一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，屬于焊接電極領(lǐng)域，通過熱處理與深冷處理的相互作用提高電極帽的性能，有效提高使用壽命，在深冷處理時精確調(diào)節(jié)適當(dāng)溫度與處理時間，得到經(jīng)濟有效的合格的39D 1978/1（58D8246/1）電極帽，從而降低能耗，節(jié)能環(huán)保，在電極帽完成后性能優(yōu)異，使用壽命長，電極帽的制造效率高。
【專利說明】
一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]電極帽主要應(yīng)用在金屬焊接上，由于汽車行業(yè)涉及的焊接處理工藝較多，從而汽車行業(yè)對電極帽的需求非常的大，而普通電極帽使用壽命普遍較短，且焊接時容易產(chǎn)生飛濺等現(xiàn)象產(chǎn)生，從而成型后進行深冷處理，高致密性，改變合金元素分布，提高導(dǎo)電、導(dǎo)熱能力，減少粘附傾向，細化電極材料的晶粒，提尚抗壓潰變形能力。
[0003]如申請?zhí)枮?2100433.1的中國專利公開了用于鍍鋅鋼板電阻點焊電極的深冷處理方法，它將普通的電極進行簡單的深冷處理，從而簡單的消除了電極表面的奧氏體，由于內(nèi)部奧氏體的不穩(wěn)定因數(shù)，已經(jīng)冷卻效果隨著深度的增加而減少，從而為了達到較好深冷處理效果時間基本上會超過4小時以上，且效果提升不明顯，且只提高其表面較小厚度的強度，一定程度的提高了使用壽命，減少了焊接時飛濺的，但由于焊接時電極帽與焊接產(chǎn)品容易產(chǎn)生碰撞，從而電極帽表面會被劃開，從而電極帽內(nèi)部為經(jīng)過處理的部位容易產(chǎn)生嚴(yán)重的飛濺現(xiàn)象和粘電極現(xiàn)象，從而人們需要馬上更換，而經(jīng)過深冷處理的電極價格會提升，從而為了提高使用使用壽命需要非常小心的使用，從而有減少了加工效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其具有提高電級帽表面強度，減少整體奧氏體含量，減少飛濺、提高壽命的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:包括如下步驟:
步驟一:原料處理:鉻鋯銅棒通過固熔處理；
步驟二:下料:將鉻鋯銅棒切斷分段待加工；
步驟三:初整形:將鉻鋯銅棒一端面進行磨平形成安裝面，并將另一個端面磨成出凸起的工作部，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細；
步驟四:冷擠壓:通過擠壓機在安裝面上擠壓出錐孔；
步驟五:硬化熱處理；
步驟六:再整形:通過錐孔進在車床上定位，進行局部修整；
步驟七:切槽:在電極帽中部外圓周側(cè)面車削出環(huán)形凹槽；
步驟八:拋光:對外表面進行打磨處理；
步驟九:深冷處理:將電極帽放入深冷設(shè)備內(nèi)，將深冷設(shè)備溫度設(shè)定為-150—170度環(huán)境下，并使電極帽保存I.5?2小時后取出。
[0006]通過采用上述技術(shù)方案，鉻鋯銅棒首先通過固熔處理后，使內(nèi)部的奧氏體進行穩(wěn)定化處理，且對鉻鋯銅棒進行簡單的切削打磨形成了電極帽的基本形狀，再進行熱處理，使外表面形成硬化的保護層提高使用壽命，而由于錐孔與環(huán)形凹槽的設(shè)置，從而使在深冷處理時工作部的各個外表面到中心的距離差減少，從而使工作部在深冷處理時中心位置的溫度與外表面的溫度差距減少，從而提高了受深冷處理的效果，使深冷處理的深度更多，且內(nèi)部的奧氏體均為穩(wěn)定的奧氏體，受到低溫作用能實現(xiàn)有效的消除，從而在電極帽受到深冷處理厚度大大提高，由于焊接時電極帽有效厚度的提高，從而提高了焊接的使用壽命、減少飛濺，避免粘電極，且在焊接時受到碰撞后也不容易破損到未受深冷處理影響的部位，大大的提高工作壽命。
[0007]進一步的，所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)儲存有液氮，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-150度，使電極帽保存1.5小時后取出。
[0008]通過采用上述技術(shù)方案，將電極帽直接放入存有液氮的密封容器內(nèi)，通過液氮的制冷作用，直接將電極帽放入進行深冷處理，從而冷卻設(shè)備非常簡單減少成本，且-150溫度容易控制，液氮能方便的達到，有效減少設(shè)備成本，且保持1.5小時的處理時間就能達到良好的性能，從而減少了液氮的消耗，達到節(jié)能環(huán)保，減少成本的效果。
