基于动态电阻曲线的电阻点焊熔核形核特征分析

在低碳钢电阻点焊过程中,利用实时传感技术对熔核形核动态过程的电极电压与焊接电流信号进行实时检测,通过对检测信号的计算得到反映熔核形核演变的动态电阻曲线,并以此为依据研究了电阻点焊熔核形核与生长过程的动态特征。结果表明,根据动态电阻曲线可将熔核形核过程划分为三个阶段,即初始阶段、生长阶段和稳定阶段,在不同阶段,熔核表现出不同的形核特征。焊接电流、焊接时间的变化导致提供的焊接能量不同,熔核形核过程产生不同的动态变化,并形成不同的熔核质量特征,均可在动态电阻曲线中得到体现。     

电阻点焊熔核形核信息的声发射信号表征

以结构负载压电传感的方式,研究借助声发射信号表征电阻点焊铝合金过程的熔核形核信息,包括焊接过程的声发射信号表征和熔核质量信息的声发射信号表征.结果表明,电阻点焊不论是稳定形核还是非稳定形核均可以用声发射信号来表征熔核形核的不同物理阶段.熔核形核的飞溅、开裂等特征事件也可以利用电阻点焊过程声发射信号的形核声发射特征参数来予以界定.声发射特征参数与熔核形核尺寸、焊点拉剪载荷具有较好的相关性.可以使用焊接过程中的声发射特征参数作为检测或预测熔核形核尺寸和焊点拉剪载荷的依据之一.     

不锈钢电阻点焊过程中的动态电阻变化规律分析

对利用自动数据采集技术获取的不锈钢点焊过程中的动态电阻信息进行系统研究.结果表明,不锈钢点焊过程中动态电阻能够灵敏且有规律地反映点焊工艺参数的变化,蕴含着丰富的点焊质量信息.焊接过程中动态电阻变化与熔核生长过程具有明显的对应关系,动态电阻曲线的拐点时间及终点值等特征量分别与熔核出现时间和最终熔核尺寸有很强的相关性.点焊过程喷溅会导致动态电阻骤降,其动态电阻变化率曲线在相应位置出现尖峰,为喷溅的自动识别提供了依据.     

基于功率信号动态特征的钛合金电阻点焊熔核直径预测

为了实时预测0.4?mm厚度的TC2钛合金电阻点焊焊接接头熔核直径,采用罗氏线圈获取焊接过程中的焊接电流的变化情况,利用上、下电极间导线测量焊接过程中电压曲线,在此基础上获取电阻点焊过程中的焊接功率曲线.?分析焊接功率曲线在焊接过程中的变化情况,并从曲线中提取表征焊接质量的特征值.?结果表明,焊接功率曲线不仅与动态电阻...     

基于嵌入式系统的电阻点焊飞溅信息在线判读

钢材的电阻点焊过程中,动态电阻的变化表征了丰富的焊接质量信息.采用嵌入式系统实时监测焊接过程动态电阻的变化有利于提高对焊接质量的认识.设计了嵌入式监测系统,系统同时监测焊接电流、电极间压力和电极间的电压、电极位移信号.分析了双相钢DP600焊接过程中的动态电阻变化与焊点熔核之间的关系,并阐明用焊点两端的电压信号替代动态...     

电阻点焊过程中动态电阻的变化规律

动态电阻变化是电阻点焊过程中的重要内容．了解不同材料在焊接中动态电阻的变化规律,可以预测点焊接头的形成过程,建立熔核形状与动态曲线的关系,实现对焊点质量的监测,目前．已对低碳钢,镀锌钢板、不锈钢、铝合金和镍合金等材料点焊时的动态电阻变化规律进行了研究。     

逆变电阻点焊动态信息的研究

采用霍尔元件AH350设计的电流测量电路和芯片AD629设计的电压测量电路,准确测量逆变电阻点焊的焊接电流和电压.利用Matlab对传感器采集的数据进行数值处理,得到焊接过程中动态电阻变化曲线.实验以抗拉剪载荷值作为焊接质量评价标准,结合喷溅现象,分析了逆变电阻点焊动态信息.结果表明,动态电阻曲线包含一定的熔核成形信息.动态信息的准确掌握对提高焊件质量有重要的意义.     

大电阻介质下的铝合金电阻点焊

在介绍大电阻介质材料的制备及其在铝合金点焊中的应用方法的基础上,以LF21防锈铝合金点焊为例,经金相试样分析及扫描电镜分析,对比研究了在不同的焊接电流下,应用介质材料与未应用介质材料时的熔核形貌、缺陷及组织.结果表明,未加入大电阻介质的点焊熔核均出现气孔和未熔合缺陷;而加入大电阻介质,形核效果良好,有个别小气孔但未出现影响焊点力学性能的未熔合缺陷.此外,加入大电阻介质降低了对焊件表面质量的要求,从而提高了铝合金点焊质量的稳定性;可降低焊接电流,导致较低的电极温度从而提高了电极寿命.     

