或鋁合金工件在一側(cè)總體上面對第二焊接電極，且在相對側(cè)總體上面對鋼工件。
[0023]方案15.根據(jù)方案14所述的焊接電極和工件堆疊體組件，其中，凸起突出到鋼工件的內(nèi)表面之上，所述內(nèi)表面面對鋁或鋁合金工件。
[0024]方案16.根據(jù)方案14所述的焊接電極和工件堆疊體組件，其中，凸起突出到鋼工件的外表面之上，所述外表面面對第一焊接電極。
[0025]方案17.根據(jù)方案14所述的焊接電極和工件堆疊體組件，其中，凸起的最大范圍是大約3毫米(mm)的直徑。
[0026]方案18.根據(jù)方案14所述的焊接電極和工件堆疊體組件，其中，在進行電阻點焊期間，在將第一和第二焊接電極在工件堆疊體上夾緊后，所述凸起增強了在凸起處施加到鋼和鋁或鋁合金工件的夾緊壓力，所述凸起有助于穿透面對鋼工件的鋁或鋁合金工件的內(nèi)表面上存在的氧化物層。
[0027]方案19.根據(jù)方案14所述的焊接電極和工件堆疊體組件，其中，在進行電阻點焊期間，所述凸起將在第一和第二焊接電極之間交換的電流流動集中在凸起處，且凸起利于電流流動通過面對鋼工件的鋁或鋁合金工件的內(nèi)表面上存在的氧化物層。
[0028]方案20.根據(jù)方案14所述的焊接電極和工件堆疊體組件，其中，在進行電阻點焊期間，所述凸起將熱量生成聚集在凸起處，且所生成的熱量改變了經(jīng)由電阻點焊產(chǎn)生的焊池的凝固行為。
【附圖說明】
[0029]圖1是電阻點焊組件的側(cè)視圖； 圖2是不使用如以下說明書詳述的凸起經(jīng)由電阻點焊過程形成的焊接熔核的微觀結(jié)構(gòu)；
圖3是在測試期間鋁工件已經(jīng)從鋼工件剝離之后電阻點焊件處的鋼工件的照片圖，鋼工件沒有如以下說明書詳述的凸起；
圖4是焊接電極和工件的側(cè)視圖，工件中的一個具有在其中形成的凸起的實施例；
圖5是焊接電極和工件的側(cè)視圖，工件中的一個具有在其中形成的凸起的另一個實施例；
圖6是使用如以下說明書詳述的凸起經(jīng)由電阻點焊過程形成的焊接熔核的微觀結(jié)構(gòu)；圖7是在測試期間鋁工件已經(jīng)從鋼工件剝離之后電阻點焊件處的鋼工件的照片圖，鋼工件具有如以下說明書詳述的凸起；
圖8是示出了鋁電阻點焊最小所需的平均焊接強度以及由于使用如以下說明書詳述的凸起引起的平均焊接強度的曲線圖；
圖9A是在工件中形成凸起的一個步驟的側(cè)視圖；和圖9B是形成圖9A的凸起的另一個步驟的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0030]本說明書中詳述的方法和組件解決了當(dāng)在包括鋁工件和鋼工件的工件堆疊體上進行電阻點焊時遇到的多個挑戰(zhàn)。盡管在下面進行了更詳細的描述，但是總體上所述方法和組件能夠穿透在鋁工件上存在的氧化物層，從而有助于確保鋁和鋼工件之間的合適濕化。所述方法和組件還改變生成的焊池的凝固行為，并且因此限制或完全排除缺陷沿工件堆疊體的結(jié)合界面橫向地傳播。此外，所述方法和組件能夠最小化結(jié)合界面處形成的Fe-Al金屬間層的大小和厚度，且可以妨礙結(jié)合界面處的微裂紋的傳播。當(dāng)然，其他改進是可能的，且不是所有這些改進都需要在下文詳述的所有方法和組件中展現(xiàn)。一起采用或單獨采用，這些措施幫助保持在鋁和鋼工件之間形成的凝固焊接熔核的適當(dāng)?shù)膭冸x強度，并且?guī)椭_保工件之間建立的接頭的總體強度和完整性。
[0031]術(shù)語“工件”及其鋼和鋁變型在該說明書中廣泛地用于指代片材金屬層、鑄件、擠壓件或能電阻點焊的任何其它構(gòu)件。在該說明書中使用的術(shù)語“鋁”包括鋁材料和鋁合金材料，如下文詳述。此外，在該說明書中提供的數(shù)值范圍意在包括其外界和端部極限值。最后，雖然在車身部件的環(huán)境中描述，但是詳述的方法和組件可以適合于其它環(huán)境，例如工業(yè)設(shè)備應(yīng)用。