[0009]進一步的，所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)儲存有液氮，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-150度，使電極帽保存2小時后取出。
[0010]通過采用上述技術(shù)方案，將電極帽直接放入存有液氮的密封容器內(nèi)，通過液氮的制冷作用，直接將電極帽放入進行深冷處理，從而冷卻設(shè)備非常簡單減少成本，且-150溫度容易控制，液氮能方便的達到，有效減少設(shè)備成本，且保持2小時的處理時間，到2小時前提升效果顯著，保證電極帽具有良好的性能。
[0011 ]進一步的，所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)設(shè)有液氮汽化噴管，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-170度，使電極帽保存1.5小時后取出。
[0012]通過采用上述技術(shù)方案，將電極帽直接放入存有密封容器內(nèi)，通過汽化的液氮的制冷作用，提高液氮的制冷效果，使溫度達到-170度，從而大幅度提升深冷效果，使壽命進行顯著的提升，直接將電極帽放入進行深冷處理，保持1.5小時的處理時間就能達到良好的性能，從而減少了液氮的消耗，達到節(jié)能環(huán)保，減少成本的效果。
[0013]進一步的，所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)設(shè)有液氮汽化噴管，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-170度，使電極帽保存2小時后取出。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，將電極帽直接放入存有密封容器內(nèi)，通過汽化的液氮的制冷作用，提高液氮的制冷效果，使溫度達到-170度，從而大幅度提升深冷效果，使壽命進行顯著的提升，直接將電極帽放入進行深冷處理，且保持2小時的處理時間，到2小時前提升效果顯著，保證電極帽具有良好的性能。
[0015]進一步的，所述錐孔通過二次擠壓成型。
[0016]通過采用上述技術(shù)方案，擠壓錐孔時，首先擠壓出一半以上深度后，使擠壓機退出使內(nèi)部結(jié)構(gòu)實現(xiàn)緩沖適應(yīng)性變化，再重新進行第二次擠壓，從而形成完整的錐孔，實現(xiàn)錐孔擠壓成型的精度。
[0017]進一步的，所述安裝面進行內(nèi)外倒角。
[0018]通過采用上述技術(shù)方案，避免安裝時安裝面的角將焊接設(shè)備劃傷，提高焊接設(shè)備的使用壽命，且相對的錐孔口部的直徑小幅度擴張，從而使安裝更加的方便。
[0019]進一步的，所述硬化熱處理為時效處理，溫度為450-500度，時間為1.5-3小時。
[0020]通過采用上述技術(shù)方案，通過時效處理的電極帽完成后電極帽表面硬度提高，使表面的大部分奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，從而有效的提高抗磨擦能力，從而提高了使用壽命。[0021 ]進一步的，所述凸起為圓弧形。
[0022]通過采用上述技術(shù)方案，圓弧形的各處的外表面到圓心的位置相同，從而進行熱處理或者深冷處理時外表面的處理厚度能更加的均勻。
[0023]進一步的，選料中絡(luò)錯銅棒選取直徑為16mm，下料中絡(luò)錯銅棒均勾切斷成23mm，擠壓出錐孔長度為10mm，打磨后保持電極帽長度為22mm。
[0024]通過采用上述技術(shù)方案，選取直徑與實際尺寸相近，減少后期加工成本，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細到實際所需尺寸，下料時進行多段同時切割，提高工作效率，且為后期打磨預(yù)留長度，避免產(chǎn)生電極帽加工后過短。
[0025]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
1.通過熱處理與深冷處理的相互作用提高電極帽的性能，有效提高使用壽命；
2.在深冷處理時精確調(diào)節(jié)適當(dāng)溫度與處理時間，得到經(jīng)濟有效的合格產(chǎn)品，從而降低能耗，節(jié)能環(huán)保；
3.在電極帽完成后性能優(yōu)異，使用壽命長，電極帽的制造效率高。
