应用数理统计方法对F产品点焊质量的分析

铝合金点焊最常见的缺陷是未焊透,即没有熔核或熔核尺寸不足。这种缺陷对产品质量影响很大。对于点焊熔核大小的检查,目前一般采用试焊工艺试片,然后进行破坏,并在低倍金相磨片上测量焊透率及熔核直径,确定符合技术条件规定后再焊接产品。但是,因为影响点焊质量的因素很多,所以试片的质量很难完全代表实际的产品。为此应用了数理统计方法来估价点焊熔核质量,并取得了较好的效果。我厂生产的F产品因焊点的脱点或小点     

薄钢板点焊接头超声信号分析

采用水浸超声聚焦直入射法对镀锌薄钢板点焊接头进行了质量评价。详细分析了点焊接头的A扫描信号、B扫描及C扫描图像特征,探讨了沿焊核直径B扫描评价焊点质量方法的可行性。研究结果表明,采用这种方法不但可以定性评价虚焊接头与完好接头,还可以定量计算出上下表面压痕深度及熔核直径。对比沿焊核直径B扫描图像与横截面的金相图像,两者吻合较好,证实了检测结果的准确性。     

不等厚异种铝合金点焊焊核偏移工艺研究

针对6 mm厚2219铝合金与2 mm厚5A06铝合金点焊焊核偏移展开工艺研究。分析了不同焊接位置、电极直径、电极压力和焊接时间条件下点焊焊核偏移情况。试验结果表明,不同焊接位置条件下点焊焊核将向正极性电极端偏移,不同电极直径条件下小电极直径可提高厚板焊透率,以及随着电极压力和焊接时间的增加,厚板焊透率逐渐增大。所采取的工艺措施能够有效避免或减少焊核偏移。     

镀锌钢板点焊电极寿命预测

采用连续点焊试验与数值模拟相结合的方法预测电极寿命,即利用镀锌钢板连续点焊试验得出电极端面直径随焊接点数增加的规律,并用ANSYS软件模拟不同电极端面直径下点焊区域温度场,得出对应的熔核直径.综合试验及模拟结果得出焊接点数与熔核直径的关系,在定义了保证焊点质量的临界熔核直径情况下,即可得出相应的临界电极端面直径和连续点焊可焊点数,从而预测电极寿命.结果表明,两种方法得出的熔核直径的误差不超过15%.此方法对实际生产过程中的电极修整及更换周期制定具有一定的指导作用.     

点焊电极球面半径对熔核尺寸的影响

在影响点焊质量的诸多因素中,电极半径的作用不容忽视.利用ANSYS软件,建立1/2轴对称模型,在解决接触问题的基础上,对点焊过程进行数值模拟,定量研究了球形电极端面半径变化对低碳钢点焊熔核尺寸的影响,分别计算出采用不同电极球面半径点焊时的熔核尺寸,并通过实际施焊验证了模拟的准确性.结果表明,电极球面半径变化对熔核直径、工件焊透率有显著影响,而对热影响区外围空间尺寸影响不大,计算结果与试验结果误差在10%以内.     

变电极力作用下的电阻点焊质量分析

热镀锌低碳钢板在车身内外板上获得了广泛应用.在传统的气动焊枪作用下,采用恒定的电极力焊接时,点焊质量不稳定.然而变电极力对镀锌钢板电阻点焊质量的影响很大.因此利用伺服焊枪能够精确控制电极力的特点,运用正交试验设计方法,深入分析了点焊过程中三个阶段电极力,即预压力、焊接力和锻压力对点焊质量的影响,得到了最优的变电极力参数.结果表明,点焊过程中的锻压力是影响点焊质量的重要因素,其次是焊接力,而预压力是最次要因素;最优的变电极力参数能够明显提高热镀锌低碳钢板的焊点拉剪力和熔核直径,这为基于电极力检测的点焊质量实时评价和电极力控制方面的研究奠定了基础.     

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.     

