6mm厚SUS301L-DLT不锈钢电阻点焊工艺

在轨道车辆行业中,电阻点焊主要用于焊接板厚小于等于5 mm的不锈钢车体结构。而不锈钢车体结构中底架边梁和补强梁板厚均为6 mm,若能使用电阻点焊来减小焊接变形则具有重要的实际意义。对6 mm厚SUS301L-DLT不锈钢进行双面单点电阻点焊,通过外观检测、平滑度试验、断面试验和拉伸剪切试验,确定电阻点焊工艺。结果表明:在合理的电阻点焊参数条件下,6 mm厚SUS301L-DLT不锈钢电阻点焊焊点熔核直径可达到φ12.2 mm的要求,且拉伸剪切结果符合标准要求。增加电极压力可有效避免缩孔缺陷的出现,且电极压力不宜过大,否则易造成压痕过深、熔核直径过小等不足。     

钛合金胶接点焊与电阻点焊接头性能对比分析

分别对1.5 mm厚的钛合金板进行胶接点焊和电阻点焊连接,获得了不同焊接电流下的胶接点焊和电阻点焊接头,从熔核的C扫描图像、接头的失效载荷和断口形貌等方面,对比分析了胶接点焊和电阻点焊的接头强度及失效样貌. 结果表明,通过观察A扫描信号的变化与C扫描图像的特征,能够很好的划分接头的热影响区、熔合区、熔核区以及检测出接头的熔核直径和焊接缺陷. 随着焊接电流(7.0～10.0 kA)的逐渐增大,接头熔核直径及失效载荷呈递增趋势;当焊接条件相同时,胶接点焊接头的熔核直径普遍大于电阻点焊接头,但接头的强度相当. 当电流在7.0～8.5 kA时,接头强度不足,熔核区的断口处出现大小不等的韧窝,呈现出韧性断裂特征;当电流为10.0 kA时,接头强度较高,主要呈现出韧性断裂与准解理断裂特征.     

铝合金胶接电阻点焊工艺研究与优化

按照正交试验方案对6111铝合金进行胶接电阻点焊,通过拉伸试验机对焊点的剪切强度进行测量,并利用Matlab软件对试验数据进行分析。试验结果表明:电流对焊点剪切强度影响最大,焊接时间对焊点剪切强度影响次之,压力影响最小。熔核直径和焊点剪切强度在一定范围内呈正相关关系, 6111铝合金的胶接点焊熔核直径(mm)与剪切强度(kN)的回归模型是:y=0.7718x-1.8385;根据试验结果,实现了对6111铝合金胶接电阻点焊工艺的优化,优化结果验证了模型的正确性。     

不同焊接工艺下05CuPCrNi钢板焊接接头力学性能对比研究

对2.5 mm+2.5 mm板厚组合的05Cu PCr Ni钢板在电阻点焊、胶接点焊和塞焊三种焊接方法下的焊接接头组织与力学性能进行了对比研究。结果表明:三种焊接方法下焊接接头的剪切拉伸性能均满足标准;胶接点焊接头熔核区硬度较电阻点焊接头低,塞焊接头处的熔核区和热影响区硬度最小;塞焊接头的组织与电阻点焊、胶接点焊接头的组织有所不同;电阻点焊与胶接点焊的熔透率均满足标准。     

301L/Q235B异种钢电阻点焊显微组织及拉剪性能

对等厚2 mm+2 mm的301L不锈钢冷轧板和Q235B低碳钢热轧板进行电阻点焊试验,通过显微组织分析、显微硬度分析和拉伸剪切试验,研究了点焊接头拉剪性能的影响因素,基于抗剪强度和断裂模式确定了最佳的电阻点焊工艺。结果表明,二者点焊熔核向不锈钢侧偏移,熔核中由于马氏体的产生其显微硬度最高;当界面熔核直径大于6.8 mm时,在拉剪载荷下可发生301L钢侧熔核拔出断裂;在焊接电流11 kA,电极压力11 kN,通电时间350 ms的工艺参数下,可获得拉剪性能最优的点焊接头。     

外加磁场对非等厚铝合金电阻点焊熔核偏移的影响

针对两层板及三层板组合下的5052铝合金进行了外加磁场与常规情况下的电阻点焊,研究了外加磁场对铝合金点焊熔核偏移影响. 结果表明,外加磁场改善了两层板及三层板非等厚度铝合金的熔核偏移情况,尤其是针对熔核偏移较严重的板材厚度组合下,外加磁场改善熔核偏移的作用更加明显. 之后针对外加磁场和常规点焊情况的不同两层及三层板铝合金板厚组合式样进行了剪切拉伸测试. 结果表明,外加磁场在改善点焊熔核偏移的同时,提高了点焊接头的强度. 因此,外加磁场是一种改善非等厚度铝合金点焊熔核偏移及提高接头剪切拉伸性能的有效方法.     