【附圖說明】
[0026]圖1是深冷處理前鉻鋯銅X射線衍射普線圖；
圖2是深冷處理后鉻鋯銅X射線衍射普線圖；
圖3是本發(fā)明的工藝步驟圖；
圖4是現(xiàn)有技術(shù)深冷處理電極帽壽命曲線圖；
圖5是本發(fā)明的電極帽壽命曲線圖；
圖6是本發(fā)明的電極帽的結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖中，1、鉻鋯銅棒;2、安裝面;3、工作部;4、錐孔;5、環(huán)形凹槽。
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0029]實施例1: 一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，包括如下步驟:
步驟一:原料處理:鉻鋯銅棒I通過固熔處理；
步驟二:下料:將鉻鋯銅棒I切斷分段待加工；
步驟三:初整形:將鉻鋯銅棒I 一端面進行磨平形成安裝面2，并將另一個端面磨成出圓弧形凸起的工作部3，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細；
步驟四:冷擠壓:通過擠壓機在安裝面2上進行二次擠壓成型出錐孔4，并在安裝面2進行內(nèi)外倒角；
步驟五:硬化熱處理;時效處理，溫度為450-500度，時間為1.5-3小時；
步驟六:再整形:通過錐孔4進在車床上定位，進行局部修整；
步驟七:切槽:在電極帽中部外圓周側(cè)面車削出環(huán)形凹槽5;
步驟八:拋光:對外表面進行打磨處理；
步驟九:深冷處理:將電極帽放入存儲有液氮的深冷密封容器內(nèi)，將深冷設(shè)備溫度設(shè)定為-150環(huán)境下，降溫速度設(shè)置6°C/s，使電極帽保存1.5小時后取出。
[0030]選取直徑與需求直徑相近的鉻鋯銅棒I，鉻鋯銅棒I首先通過固熔處理后，使內(nèi)部的有晶間腐蝕傾向的奧氏體進行穩(wěn)定化處理，使內(nèi)部的奧氏體全部趨于穩(wěn)定，提高韌性、塑性以及抗蝕能力，避免有晶間腐蝕傾向的奧氏體對深冷處理產(chǎn)生影響，且對鉻鋯銅棒I進行簡單的切削打磨形成了端部凸起形成為圓弧形的電極帽，再進行熱處理，使外表面形成硬化的保護層提高使用壽命。
[0031]擠壓錐孔4時，首先擠壓出一半以上深度后，使擠壓機退出使內(nèi)部結(jié)構(gòu)實現(xiàn)緩沖適應(yīng)性變化，再重新進行第二次擠壓，從而形成完整的錐孔4，從而避免一次成型導(dǎo)致內(nèi)部被擠壓位置產(chǎn)生應(yīng)力堆積，從而導(dǎo)致一次性擠壓受反作用力過大而無法達到標(biāo)準(zhǔn)。
[0032]如圖6所示，由于錐孔4與環(huán)形凹槽5的設(shè)置，從而使在深冷處理時工作部3的各個外表面到中心的距離差減少，從而使工作部3在深冷處理時中心位置的溫度與外表面的溫度差距減少，從而提高了受深冷處理的效果，使深冷處理的深度更多，且內(nèi)部的奧氏體均為穩(wěn)定的奧氏體，受到低溫作用能實現(xiàn)有效的消除，從而在電極帽受到深冷處理厚度大大提高，由于焊接時電極帽有效厚度的提高，從而提高了焊接的使用壽命、減少飛濺，避免粘電極，且在焊接時受到碰撞后也不容易破損到未受深冷處理影響的部位，大大的提高工作壽命，且在外表面受到破壞后，由于內(nèi)部較為溫度的結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生的飛濺與粘連現(xiàn)象也較小，從而時點焊有效性能進行短暫的維持。
[0033]通過X射線衍射法，通過測量衍射線寬化的程序，測定晶粒度大小的變化，如圖1、2所示，進行測定沒有進行深冷處理前的電極帽和經(jīng)過深冷處理后的電極帽，在深冷后晶粒明顯細化，空間結(jié)構(gòu)更加緊密，且強度提升明顯。
[0034]再通過實踐數(shù)據(jù)進行分析，如圖4、5，深冷處理的產(chǎn)品壽命對應(yīng)沒有進行深冷處理的產(chǎn)品壽命有了顯著的提升，再將現(xiàn)有技術(shù)在-150°C>2h工藝處理下得到的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)與本發(fā)明步驟在-150°C*1.5h工藝處理下的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)進行對比，可以得出現(xiàn)有技術(shù)在打點1200后點焊效果大大降低，而本發(fā)明打點在1400后進行小幅下降，1800點以前依舊保持熔核直徑為3.5mm，而在汽車點焊后熔核直徑的大小對與焊接的牢固程度非常重要，一般車輛基本要求在熔核直徑保持在3mm以上，從而現(xiàn)有技術(shù)有效打點1400個，而本發(fā)明有效打點為1800個，從而有效的提高了使用壽命，而在車輛焊接時，每輛車的點焊數(shù)量基本上為3000個焊點，從而在大規(guī)模的車輛制造中，對于這種高消耗的加工耗材的提升有這非常重要的經(jīng)濟價值，也減少了耗材的浪費，節(jié)能環(huán)保。
