电极板辅助点焊钢/铝异质接头的组织与性能

采用电极板辅助点焊进行了H220YD高强钢与6008-T66铝合金异种金属的连接,研究了接头的微观组织和力学性能.结果表明,焊接接头是通过液态铝合金在钢/铝界面处对高强钢的润湿铺展而形成的,本质上属于熔-钎焊接头.钢/铝界面上生成了由Fe2Al5和FeAl3组成的金属间化合物层.接头中铝合金熔核直径在焊接电流为14kA、焊接时间为300 ms时达最大值为9.5 mm.接头拉剪力随焊接电流的增加先迅速增大后趋于稳定,当焊接电流为12 kA、焊接时间为300 ms时达4.3 kN,比不加电极板时提高约30%.在接头拉剪过程中裂纹的扩展路径不仅沿着金属间化合物,还部分经过铝合金熔核内部.     

点焊工艺对汽车用镁/钢点焊接头性能的影响

采用电阻点焊实现了对镁合金和钢的焊接,研究焊接电流、焊接时间和焊接压力对镁/钢点焊接头拉剪力和熔核直径的影响。结果表明,随着焊接压力、焊接电流或焊接时间的增加,镁/钢点焊接头拉剪力先增加后减小。在预压时间300ms,焊接电流30kA,焊接时间180ms,焊接压力6kN时,得到镁/钢点焊接头最大拉剪力6.64 kN。     

纯钛/铝合金A6061电阻点焊接头性能

采用电阻点焊焊接纯钛与铝合金A6061,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响,观察分析接合界面微观组织特征。接头熔核直径随焊接电流增大而增大,而抗剪载荷随焊接电流的增加先上升后下降趋势变化;而接头随焊接时间的延长、电极压力的减小,熔核直径和抗剪载荷而增加。焊接时间为25 cyc时所得接头的抗剪载荷最大,约为7.6 kN。结果显示母材铝合金中Si能抑制界面金属间化合物的生成,改善接头性能。     

基于中间层的铝合金/钢电阻点焊

以AlSi12为中间层对A6061铝合金与Q235低碳钢进行了电阻点焊,分析了界面区金属间化合物层形貌及分布等微观组织结构特征,探讨了焊接电流、焊接时间与电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响。结果表明:接头熔核直径、抗剪力随焊接电流、焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而降低,所得接头抗剪力达到4.87 kN,中间过渡层的使用起到了抑制界面金属间化合物生长的效果。     

基于高熵合金中间层的Q235钢/6061铝合金电阻点焊接头的组织与性能

钢和铝形成的复合结构,可以使铝的低密度、高导热性、良好的耐腐蚀性能与钢的高强度、高韧性、低成本性结合起来,既能充分发挥两种材料的性能优势,又具有良好的经济效益.由于钢和铝的物理和化学性能差异较大、接头中易产生脆性金属间化合物而难以实现可靠的连接.将Fe_0.2CoCrMnNiAl_0.2高熵合金作为中间层进行了Q235钢/6 061铝合金异种金属的电阻点焊研究,利用高熵合金的超级固溶性改善钢/铝异种金属的焊接质量.结果表明,采用Fe_0.2CoCrMnNiAl_0.2高熵合金作为中间层时,接头截面中钢侧和铝侧均有半椭圆形状的熔核,熔核成形美观,无明显的宏观裂纹和气孔等焊接缺陷,熔核内部组织均由面心立方的固溶体相组成,接头的平均最大拉剪力达到1 913 N,比钢/铝直接电阻点焊接头提高了130%,断裂发生在铝合金侧熔核处,铝合金熔核在拉剪力的作用下被撕脱并留在高熵合金表面,呈现出“纽扣状”破坏特征.     

辅助垫片对铝/钢电阻铆焊接头性能的影响

为提高接头强度,在铝合金与钢的电阻铆焊中施加辅助垫片以扩大铆钉肩部与上板铝合金的接触面.观察、分析了接头中各界面的接合状态,探讨了焊接电流对接头抗剪力与十字抗拉力的影响.结果 表明:在施加辅助垫片的电阻铆焊接头中,铆钉肩部与辅助垫片、铆钉腿端部与下板铝合金之间都实现了熔合,在铆钉腿端部与铝合金的接合界面观察到了金属间化合物形成.施加辅助垫片的铝合金与钢电阻铆焊接头的抗剪力与十字抗拉力均随焊接电流的增大而呈先增大后下降的变化趋势,其最大值分别达7.51 kN和4.23 kN.     