ZnO+Al粉末铝热剂对2024铝合金电阻点焊熔核质量的影响

提出具有节能高效特征的粉末铝热剂介入型电阻点焊新技术,通过添加ZnO+Al粉末铝热剂介入2024铝合金电阻点焊,研究了铝热剂介入对电阻点焊熔核成形、显微组织、力学性能等质量因素的影响。结果表明,在ZnO+Al粉末铝热剂冶金反应热的辅助作用下,可以有效增大2024铝合金的电阻点焊溶核尺寸以及熔核内部树枝晶区尺寸。粉末铝热剂的添加,使熔核中心区域拥有更多的异质形核晶核,促使凝固进程中的固-液界面前沿出现大范围成分过冷,更有利于等轴晶的形核,使等轴晶的分布更为均匀,细化熔核中心等轴树枝晶束。同时,也强化熔核胞状晶区,使熔核强韧性得到提高。最终在试验焊接电流范围内提高焊点强度28%~200%。     

管板单边电阻点焊形核过程有限元模拟

根据管板单边电阻点焊结构特点,建立了轴对称有限元模型.通过结构、热电场的全耦合,分析了焊接过程中接触面压力变化规律,单边焊熔核形成过程以及形核特点等.结果表明,单边点焊和传统点焊焊接过程有很大的不同.单边点焊焊接过程中工件变形严重,电极和板以及板和管子间接触状态变化复杂,熔核形成需要电流大、时间长,且最终形成环状熔核.与金相试验比较,管板单边焊熔核特征的计算结果与试验结果相符合,证实了所建模型的正确性和适用性.为研究单边点焊过程中焊接参数对熔核形成过程的影响规律及确定合理的管板焊接参数奠定了基础.     

(Cr2O3+Al)粉末铝热剂对6061铝合金电阻点焊熔核的影响

通过添加Cr₂O₃+Al粉末铝热剂介入6061铝合金电阻点焊,研究Cr₂O₃+Al粉末铝热剂介入对电阻点焊熔核成形、显微组织、力学性能等质量因素的影响.研究结果表明,在Cr₂O₃+Al粉末铝热剂冶金反应提供的铝热反应热的辅助作用下,可以有效增大6061铝合金的熔核尺寸.由于反应热的释放使熔核中心周围区域温度梯度降低;Cr₂O₃+Al粉末铝热剂的添加,使熔核中心区域分布了更多的异质形核晶核,并促使凝固进程中的固-液界面前沿出现大范围成分过冷,从而更有利于等轴晶的形核.熔核中心等轴晶的分布更为均匀,枝晶束更为细小,并强化熔核胞状晶区,从而使焊点强韧性得到提高.     

铝合金点焊的多场耦合建模与动态过程数值模拟(英文)

基于铝合金点焊的热、机、电及相变原理,建立热电力耦合场的轴对称有限元数值仿真模型,实现对焊接区温度场、电场、应力应变的动态模拟。发现了焊接电流变化激发的铝合金动态电阻"瞬态逆向虚变效应",揭示了过程热电耦合瞬态与稳态差异性作用机理,阐释了焊接电流增加而瞬态电阻骤降的反常现象。基于铝合金点焊稳态仿真与实验结果修正了动态电阻数值计算模型。AA5182的计算与实验结果表明,考虑动态电阻"瞬态逆向虚变效应"的动态仿真模型能够精确描述焊接电流调整过程中的电参数动态变化和铝合金焊点熔核的生长过程。     

铝合金电阻点焊的形核特点

在铝合金的电阻点焊过程中，由于接触电阻具有随机性和分布不连续的特征，而且铝合金材料本身具有优良的导电、导热能力，这使得其点焊的形核过程具有独特的特点。文中采用数值模拟与试验研究相结合的方法对铝合金点焊形核过程进行了分析研究。研究结果表明，铝合金点焊的形核过程与低碳钢等材料的形核过程显著不同，它可以分为以下三个阶段：随机形核阶段、扩展融合阶段和熔核增厚阶段。文中详细介绍了每个阶段的特点和规律。特别是在工频交流焊接的情况下，前两个阶段一般在第一个半波内就已经完成，因此第一个半波对铝合金点焊的焊接质量起着决定性作用。结合这些特点和规律对铝合金点焊的控制提出了一些有价值的建议。     

交流电阻点焊中电极位移波动特征的分析

利用改进的交流电阻点焊监控系统采集电极位移和焊接电流,经分析认为电极位移曲线上的波动是由50 Hz的交流电阻热脉冲引起的.利用电阻点焊中的洋葱环现象分析了电极位移波动特征的机理,认识到电极位移在熔核形成前以热膨胀为主,在熔核形成后以相变膨胀为主,并且都具有波动特征.利用焊接电流曲线提供的晶闸管触发角和导通角依次计算功率因数角、动态电阻和动态电阻热.通过位移波动周波峰值与动态电阻热的对比分析,发现位移波动周波峰值在点焊过程中对热膨胀与相变膨胀有较强的敏感性,能用来反应熔核形成过程的不同阶段.     

热处理工艺对TRIP980钢板点焊性能的影响

采用不同焊接工艺对TRIP980钢板进行点焊试验,研究了焊接电流、焊前预热及焊后热处理工艺对点焊性能的影响. 结果表明,随着焊接电流的增大,焊点的熔核直径和拉剪力均增大,但当电流过大而发生飞溅时,焊点的熔核直径和拉剪力开始减小. 焊前预热工艺可提高点焊飞溅电流,进而可以获得更大的熔核直径及拉剪力. 在对焊点进行焊后热处理的情况下,当焊接电流与焊后热处理电流之间的冷却时间超过900 ms时,可显著改善熔核组织,降低熔核硬度,提高焊点拉剪力.