[0035]而且本發(fā)明的深冷處理時間僅為1.5h后有效點數(shù)就能達到1800點，而現(xiàn)有技術(shù)深冷處理2h后有效點數(shù)只能達到1400點，從而有效的減少了生產(chǎn)時間，提供加工效率，進而減少了液氮的浪費，從而符合節(jié)能環(huán)保的要求。
[0036]實施例2:—種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，包括如下步驟:
步驟一:原料處理:鉻鋯銅棒I通過固熔處理；
步驟二:下料:將鉻鋯銅棒I切斷分段待加工；
步驟三:初整形:將鉻鋯銅棒I 一端面進行磨平形成安裝面2，并將另一個端面磨成出圓弧形凸起的工作部3，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細；
步驟四:冷擠壓:通過擠壓機在安裝面2上進行二次擠壓成型出錐孔4，并在安裝面2進行內(nèi)外倒角；
步驟五:硬化熱處理;時效處理，溫度為450-500度，時間為1.5-3小時； 步驟六:再整形:通過錐孔4進在車床上定位，進行局部修整；
步驟七:切槽:在電極帽中部外圓周側(cè)面車削出環(huán)形凹槽5;
步驟八:拋光:對外表面進行打磨處理；
步驟九:深冷處理:將電極帽放入存儲有液氮的深冷密封容器內(nèi)，將深冷設(shè)備溫度設(shè)定為-150環(huán)境下，降溫速度設(shè)置6 °C/s，使電極帽保存2小時后取出。
[0037]選取直徑與需求直徑相近的鉻鋯銅棒I，鉻鋯銅棒I首先通過固熔處理后，使內(nèi)部的有晶間腐蝕傾向的奧氏體進行穩(wěn)定化處理，使內(nèi)部的奧氏體全部趨于穩(wěn)定，提高韌性、塑性以及抗蝕能力，避免有晶間腐蝕傾向的奧氏體對深冷處理產(chǎn)生影響，且對鉻鋯銅棒I進行簡單的切削打磨形成了端部凸起形成為圓弧形的電極帽，再進行熱處理，使外表面形成硬化的保護層提高使用壽命。
[0038]擠壓錐孔4時，首先擠壓出一半以上深度后，使擠壓機退出使內(nèi)部結(jié)構(gòu)實現(xiàn)緩沖適應(yīng)性變化，再重新進行第二次擠壓，從而形成完整的錐孔4，從而避免一次成型導(dǎo)致內(nèi)部被擠壓位置產(chǎn)生應(yīng)力堆積，從而導(dǎo)致一次性擠壓受反作用力過大而無法達到標(biāo)準(zhǔn)。
[0039]如圖6所示，由于錐孔4與環(huán)形凹槽5的設(shè)置，從而使在深冷處理時工作部3的各個外表面到中心的距離差減少，從而使工作部3在深冷處理時中心位置的溫度與外表面的溫度差距減少，從而提高了受深冷處理的效果，使深冷處理的深度更多，且內(nèi)部的奧氏體均為穩(wěn)定的奧氏體，受到低溫作用能實現(xiàn)有效的消除，從而在電極帽受到深冷處理厚度大大提高，由于焊接時電極帽有效厚度的提高，從而提高了焊接的使用壽命、減少飛濺，避免粘電極，且在焊接時受到碰撞后也不容易破損到未受深冷處理影響的部位，大大的提高工作壽命，且在外表面受到破壞后，由于內(nèi)部較為溫度的結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生的飛濺與粘連現(xiàn)象也較小，從而時點焊有效性能進行短暫的維持。
[0040]通過X射線衍射法，通過測量衍射線寬化的程序，測定晶粒度大小的變化，如圖1、2所示，進行測定沒有進行深冷處理前的電極帽和經(jīng)過深冷處理后的電極帽，在深冷后晶粒明顯細化，空間結(jié)構(gòu)更加緊密，且強度提升明顯。
