11为第一内板与第二内板试样撕裂图。

图中标记：1-内板，2-外板，3-凸条，4-上电极帽，5-下电极帽，6-点焊上电极，7-点焊下电极，8-点焊熔核，9-阿普拉斯焊熔核，10-钣金撕裂区，11-第一内板，12-第二内板，31-第一凸条，32-第二凸条。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种多层钢板阿普拉斯焊接方法，包括以下步骤，

a：在每块内板1上均冲出凸条3；

具体的，步骤a中，每个凸条3的形状尺寸均相同，也即是指每个凸条3的长度、宽度、高度、方向等各方面完全相同；

b：保持所有内板1上的凸条3的凸起均朝向外板2，且任意两块相邻内板1上的两个凸条3不完全重合，将内板1和外板2层叠地组合到一起；

具体的，步骤b包括以下两步：

b1：保持所有内板1上的所述凸条3凸起的朝向一致，将所有内板1层叠地组合到一起，并将所有内板1固定连接形成内板组合；

b2：保持凸条3的凸起朝向外板2，将内板组合与外板2组合到一起；

步骤b1中，任意两块相邻内板1上的两个凸条3相交，且相交点为两个凸条3长度方向的中心点，这两个凸条相交的角度不作限制，可以是0°-90°(不包括0°)之间的任意角度，如45°、60°等等，本实施例中，选择为90°，即，两个所述凸条3十字交叉；

步骤b1中，将任意相邻两块内板1之间通过点焊固定，以形成内板组合；任意相邻两块内板1之间的焊点有两个，分别位于靠内一侧的那块内板1上的凸条3沿长度方向的两端外侧；步骤b1中内板1之间的组合，以及步骤b2中内板组合与外板2之间的组合，均在工装夹具上完成；

步骤b1中，将所有内板1固定连接形成内板组合的方式除了通过点焊连接以外，还可以是其它方式，例如，使用手虎钳把多层内板1临时固定在一起；

c：保持阿普拉斯焊枪的电极帽端面覆盖所有凸条3，并进行焊接

这里的“覆盖”是指：从钢板(内板1与外板2)的厚度方向看，所有凸条3均落入阿普拉斯焊枪的电极帽端面的范围之内；以此保证每个凸条3均能融化形成阿普拉斯焊熔核9；

阿普拉斯焊枪的电极帽包括正对的上电极帽4和下电极帽5，步骤c中，两者端面中心的连线穿过任一凸条3长度方向的中心点。

本阿普拉斯焊接方法可以适用于三层钢板的焊接，也可以适用于三层以上钢板的焊接；当应用于三层钢板的焊接时，如附图1-6所示，共包括两块内板1，分别为第一内板11和第二内板12，两者各自冲压形成第一凸条31和第二凸条32，在步骤b1中，仅需使用焊枪在第一内板11和第二内板12之间点焊形成两个点焊熔核8即可；当应用于三层以上钢板的焊接时，在步骤b1中，需要每组合一块内板1，便将此内板1与上一块组合的内板1点焊起来，直到所有内板1组合完成；也可以不使用点焊方式，而是采用其它方式，例如使用手虎钳把多层内板1临时固定在一起。

为进一步证明采用本发明的钢板的焊接质量的稳定性，在附图7-11中提供了通过本发明的焊接方法焊接所得的三层钢板试样的实物图片。从图9和10可见，阿普拉斯熔核9的成型质量较好；并且，不论是如图9所示，将试样的外板2和第一内板11从焊接处撕开，还是如图10和11所示，将第一内板11和第二内板12从焊接处撕开，两者均是从钣金处撕裂(见钣金撕裂区10)，具体的，如图9所示，在外板2上撕裂出一个孔洞；如图11所示，在第一内板11上撕裂出一个缺口；而阿普拉斯熔核9保持完好，并未从阿普拉斯熔核9处开裂，说明本发明的阿普拉斯焊接质量较高。

采用前述技术方案的本发明，使用阿普拉斯焊枪一次焊接即可使每一块内板1上的凸条3融化形成阿普拉斯焊熔核9，每一条阿普拉斯焊熔核9即可将相邻的两块钢板焊接在一起，从而实现三层及以上层数钢板搭接的阿普拉斯焊接，相比于现有技术中车身外观面三层及以上层数钢板搭接无法采用阿普拉斯焊接的问题，本发明可有效实现车身外观面三层及以上层数钢板搭接的阿普拉斯焊接，充分的保证了焊接质量(外观质量、焊接强度)的稳定性；有效的规避了使用替代工艺时的苛刻条件；并且，本方法原理简单、可操作性强、产线及设备的改动较小；填补了行业内在该方面的技术空白。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。