[0032]圖1顯示焊接電極組件10的一個示例，該焊接電極組件10能夠用于電阻點焊工件堆疊體12，該工件堆疊體12包括疊置在彼此之上的鋼工件14和鋁工件16。盡管圖1中沒有示出，而是兩個工件，工件堆疊體12能夠包括單個鋁工件和一對鋼工件，以及其他可能性。鋼工件14可以是鍍鋅低碳鋼、鍍鋅先進高強度鋼(AHSS)、鋁涂層鋼、低碳鋼、裸露鋼、或另一類型的鋼。可以用作鋼工件14的一些更特定類型的鋼包括但不限于:無間隙原子(IF)鋼、雙相(DP)鋼、轉(zhuǎn)變感生塑性(TRIP)鋼、和壓力硬化鋼(PHS)。另一方面，鋁工件16能夠是鋁鎂合金、鋁硅合金、鋁鎂硅合金、鋁鋅合金、鋁金屬或另一類型的鋁?？梢杂米麂X工件16的一些更特定類型的鋁包括但不限于:5754鋁鎂合金、6022鋁鎂硅合金、7033鋁鋅合金、和Al-1OS1-Mg鋁壓鑄合金。此外，鋁合金可以涂有鋅或轉(zhuǎn)化涂層，典型用于提高粘接結(jié)合性能。任選地，工件可包括通常用于電阻點焊操作的焊穿(weld-through)粘接劑或密封物。鋼和銷工件14、16的每一個能夠具有厚度尺寸，范圍在大約0.3毫米(mm)與6.0mm之間，在大約0.5mm與4.0mm之間，并且更窄地在0.6mm與2.5mm之間；其他厚度尺寸是可能的。術(shù)語“大約”在本文用于表示在本領(lǐng)域中通常可接受的制造公差內(nèi)。
[0033]仍然參考圖1，焊接電極組件10通常是更大的自動焊接操作的一部分，包括第一焊槍臂18和第二焊槍臂20，其在機械和電氣上構(gòu)造成重復(fù)形成電阻點焊件，如電阻點焊技術(shù)通常理解的那樣。如同附圖所示的其它部件那樣，焊槍臂18，20被示意性地示出，且其精確設(shè)計和結(jié)構(gòu)將不同，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣。第一焊槍臂18能夠具有固定第一焊接電極24的第一電極座22，并且相似地第二焊槍臂20能夠具有固定第二焊接電極28的第二電極座26。焊接電極24、28可以由適當(dāng)?shù)你~合金材料構(gòu)成，例如一般按照標號C15000的銅鋅合金；當(dāng)然，其它材料是可能的。如通常已知的那樣，當(dāng)進行電阻點焊時，焊槍臂18、20在焊接部位30夾緊它們各自的焊接電極24、28抵靠疊置工件14、16的相對側(cè)和外表面，伴隨電極的焊接面跨過彼此對齊。結(jié)合界面32位于鋼和鋁工件14、16之間，位于工件的面對并鄰接的內(nèi)表面處。
[0034]圖2圖示了沒有使用如以下詳述的凸起經(jīng)由電阻點焊過程形成的焊接熔核34的微觀結(jié)構(gòu)。雖然適當(dāng)?shù)暮附尤酆丝梢圆皇褂猛蛊鹪谝恍┣闆r下形成，但是在這個示例中缺陷D被發(fā)現(xiàn)在結(jié)合界面32處并沿著結(jié)合界面32橫向地擴散。除了其他可能性以外，缺陷D可以包括縮孔、氣孔、氧化物殘渣以及微裂紋。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)沿著結(jié)合界面32存在并橫向擴散時，缺陷D可以降低焊接熔核34的剝離強度，并且更具體地可能不利地影響和削弱鋼和鋁工件14、16之間建立的冶金接頭的總體完整性。此外，除了缺陷D之外，一個或多個Fe-Al金屬間層(未示出)會在鋼和鋁工件14、16之間在結(jié)合界面32處生長。Fe-Al金屬間層能夠包括FeAl3、Fe2Al5、Fe2Al7，以及其他化合物，并且當(dāng)其存在時通常是硬且脆性的。另外在這里，F(xiàn)e-Al金屬間層能夠?qū)ぜ?4、16之間建立的接頭的總體完整性具有不利影響。
[0035]盡管沒有意圖被束縛于因果關(guān)系的特殊理論，但是當(dāng)前相信的是缺陷D沿著結(jié)合界面32橫向傳播很大程度上是由于焊接熔核34的凝固行為引起的。也就是，由于兩種金屬的不同物理屬性(即，鋼的大得多的電阻和熱阻)，熱不平衡能夠在熱得多的鋼工件14和較冷的鋁工件16之間產(chǎn)生。鋼因此用作熱源，而鋁用作熱導(dǎo)體。在鋁工件1