[0041]再通過實踐數(shù)據(jù)進行分析，如圖4、5，深冷處理的產(chǎn)品壽命對應(yīng)沒有進行深冷處理的產(chǎn)品壽命有了顯著的提升，再將現(xiàn)有技術(shù)在-150°C>4h工藝處理下得到的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)與本發(fā)明步驟在-150°C*2h工藝處理下的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)進行對比，可以得出現(xiàn)有技術(shù)在打點1300后點焊效果大大降低，而本發(fā)明打點在1500后進行小幅下降，2000點以前依舊保持熔核直徑為3.5_，而在汽車點焊后熔核直徑的大小對與焊接的牢固程度非常重要，一般車輛基本要求在熔核直徑保持在3mm以上，從而現(xiàn)有技術(shù)有效打點1500個，而本發(fā)明有效打點為2000個，從而有效的提高了使用壽命，而在車輛焊接時，每輛車的點焊數(shù)量基本上為3000個焊點，從而在大規(guī)模的車輛制造中，對于這種高消耗的加工耗材的提升有這非常重要的經(jīng)濟價值，也減少了耗材的浪費，節(jié)能環(huán)保。
[0042]而且本發(fā)明的深冷處理時間僅為2h后有效點數(shù)就能達到2000點，而現(xiàn)有技術(shù)深冷處理4h后有效點數(shù)只能達到1500點，從而有效的減少了生產(chǎn)時間，提供加工效率，進而減少了液氮的浪費，從而符合節(jié)能環(huán)保的要求，從而得出現(xiàn)有技術(shù)在_150°C情況加增加2h的時間提升壽命的效果不佳，而本發(fā)明在_150°C情況下處理2h對比處理1.5h對與使用壽命有了良好的提升。
[0043]實施例3:—種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，包括如下步驟: 步驟一:原料處理:鉻鋯銅棒I通過固熔處理；
步驟二:下料:將鉻鋯銅棒I切斷分段待加工；
步驟三:初整形:將其中一端面進行磨平形成安裝面2，并將另一個端面磨成出圓弧形凸起的工作部3，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細；
步驟四:冷擠壓:通過擠壓機在安裝面2上進行二次擠壓成型出錐孔4，并在安裝面2進行內(nèi)外倒角；
步驟五:硬化熱處理;時效處理，溫度為450-500度，時間為1.5-3小時；
步驟六:再整形:通過錐孔4進在車床上定位，進行局部修整；
步驟七:切槽:在電極帽中部外圓周側(cè)面車削出環(huán)形凹槽5;
步驟八:拋光:對外表面進行打磨處理；
步驟九:深冷處理:將電極帽放入存儲有液氮的深冷密封容器內(nèi)，將深冷設(shè)備溫度設(shè)定為-170環(huán)境下，降溫速度設(shè)置6°C/s，使電極帽保存1.5小時后取出。
[0044]選取直徑與需求直徑相近的鉻鋯銅棒I，鉻鋯銅棒I首先通過固熔處理后，使內(nèi)部的有晶間腐蝕傾向的奧氏體進行穩(wěn)定化處理，使內(nèi)部的奧氏體全部趨于穩(wěn)定，提高韌性、塑性以及抗蝕能力，避免有晶間腐蝕傾向的奧氏體對深冷處理產(chǎn)生影響，且對鉻鋯銅棒I進行簡單的切削打磨形成了端部凸起形成為圓弧形的電極帽，再進行熱處理，使外表面形成硬化的保護層提高使用壽命。
[0045]擠壓錐孔4時，首先擠壓出一半以上深度后，使擠壓機退出使內(nèi)部結(jié)構(gòu)實現(xiàn)緩沖適應(yīng)性變化，再重新進行第二次擠壓，從而形成完整的錐孔4，從而避免一次成型導(dǎo)致內(nèi)部被擠壓位置產(chǎn)生應(yīng)力堆積，從而導(dǎo)致一次性擠壓受反作用力過大而無法達到標(biāo)準(zhǔn)。
[0046]如圖6所示，由于錐孔4與環(huán)形凹槽5的設(shè)置，從而使在深冷處理時工作部3的各個外表面到中心的距離差減少，從而使工作部3在深冷處理時中心位置的溫度與外表面的溫度差距減少，從而提高了受深冷處理的效果，使深冷處理的深度更多，且內(nèi)部的奧氏體均為穩(wěn)定的奧氏體，受到低溫作用能實現(xiàn)有效的消除，從而在電極帽受到深冷處理厚度大大提高，由于焊接時電極帽有效厚度的提高，從而提高了焊接的使用壽命、減少飛濺，避免粘電極，且在焊接時受到碰撞后也不容易破損到未受深冷處理影響的部位，大大的提高工作壽命，且在外表面受到破壞后，由于內(nèi)部較為溫度的結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生的飛濺與粘連現(xiàn)象也較小，從而時點焊有效性能進行短暫的維持。
[0047]通過X射線衍射法，通過測量衍射線寬化的程序，測定晶粒度大小的變化，如圖1、2所示，進行測定沒有進行深冷處理前的電極帽和經(jīng)過深冷處理后的電極帽，在深冷后晶粒明顯細化，空間結(jié)構(gòu)更加緊密，且強度提升明顯。