基于点焊监测波形的焊接质量在线判定

利用传感技术形成电阻点焊信息采集系统,采集点焊过程质量信息,包括焊接电流、焊接电压、动态电阻和电极位移等。实时输出各参数波形,并依据波形变化特征对焊接质量进行在线判定,同时分析焊接热量变化对焊接质量的影响,从而定量分析焊件熔核尺寸、压痕深度、是否飞溅等质量信息,并可对焊核的焊接强度做出定性判定。     

电阻点焊动态信号实时监测及焊接质量预测

利用现代传感技术和计算机监测技术,建立电阻点焊电信号和机械信号实时监测系统,实现对点焊过程中焊接电流、电极间电压、动态电阻和动态电极压力的实时监测。根据动态电阻和动态电极压力的变化规律,通过相关分析,提取表征焊接质量的动态电阻特征值和动态电极压力特征值。利用多元线性回归分析建立点焊质量预测模型,选用设定的焊接电流、电极压力、焊接时间、动态电阻特征值和动态电极压力特征值作为输入变量,表征点焊质量的熔核直径作为输出变量。试验结果表明,建立的点焊质量预测模型可较准确地预测点焊熔核直径,最大预测偏差不超过0.4 mm。     

电阻点焊超声在线监测

电阻点焊质量决定了车身强度和车辆安全。超声无损检测方法常用于焊后抽检,但车身焊装完成后,结构内部诸多焊点难以触及,无法检测。针对上述问题,将超声检测技术应用于焊接过程监测,基于脉冲-回波超声探头与特征信号分析技术,研究点焊过程工件内部超声场瞬态分布情况;设计了新型内置超声波探头电极结构,将超声探头嵌入电极动臂水冷腔,进行脉冲电阻点焊超声在线监测试验,分析超声时程、焊接过程超声回波特征;利用声学信号实时记录焊核熔化和凝固过程,并研究点焊典型焊接缺陷虚焊的超声回波图特征,分析基于回波的虚焊焊点鉴别方法。研究结果表明,通过观察C扫描图像特征与A扫描信号的变化,能够很好地划分点焊接头的热影响区、熔合区、熔核区以及焊接缺陷。通过C扫描图像特征对虚焊焊点进行快速识别,进而实现点焊缺陷检测和熔核尺寸测量。     

镀锌板搭载铜垫板电阻点焊工艺参数对缩孔缺陷的影响

在生产过程中发现,镀锌板搭载铜垫板的电阻点焊接头经常出现缩孔故障。为了降低镀锌板搭载铜垫板的电阻点焊接头缩孔故障率,提高镀锌钢板搭载铜垫板的电阻点焊接头质量,文中采用了理论分析与试验研究相结合的方法,研究分析了焊接压力、维持时间、铜垫板与接触板件的匹配精度3个工艺参数对镀锌钢板搭载铜垫板位置的电阻点焊接头缩孔缺陷的影响。研究结果表明：随着维持时间的增加,铜垫板与接触板件匹配精度的提高,点焊接头缩孔故障率明显降低,焊接飞溅减小,焊核直径增大,点焊接头的强度提高。随着焊接压力的增大,点焊接头缩孔故障率明显降低,焊接飞溅减小,焊核直径减小。但是,随着生产使用过程中铜垫板逐渐磨损,铜垫板与板件接触表面的平整度降低,与板件的匹配精度下降,铜垫板位置点焊接头出现缩孔故障和发生飞溅的概率逐渐增大,熔核直径减小较大。     

钛合金微电阻点焊电极间电压质量检测技术

文中针对微点焊的特点采用电压信号监控点焊质量.焊接过程中电压通过自动数据采集系统获取.首先分析并解释了电压曲线的变化趋势,指出电压曲线的峰值就是β峰值;进而从电压曲线中提取了4个特征值用于预测熔核直径并将其作为人工神经网络的输入.预测输出的熔核直径与实测直径的误差为0.13 mm,结果表明,利用电压信号监测钛合金微电阻点焊质量是一种非常有效、经济的手段.     