辅助垫片对铝/钢电阻铆焊接头性能的影响

为提高接头强度,在铝合金与钢的电阻铆焊中施加辅助垫片以扩大铆钉肩部与上板铝合金的接触面.观察、分析了接头中各界面的接合状态,探讨了焊接电流对接头抗剪力与十字抗拉力的影响.结果 表明:在施加辅助垫片的电阻铆焊接头中,铆钉肩部与辅助垫片、铆钉腿端部与下板铝合金之间都实现了熔合,在铆钉腿端部与铝合金的接合界面观察到了金属间化合物形成.施加辅助垫片的铝合金与钢电阻铆焊接头的抗剪力与十字抗拉力均随焊接电流的增大而呈先增大后下降的变化趋势,其最大值分别达7.51 kN和4.23 kN.     

中间层铜对铝/钢电阻点焊接头性能的影响

研究中间加厚度为50μm的铜箔对6061-T6铝合金与TRIP980高强钢异种金属电阻点焊组织与性能的影响。结果表明:采用厚度为50μm铜中间层,点焊接头主要由两部分组成,分别为熔核区与界面区,实质为熔-钎焊特征。当预热电流为8kA、预热时间为20cycle、焊接电流为16kA、焊接时间为15cycle、电极压力2.7kN时,接头拉伸力达到最大值为4.32kN,为纽扣断裂,较之未加铜片拉伸力提高约14%,且塑韧性提高。     

中间层铜对铝/钢电阻点焊接头性能的影响

研究中间加厚度为50μm的铜箔对6061-T6铝合金与TRIP980高强钢异种金属电阻点焊组织与性能的影响。结果表明:采用厚度为50μm铜中间层,点焊接头主要由两部分组成,分别为熔核区与界面区,实质为熔-钎焊特征。当预热电流为8kA、预热时间为20cycle、焊接电流为16kA、焊接时间为15cycle、电极压力2.7kN时,接头拉伸力达到最大值为4.32kN,为纽扣断裂,较之未加铜片拉伸力提高约14%,且塑韧性提高。     

基于铆钉辅助的铝合金/钢电阻点焊接头的组织与性能

为提高铝合金/钢接头强度,在电阻点焊中引入一个具有端帽的钢制铆钉。改变铆钉腿径、焊接电流等参数对铝合金/钢进行焊接,观察并分析了其焊接接头各区域微观结构,探讨了焊接条件对接头性能的影响。结果表明：当采用的铆钉腿径为8 mm,焊接电流为14 kA时,接头的抗剪载荷和十字抗拉载荷分别达到6.31 kN和4.10 kN。在具有端帽的铆钉辅助下,对铝合金A6061与低碳钢Q235进行点焊可获得性能较高的接头。     

铝合金与低碳钢的夹层电阻点焊接头特性

以钎料Al86Si6Mg8薄带为中间层对铝合金A6061与低碳钢Q235进行了点焊,观察分析了接合界面区反应层形貌及分布等微观组织结构特征,探讨了焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响。接头熔核直径与抗剪力随焊接电流、焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而降低,在19 k A的焊接电流条件下获得接头的抗剪力达到5.2 k N。试验结果表明,夹层的使用起到了抑制界面反应层生长和提高接头性能的效果。     

铝合金与不锈钢电阻点焊接合界面区的组织特性

采用热补偿工艺垫片电阻点焊法对铝合金A5052与不锈钢SUS304异种材料进行了焊接．通过电子显微镜对接合界面区进行了观察，并分析了所生成反应物的微观结构及分布等组织特性．结果表明，一锯齿状反应层在接合界面生成，其主要由Fe2Al5和FeAl3组成；反应层厚度随焊接电流以及界面上位置的变化而变化．另外，在界面附近的铝合...     