[0048]再通過實踐數(shù)據(jù)進行分析，如圖4、5，深冷處理的產(chǎn)品壽命對應(yīng)沒有進行深冷處理的產(chǎn)品壽命有了顯著的提升，再將現(xiàn)有技術(shù)在-170°C*2h工藝處理下得到的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)與本發(fā)明步驟在-170°C*1.5h工藝處理下的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)進行對比，可以得出現(xiàn)有技術(shù)在打點1800后點焊效果大大降低，而本發(fā)明打點在2100后進行小幅下降，2400點以前依舊保持熔核直徑為3.5mm，而在汽車點焊后熔核直徑的大小對與焊接的牢固程度非常重要，一般車輛基本要求在熔核直徑保持在3mm以上，從而現(xiàn)有技術(shù)有效打點2000個，而本發(fā)明有效打點為2400個，從而有效的提高了使用壽命，而在車輛焊接時，每輛車的點焊數(shù)量基本上為3000個焊點，從而在大規(guī)模的車輛制造中，對于這種高消耗的加工耗材的提升有這非常重要的經(jīng)濟價值，也減少了耗材的浪費，節(jié)能環(huán)保。
[0049]而且本發(fā)明的深冷處理時間僅為1.5h后有效點數(shù)就能達到2400點，而現(xiàn)有技術(shù)深冷處理2h后有效點數(shù)只能達到2000點，從而有效的減少了生產(chǎn)時間，提供加工效率，進而減少了液氮的浪費，從而符合節(jié)能環(huán)保的要求。
[0050]實施例4:一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，包括如下步驟:
步驟一:原料處理:鉻鋯銅棒I通過固熔處理；
步驟二:下料:將鉻鋯銅棒I切斷分段待加工；
步驟三:初整形:將鉻鋯銅棒I 一端面進行磨平形成安裝面2，并將另一個端面磨成出圓弧形凸起的工作部3，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細；
步驟四:冷擠壓:通過擠壓機在安裝面2上進行二次擠壓成型出錐孔4，并在安裝面2進行內(nèi)外倒角；
步驟五:硬化熱處理;時效處理，溫度為450-500度，時間為1.5-3小時；
步驟六:再整形:通過錐孔4進在車床上定位，進行局部修整；
步驟七:切槽:在電極帽中部外圓周側(cè)面車削出環(huán)形凹槽5;
步驟八:拋光:對外表面進行打磨處理；
步驟九:深冷處理:將電極帽放入存儲有液氮的深冷密封容器內(nèi)，將深冷設(shè)備溫度設(shè)定為-170環(huán)境下，降溫速度設(shè)置6 °C/s，使電極帽保存2小時后取出。
[0051]選取直徑與需求直徑相近的鉻鋯銅棒I，鉻鋯銅棒I首先通過固熔處理后，使內(nèi)部的有晶間腐蝕傾向的奧氏體進行穩(wěn)定化處理，使內(nèi)部的奧氏體全部趨于穩(wěn)定，提高韌性、塑性以及抗蝕能力，避免有晶間腐蝕傾向的奧氏體對深冷處理產(chǎn)生影響，且對鉻鋯銅棒I進行簡單的切削打磨形成了端部凸起形成為圓弧形的電極帽，再進行熱處理，使外表面形成硬化的保護層提高使用壽命。
[0052]擠壓錐孔4時，首先擠壓出一半以上深度后，使擠壓機退出使內(nèi)部結(jié)構(gòu)實現(xiàn)緩沖適應(yīng)性變化，再重新進行第二次擠壓，從而形成完整的錐孔4，從而避免一次成型導(dǎo)致內(nèi)部被擠壓位置產(chǎn)生應(yīng)力堆積，從而導(dǎo)致一次性擠壓受反作用力過大而無法達到標(biāo)準(zhǔn)。
[0053]如圖6所示，由于錐孔4與環(huán)形凹槽5的設(shè)置，從而使在深冷處理時工作部3的各個外表面到中心的距離差減少，從而使工作部3在深冷處理時中心位置的溫度與外表面的溫度差距減少，從而提高了受深冷處理的效果，使深冷處理的深度更多，且內(nèi)部的奧氏體均為穩(wěn)定的奧氏體，受到低溫作用能實現(xiàn)有效的消除，從而在電極帽受到深冷處理厚度大大提高，由于焊接時電極帽有效厚度的提高，從而提高了焊接的使用壽命、減少飛濺，避免粘電極，且在焊接時受到碰撞后也不容易破損到未受深冷處理影響的部位，大大的提高工作壽命，且在外表面受到破壞后，由于內(nèi)部較為溫度的結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生的飛濺與粘連現(xiàn)象也較小，從而時點焊有效性能進行短暫的維持。
[0054]通過X射線衍射法，通過測量衍射線寬化的程序，測定晶粒度大小的變化，如圖1、2所示，進行測定沒有進行深冷處理前的電極帽和經(jīng)過深冷處理后的電極帽，在深冷后晶粒明顯細化，空間結(jié)構(gòu)更加緊密，且強度提升明顯。