基于CPSO的点焊工艺参数统计建模和优化

电阻点焊是多种因素交互作用的复杂过程,点焊熔核直径和高度直接影响电阻点焊焊接强度,点焊熔核直径和高度又受到许多工艺参数的影响。对0.7mm厚AISI1008标准钢板进行点焊实验,在分析点焊焊接工艺的基础上,计全因子实验研究焊接熔核尺寸与焊接工艺参数(焊接时间、焊接电流、焊接压力)之间的关系,同时借助Minitab软件对实验数据进行多元线性回归分析,建立焊接熔核尺寸与焊接工艺参数的统计模型,并对焊接熔核尺寸进行预测。利用混沌粒子群算法(CPSO)对统计模型进行优化,获得最大焊接熔核尺寸下的最优工艺参数搭配。实验结果表明,与正交实验法相比,该方法具有更高的可靠性。     

冷轧低碳钢DC01和不锈钢06Cr19Ni10电阻点焊工艺研究

对厚1.5 mm冷轧低碳钢DC01和不锈钢06Cr19Ni10进行电阻点焊,通过外观检测、金相组织观察分析和拉伸剪切试验,确定了最佳的电阻点焊工艺。结果表明,二者进行电阻点焊时,存在严重的熔核偏移问题。在电极压力和焊接时间一定的条件下,随着焊接电流的增大,熔核直径和熔透率也随之增加;DC01钢侧熔透率增幅较大,06Cr19Ni10钢侧熔透率增加缓慢,即熔核偏移问题得到缓解。这也证明了采用硬规范能有效地解决熔核偏移问题。经过试验对比,参数4条件下的熔核直径达到6 mm,能够满足实际生产使用要求。     

热冲压高强钢点焊接头质量评价

热冲压高强钢由于其独特的材料特性及点焊热循环的瞬时高温作用,致使点焊接头存在严重的不均匀性,接头更倾向于以界面断裂方式失效,采用传统的接头评价标准存在严重的评价不足问题。针对热冲压高强钢点焊接头质量评价问题,建立热冲压高强钢焊点熔核区球面模型,通过对界面断裂和熔核拔出两种失效方式下的接头应力分析,获得热冲压高强钢焊点临界失效熔核直径评价标准,并在1.2 mm,2 mm厚热冲压高强钢板上通过验证。结果表明,该临界失效熔核直径评价标准能够准确评价22MnB5钢板点焊接头失效。     

热镀锌双相钢点焊结构的临界试样厚度

针对热镀锌双相钢DP600电阻点焊结构的分界面断裂失效,利用统计分析方法,研究了不同熔核长度(5～8 mm)下,板厚分别为0.8 mm和1.5 mm的DP600点焊结构拉剪测试失效模式,建立DP600点焊结构发生分界面断裂失效的概率与熔核长度和板厚的关系模型,从而确定其临界试样厚度,以及熔核长度对临界试样厚度的影响.结果表明,熔核长度和板厚对DP600点焊结构分界面断裂失效的影响较大;随着熔核长度的递增,临界试样厚度呈线性增加.研究结果可为车身用高强钢电阻点焊结构的优化提供指导.     

含镀锌板的三层板点焊熔核形成机理研究

基于车身制造需求,对含镀锌板的低碳钢三层板(0.65 mm厚的镀锌板、0.65及0.70 mm厚的裸板)按照不同焊接参数进行点焊工艺试验,并测试了其力学性能,观察了点焊熔核金相组织,从而分析了其熔核形成机理.研究表明:对于含镀锌板的三层板点焊,熔核最初是在裸板与裸板的接触面上形成的,经历横向和纵向扩展,直至形成完整的熔核.     

含热成型钢的差强差厚板电阻点焊工艺研究

强度高的厚板与强度低的薄板搭接电阻点焊焊接参数选用比较困难。文中以0.65 mm BUFDE+Z-PO 35/35-FD+2.2 mm B1500HS-FB-D+0.7 mm HC340/590DP-FB-D为研究对象,采用正交试验方法,研究了厚板热成型钢与薄板低碳钢电阻点焊焊接电流、焊接时间、电极压力对焊接质量的影响。试验分析结果表明,焊接电流对点焊拉剪力及熔核直径影响最大,其次为焊接电流,电极压力影响最小。综合考虑拉剪力、熔核直径、压痕深度等相关因素,实际选用的焊接参数为：焊接电流8.5 kA,焊接时间300 ms,电极压力3.0 kN。     

热补偿法对不等厚镁合金板点焊接头力学性能的影响

采用三相逆变电阻点焊机对不等厚镁合金板(1.0 mm+0.7 mm)进行点焊工艺试验,通过在薄板侧添加0.1 mm工艺垫片和未添加工艺垫片2种点焊工艺,研究焊接电流和焊接时间对焊接接头熔核直径及其力学性能的影响。结果表明:添加工艺垫板可减小焊接电流输入,提高点焊接头抗剪强度;在点焊电流13.3 k A,电极压力1.7 k N,焊接时间90 ms时,点焊接头最佳抗剪切力达1 936 N。     