A6061铝合金与Q235钢电阻点焊接头组织与性能

采用热补偿电阻点焊方法对A6061铝合金与Q235低碳钢进行焊接,探讨了焊接电流、电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响,观察分析了熔核界面区反应物形貌及分布等微观组织结构特征。试验结果表明,A6061铝合金与Q235低碳钢采用热补偿电阻点焊方法能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核与较高抗剪力的点焊接头;接头熔核直径及抗剪力随焊接电流、电极压力的增大而增大;无飞溅条件下接头最大抗剪力为4.25 kN,对应的焊接电流为17.5 kA;接头界面处生成了主要由Fe2Al5和FeAl3构成的金属间化合物层。     

Effects of nugget alloying on microstructures and properties of resistance spot welded joints of aluminum and steel

The resistance spot welding of 6063-716 aluminum alloy and l6 Mn steel was studied by nugget alloying.The results indicated that the Al-steel joint had characteristics of welding-brazing.The nugget zone consisted mainly of α-Al solid solution with dislocations and fine Mg_2Si particles.The interface zone had a double-layer structure:Fe_2Al_5 layer at steel side and Fe_4Al_(13) layer at Al nugget side.The nugget alloying has a significant effect on the joint properties by changing phase composition and refinement of grains.When alloy elements Cu,Zn,Ti and Ni were added,the tensile shear load of Al-steel joints reached 2 780 N,2 910 N,2 915 N and 2 929 N respectively,which increased by 24.1%,29.9%,30.1%and30.7%respectively compared with that(2 241 N) of joint without nugget alloying.Therefore,it is an effective way for improving mechanical properties of resistance spot welded Al-steel joints.     

Interfacial characterization of resistance spot welded joint of steel and aluminum alloy

The dissimilar material resistance spot welding of galvanized high strength steel and aluminum alloy had been conducted. The welded joint exhibited a thin reaction layer composed of Fe2Al5 and Fe4Al13 phases at steel/aluminum interface. The welded joint presented a tensile shear load of 3.3 kN with an aluminum alloy nugget diameter of 5.7 ram. The interfucial failure mode was observed for the tensile shear specimen and fracture occurred at reaction layer and aluminum alloy fusion zone beside the interface. The reaction layer with compounds was the main reason for reduction of the welded joint mechanical property.     

Ni在钢/铝电阻点焊中的作用

以DC01钢板与5082铝合金板为基材,在电极压力3 kN、焊接时间300 ms、保持时间100 ms条件下,研究了电阻点焊中焊接电流(9～12 kA)及Ni镀层对接头剪切力、正拉力、界面相组成的影响。结果表明,随焊接电流的提高,熔核尺寸增大,接头力学性能提高。剪切力比正拉力高一个数量级。在10 kA焊接电流下,镀Ni钢/铝接头的剪切力和正拉力均比钢/铝直接焊接时强度明显提高,这与钢/铝界面形成了Al3Ni合金相,抑制了脆性Fe2Al5金属间化合物的生成有关。     

铝合金电阻点焊接头缺陷的搅拌摩擦修复

针对铝合金电阻点焊极易产生裂纹、缩孔等缺陷的问题,提出了基于无针搅拌摩擦热力耦合效应修复铝合金电阻点焊接头缺陷的方法.通过改变搅拌头转速和摩擦停留时间等参数,研究了热力耦合效应对裂纹及缩孔缺陷的修复效果和影响规律.结果表明,在合适的搅拌摩擦工艺下,单面处理可实现熔核内条型裂纹的修复,但缩孔缺陷仍然存在,性能没有明显改善;双面下冲处理能有效修复熔核内条型裂纹及缩孔缺陷,接头断裂方式为脆性断裂,最大拉剪力从3.20 kN增加到6.14 kN,证明搅拌摩擦热力耦合效应修复铝合金电阻点焊接头缺陷的方法是可行的.     

热补偿电阻点焊铝合金接头的性能

采用热补偿电阻点焊的方法焊接铝合金A5052板,分析了焊接电流、焊接时间及电极压力等焊接参数对熔核尺寸与接头抗剪强度的影响,并分析了接头抗正拉强度与焊接电流的关系.铝合金的热补偿电阻点焊接头抗剪力及熔核直径随焊接时间延长而增大,随电板压力的增大而减小.当焊接电流为12kA时,接头拉剪力达到最大值,约5.5 kN.试验结...