[0055]再通過實踐數(shù)據(jù)進行分析，如圖4、5，深冷處理的產(chǎn)品壽命對應(yīng)沒有進行深冷處理的產(chǎn)品壽命有了顯著的提升，再將現(xiàn)有技術(shù)在-150°C>4h工藝處理下得到的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)與本發(fā)明步驟在-150°C*2h工藝處理下的產(chǎn)品進行點焊壽命實驗數(shù)據(jù)進行對比，可以得出現(xiàn)有技術(shù)在打點1900后點焊效果大大降低，而本發(fā)明打點在2300后進行小幅下降，2600點以前依舊保持熔核直徑為3.5_，而在汽車點焊后熔核直徑的大小對與焊接的牢固程度非常重要，一般車輛基本要求在熔核直徑保持在3mm以上，從而現(xiàn)有技術(shù)有效打點2100個，而本發(fā)明有效打點為2600個，從而有效的提高了使用壽命，而在車輛焊接時，每輛車的點焊數(shù)量基本上為3000個焊點，從而在大規(guī)模的車輛制造中，對于這種高消耗的加工耗材的提升有這非常重要的經(jīng)濟價值，也減少了耗材的浪費，節(jié)能環(huán)保。
[0056]而且本發(fā)明的深冷處理時間僅為2h后有效點數(shù)就能達到2600點，而現(xiàn)有技術(shù)深冷處理4h后有效點數(shù)只能達到2100點，從而有效的減少了生產(chǎn)時間，提供加工效率，進而減少了液氮的浪費，從而符合節(jié)能環(huán)保的要求，從而得出現(xiàn)有技術(shù)在_170°C情況加增加2h的時間提升壽命的效果不佳，而本發(fā)明在_170°C情況下處理2h對比處理1.5h對與使用壽命有了良好的提升。
[0057]實施例5:—種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，如圖6所示，選取直徑與實際尺寸相近，減少后期加工成本，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細到實際所需尺寸，下料時進行多段同時切割，提高工作效率，且為后期打磨預(yù)留長度，避免產(chǎn)生電極帽加工后過短，從而形成39D 1978/U58D8246/1)電極帽，適合實際工作使用，且經(jīng)過深冷處理提高了電極帽的致密性，改變了內(nèi)部元素分布，提高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，從而產(chǎn)熱減少、導(dǎo)熱能力提高，避免了點焊時產(chǎn)生粘結(jié)的傾向，提高了抗壓潰變形能力，使使用壽命有了顯著的提升，且加工過程中能耗低、效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
[0058]深冷處理提高壽命機理說明:金屬施加外電場后，自由電子獲得加速度，便沿外電場方向發(fā)生定向迀移而形成電流；自由電子在定向迀移過程中，不斷與正離子發(fā)生碰撞，使電子迀移受阻，從而產(chǎn)生電阻;若金屬中含有少量雜質(zhì)而形成固溶體時導(dǎo)電率降低，電阻率增高;原因是由于其雜質(zhì)原子使金屬正常的結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變，引起電子額外的散射；當(dāng)溶質(zhì)和溶劑原子在微觀區(qū)域分布不均勻時形成不均勻固溶體，即固溶體中存在原子的偏聚區(qū)域，其成分與固溶體的平均成分不同，或者固溶體中存在著短程有序區(qū)域;這些情況都能強烈地散射電子，而使不均勻固溶體具有高的電阻值;熱傳導(dǎo)過程是材料內(nèi)部的能量傳輸過程；固溶體中溶質(zhì)原子引起的彈性畸變、位錯和點陣缺陷等都會引起電子的散射而使導(dǎo)熱系數(shù)下降；當(dāng)固溶體合金出現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)時，由于點陣的周期性增強，使傳導(dǎo)電子的平均自由程增大，因而其導(dǎo)熱系數(shù)將比無序時明顯增大;此外，由于氣體是熱的不良載體，倘若金屬周圍有氣體包圍或內(nèi)部有彌散分布的孔洞時，材料的導(dǎo)熱系數(shù)將受其影響而降低;未深冷處理電極基體中存在較多顯微孔洞，這樣的組織結(jié)構(gòu)使定向移動的電子受到劇烈的散射作用，導(dǎo)致材料的導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性下降；深冷處理后，材料中的顯微孔洞數(shù)量比未處理前大為減少，基體致密程度得到明顯提高，因此改善了