工程因素对铝合金电阻点焊焊点性能影响工艺研究

针对XX-5运载火箭中铝合金板与5A06铝合金板(6 mm+2 mm)电阻点焊在不同粗糙度、不同焊点距离、不同贴合间隙等工程应用问题开展工艺研究,分析了粗糙度3.2～9.7μm,焊点距离16～30 mm,贴合间隙0.5～1.5 mm时对焊点熔核直径的影响。试验结果表明,粗糙度对焊点熔核直径无影响;焊点距离、贴合间隙对焊点熔核直径影响显著,焊点距离小于18 mm时, 3~#焊点基本无法形核,贴合间隙大于1.5 mm时焊点基本无法形核。     

压水堆新型燃料组件骨架压力电阻点焊工艺研究

压水堆新型燃料组件有别于AFA 3G型燃料组件,骨架采用导向管内外管"管中管"代替了AFA#3G型导向管缓冲段的新型设计,"管中管"与端部格架焊舌片采用压力电阻点焊工艺进行连接。通过对Zr4合金导向管外管单管段与焊舌片、导向管内外管双管段与焊舌片的点焊工艺进行分析,研究了焊接电流及电极压力对焊点剪切强度、熔核尺寸的影响规律。结果表明:Zr4合金薄壁管材两层及三层压力电阻焊时,焊接电流对熔核尺寸及剪切强度影响最大;随着焊接电极压力的增加,焊点的剪切强度和熔核尺寸均呈下降的趋势,但焊接压力的适当提高有利于形核的稳定性。     

Q&P钢电阻点焊工艺和搭接接头疲劳性能试验研究

采用工频交流伺服焊枪进行QP钢的电阻点焊,探讨了焊接电流、焊接时间及电极压力对点焊接头熔核直径和拉剪强度的影响规律,并对焊接接头的显微组织和显微硬度进行了分析;采用液压伺服疲劳试验机对不同熔核直径的QP钢点焊接头进行了拉剪疲劳试验,获得了焊点的载荷寿命曲线,分析了焊点的裂纹扩展及失效形式。结果表明,接头熔核直径和拉剪强度随焊接工艺参数改变呈规律性变化,存在最佳值;熔核区组织为板条状马氏体;熔核直径对焊接接头的疲劳性能有影响但影响不大。     

双相钢电阻点焊接头断裂形式研究

针对双相钢电阻点焊过程焊接工艺窗口窄、易出现熔核断裂的问题,文中通过焊点力学性能与微观金相试验,研究了不同焊接工艺参数变化时对双相钢焊点质量的影响规律,建立其焊接工艺窗口,分析了双相钢熔核断裂的成因及焊接参数对熔核断裂的影响规律.研究表明,对于一定板厚的试件,临界熔核直径将是决定双相钢点焊接头是否出现熔核断裂的重要参数之一,并给出避免熔核断裂的合理焊接工艺参数.     

异种不等厚铝合金电阻点焊分流的数值模拟

采用ANSYS软件建立了异种不等厚铝合金2219/5052电阻点焊分流模型，研究了两焊点间不同焊点间距对分流大小和熔核直径的影响，分析了电阻点焊分流现象的机理，并提出改善分流现象的工艺措施．计算结果表明，焊点间距越小，分流程度越大，12 mm间距时无熔核．提高焊接电流，可抑制分流，改善分流现象．经试验验证，数值计算得到的熔核直径与试验测得结果吻合良好，验证了模型的正确性，为研究电阻点焊分流现象提供理论了依据．     

永磁体磁场对铝合金电阻点焊力学性能及微观组织的影响

文中采用永磁体作为磁场源,研究了外加稳定磁场对铝合金电阻点焊的熔核尺寸、焊点力学性能、断裂模式以及微观组织的影响.文中还对熔核直径与峰值载荷之间的关系进行了研究.结果表明,永磁铁的工作距离对熔核直径大小具有重要影响.距离越近,外磁场促进熔核直径增加的效果越明显.外加磁场能够有效增加焊点熔核直径、提高点焊接头的剪切拉伸强度、促进断裂模式由界面断裂向纽扣断裂转变.在不同工艺参数下,熔核直径增长在3.5%~14.1%,剪切拉伸力可提高4%~25%.外加磁场可促进点焊熔核内等轴晶的形成和细化.峰值载荷与熔核尺寸、工件厚度、母材极限抗拉强度的乘积具有良好的线性关系.     

有色金属材料焊接技术实用讲座(二)——黄铜电阻点焊

紫铜及含锌量低的黄铜,电阻点焊的可焊性差。紫铜由于导热系数大,薄紫铜板点焊时常用钨、钼等高电阻的材料制作电极,一般将钨或钼块镶嵌在镉铜等铜合金电极上。电极形状加工成球面形或圆锥形。点焊板厚小于2mm的黄铜板时,球面电极的工作表面半径为75mm;板厚大于2mm时,则为150mm。对于厚度不同的黄铜板点焊接头,在厚板一侧建议用平端面的圆锥形电极,平端面直径5～8mm。