钛合金微电阻点焊电极间电压质量检测技术

文中针对微点焊的特点采用电压信号监控点焊质量.焊接过程中电压通过自动数据采集系统获取.首先分析并解释了电压曲线的变化趋势,指出电压曲线的峰值就是β峰值;进而从电压曲线中提取了4个特征值用于预测熔核直径并将其作为人工神经网络的输入.预测输出的熔核直径与实测直径的误差为0.13 mm,结果表明,利用电压信号监测钛合金微电阻点焊质量是一种非常有效、经济的手段.     

点焊规范参数对AZ31镁合金熔核尺寸影响的数值模拟

采用有限元分析软件Ansys对1.2 mm厚度的AZ31镁合金工件点焊过程温度场进行了模拟。依次改变焊接电流、加热时间及电极压力,优选出该厚度的AZ31镁合金工件点焊的规范参数,并通过试验加以验证。结果表明,随着焊接电流和加热时间的增加,熔核直径和焊透率逐渐增大;提高电极压力,会使熔核直径和焊透率减小。     

超声C扫描检测铝合金电阻点焊的焊核直径

介绍采用水浸超声聚焦回波检测法检测铝合金电阻点焊焊核直径。对接头焊点的C扫描及对局部点的A扫描信号的采集与分析,经实际焊点横截面的金相观察对比,可以较准确确定点焊的焊核直径。     

航天高强铝合金点焊工艺对焊点质量的细致影响

通过对航天高强铝合金点焊焊核的显微分析,得到了不同焊接参数(压力、电流)对焊核几何尺寸、晶粒大小的影响,获得了焊接参数与焊核显微组织的相关性,能够在焊接参数变化较小、特征信号没有明显变化的情况下观察到焊接参数对焊核质量的细致影响,为点焊过程的精量化控制的进一步研究打下了基础.采用有限元分析软件SYSWELD,对铝合金点焊过程进行了建模仿真.研究了不同电极力、点焊电流与焊点熔核半径等焊点特征量之间的关系及其规律性.     

基于镀铬连杆焊后焊核融合度下降的工艺优化

在汽车减振器连杆点焊过程中,第一次支撑座点焊后,在另一侧进行再次点焊,第一次焊点处由于受热受力等出现脆崩,导致支撑座和连杆轻微分离,焊核融合度大大下降,出现焊接不稳定等质量问题。在连杆点焊工艺中,首次提出在第一次焊点处采用二次点焊解决焊核融合度下降的问题。针对二次点焊后连杆质量问题,使用对比试验,采用点焊焊接融合度、点焊拉脱力、连杆点焊处压弯弯度等三个参数及金相组织结构分析,确定二次点焊技术对连杆焊接总成质量有显著提高。     

镀锌钢板在不同点焊规范参数下的数值模拟

本文采用有限元分析软件Ansys对1mm厚度的镀锌钢板点焊热过程进行模拟,通过分别改变焊接电流、加热时间及电极压力,比较了不同规范参数下的焊接区温度场的分布及变化规律,确认了该厚度镀锌钢板的理想规范参数,并通过实际点焊实验对规范的合理性及模拟的准确性进行了验证。研究结果表明：提高点焊电流或延长加热时间,都会增大熔核尺寸;随着电极压力的增加,熔核的直径和焊透率都不断减小,其中焊透率的下降较为显著。     

基于LabVIEW铝合金点焊电流和电极压力监控系统的研究

在监控铝合金电阻点焊焊接过程中,还没有一种传感器可以准确可靠地检测出熔核的成形质量.在点焊过程中压力信号被认为能够提供关于熔核成形最多的信息.利用LabVIEW语言开发了点焊监控系统,对电流信号及电极压力信号进行实时采集,可以有效地检测点焊熔核质量的变化.     

单面电阻点焊中预压力对Q235钢板焊点性能影响的研究

采用ANSYS建立单面电阻点焊过程中力-电-热耦合有限元模型。首先通过数值模拟得到不同预压力下焊接区域的径向及轴向应力分布云图,然后进行了点焊实验,对焊接试样进行了金相分析。研究结果表明:在3000 N预压力下,点焊过程中会产生飞溅,在焊核中间有空包生成;在9000 N预压力下,压痕较深,焊点直径较小,出现未焊透的情况;在6000 N预压力下,焊接情况良好。研究结果可为Q235钢板的点焊提供参考依据。