電極的導(dǎo)電、導(dǎo)熱與抗變形能力；由于鉻、鋯這兩種組元在銅基體中含量很少，電極材料屬于低濃度固溶體，低濃度下固溶體的電阻服從馬提森定則，電極銅合金中固溶的鉻、鋯經(jīng)深冷處理從基體中析出降低了基體中溶質(zhì)原子的濃度，提高銅基體的純度，從而降低了溶質(zhì)元素產(chǎn)生的附加電阻，改善了電極銅合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱能力；深冷處理后，銅合金的晶粒間隙減小，比未處理前幾乎減小了一倍，所以深冷處理可使電極的強度提高;深冷處理后Cr、Zr在銅基體上出現(xiàn)了大量彌散分布的Cr、Zr顆粒，從而提高合金的抗變形能力；顯然，深冷處理使電極帽內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生了一系列變化，改善了電極帽的熱物理性能、導(dǎo)電性能及力學(xué)性能，從而顯著提高了電極帽的壽命。
[0059]本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
【主權(quán)項】
1.一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:包括如下步驟: 步驟一:原料處理:鉻鋯銅棒(I)通過固熔處理； 步驟二:下料:將鉻鋯銅棒(I)切斷分段待加工； 步驟三:初整形:將鉻鋯銅棒(I) 一端面進行磨平形成安裝面(2)，并將另一個端面磨成出凸起的工作部(3)，再使點極帽外圓周側(cè)面進行擠壓縮細； 步驟四:冷擠壓:通過擠壓機在安裝面(2)上擠壓出錐孔(4); 步驟五:硬化熱處理； 步驟六:再整形:通過錐孔(4)進在車床上定位，進行局部修整； 步驟七:切槽:在電極帽中部外圓周側(cè)面車削出環(huán)形凹槽(5); 步驟八:拋光:對外表面進行打磨處理； 步驟九:深冷處理:將電極帽放入深冷設(shè)備內(nèi)，將深冷設(shè)備溫度設(shè)定為-150—170度環(huán)境下，并使電極帽保存I.5?2小時后取出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)儲存有液氮，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-150度，使電極帽保存1.5小時后取出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)儲存有液氮，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-150度，使電極帽保存2小時后取出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)設(shè)有液氮汽化噴管，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-170度，使電極帽保存I.5小時后取出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述深冷設(shè)備為深冷密封容器，深冷密封容器內(nèi)設(shè)有液氮汽化噴管，深冷密封容器內(nèi)溫度設(shè)定為-170度，使電極帽保存2小時后取出。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述錐孔(4)通過二次擠壓成型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述安裝面(2)進行內(nèi)外倒角。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述硬化熱處理為時效處理，溫度為450-500度，時間為1.5-3小時。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:所述凸起為圓弧形。10.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項所述的一種汽車電阻點焊電極帽的加工工藝，其特征是:選料中鉻鋯銅棒(I)選取直徑為16mm，下料中鉻鋯銅棒(I)均勻切斷成23mm，擠壓出錐孔(4)長度為10mm，打磨后保持電極帽長度為22mm。
【文檔編號】B23P15/00GK105834700SQ201610404871
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】蔣水軍
【申請人】南京佳盛焊接裝備有限公司