动态电阻控制在镀锌钢板电阻点焊上的应用

根据镀锌板的物理特性,分析了镀锌板焊接的难点。介绍了动态电阻控制的原理和实现过程,使用恒功率电阻点焊控制技术来解决双面镀锌板的电阻点焊工艺问题,保证了焊接质量,延长了电极的使用寿命。     

车用高强钢电阻点焊工艺研究

研究了DP600高强钢的电阻点焊工艺,采用正交试验设计,利用Minitab回归分析后规划求解得到的最优解满足最大强度性能要求,并对点焊接头的微观组织、力学性能进行了分析。得出最佳焊接参数为:电极压力2.058 kN,焊接时间17 cyc,焊接电流10.14kA。DP600钢点焊熔核的微观组织为柱状晶,以板条状马氏体为主。在拉剪条件下,DP600高强钢电阻点焊接头主要有熔核剥离断裂和界面断裂2种断裂模式。     

先进高强钢电阻点焊接头断裂模式的研究进展

随着汽车轻量化的发展趋势,先进高强钢(Advanced high strength steels,AHSS)在汽车结构中的应用逐渐增加,因此研究AHSS电阻点焊接头具有重要意义。重点关注AHSS点焊接头的断裂模式问题,综述近年来国内外关于同种材料两层板断裂模式、异种材料两层板断裂模式、三层板断裂模式、断裂模式的数值模拟以及界面断裂抑制方法等方面的研究进展,提出AHSS点焊接头的断裂模式及机制研究中有待解决的问题,展望未来关于AHSS点焊接头的断裂模式的研究热点和方向。     

永磁体磁场对双相高强钢电阻点焊质量的影响

以1对中空圆柱形永磁体为磁场源,系统地分析了外加恒定磁场作用下,2.25mm厚热镀锌双相高强钢板(HDG-DP600)电阻点焊接头的力学性能、熔核尺寸及宏观晶粒组织走向.试验发现:在永磁体磁场作用下,热镀锌双相高强钢点焊接头的拉剪力较无外加磁场情况下提高了11.01%,接头的晶粒组织得到一定程度的细化,熔核形状"长而扁...     

热冲压高强钢电阻+激光组合点焊工艺

为避免热冲压高强钢电阻点焊在热输入较大时产生飞溅和满足激光点焊装配要求,提出一种将电阻点焊和激光点焊组合的新焊接工艺方法.通过电阻+激光组合点焊工艺获得了热冲压高强钢焊接接头,分析了接头各区域的显微组织、显微硬度分布、力学性能,并分析了断裂模式及其断裂机理.结果表明,电阻+激光组合点焊接头明显分为电阻焊接区和激光焊接区.母材和激光焊核区硬度值较大,与回火区对应的软化区硬度值下降约60％,激光环外侧软化区为拉剪断裂薄弱环节.此种组合工艺获得的焊接接头相对于单独电阻点焊或激光点焊强度和韧性都有明显提高.     

汽车用超高强热成形钢电阻点焊性能研究

采用中频点焊机对1.6 mm厚BR1500HS热成形钢点焊性能进行研究,对焊接工艺参数对点焊接头力学性能和组织的影响进行了分析。结果表明,点焊熔核尺寸随焊接电流和焊接时间增加而增大,熔核区组织为板条马氏体,粗晶区为粗大马氏体+少量M-A岛元,细晶区为细小的马氏体。随着焊接时间的延长,点焊接头承受拉剪载荷的能力增加,承受正拉载荷能力降低,接头疲劳寿命明显降低;热成形钢点焊接头热影响区有明显的软化,随着焊接时间延长,热影响区软化程度有所增加。     

高强钢与铝合金电阻点焊性能

针对高强钢DP590和铝合金Al6061利用电阻点焊专业有限元软件SORPAS进行模拟分析,分析了钢-铝点焊熔核形成过程的三个阶段,阐述了钢-铝电阻点焊的非对称温度场分布特点及由此产生的熔核偏移和双熔核特征;通过EDS等检测手段结合宏微观金相组织及试验过程中实测的焊接区动态电阻,揭示出点焊接头形成过程即熔融成液态的铝合金在钢-铝界面处向高强钢润湿铺展并扩散而形成熔-钎焊接头;焊接过程中铝原子扩散到钢中的原子分数达到40%左右,形成钢铝晶间化合物的厚度小于2μm.     

马氏体高强钢中频电阻点焊质量的研究

针对汽车车身结构部件中马氏体高强钢板中频电阻点焊中常见的缺陷问题:疏松、缩孔、裂纹、氧化物夹层以及化学成分偏析等,分别观测了两层点焊和三层点焊的显微组织和硬度的分布,参照工艺参数对缺陷产生的原因进行了分析。     

热镀锌高强钢点焊的电极磨损机理分析

热镀锌高强钢点焊的电极端面合金化作用机制复杂、电极磨损严重.进行磨损电极的元素成分与金相试验分析,研究电极端面合金化作用机制与微观组织演变规律,揭示其电极磨损机理.结果表明,在合金层中发现镀层中的Zn,Al元素,锌、铝与铜在不同温度与含量情况下形成不同相合金,使电极端面导电、导热能力变差,镀层中铝的存在是电极磨损严重的一个主要原因.电极端面的点蚀区域由于较高的温度与压力作用,很容易产生微裂纹,熔化的镀锌层金属元素沿微裂纹渗入电极内部,加速电极失效.电极再结晶区域发生组织再结晶,由柱状晶转变为等轴晶,使电极硬度降低,抗塑性变形能力变差.

Abstract：

Surface alloying mechanism on the electrode end face was complex and its wear was serious in welding of high strength hot galvanization steel. Elements composition and metallography experiment of the worn electrode were carried out to study the alloying on electrode end surface and microstructure evolvement. It was shown that the elements of Al, Zn etc were found in alloying layer. Different alloys were formed for different contents of Al, Zn at different temperatures, which decreased conductivity and heat conduction on electrode face. Al in coating was one of the main reasons that led to serious electrode wear. Pitting was grown obviously and micro cracks were produced at pitting region for higher temperature and pressure, the molten metal in coating penetrated into the electrode interior and accelerated electrode invalidation. The metal structure in recrystallization region was changed from columnar crystal to equiaxed crystal, which decreased hardness and anti-plastic deformarion capability of electrode.     

汽车车身用铝合金与钢的异种材料电阻点焊技术研究现状

综述了铝合金与钢的异种材料电阻点焊技术的研究现状。介绍了工艺垫片法和过渡层法两类工艺方法,分析了其各自特点。利用工艺垫片法能够以较低的焊接电流获得具有很高抗剪强度的接头;采用过渡层法能获得具有较高抗拉强度的接头,但焊接时需要较高的焊接电流。探讨了界面反应层对接头性能的影响。认为铝钢异种材料连接时,界面反应层的控制是获得优质连接接头的关键,并就此指出了今后铝钢的电阻点焊的研究方向。     

电阻点焊工艺对先进高强钢焊点裂纹缺陷的影响

研究不同的焊接工艺对高强度双相钢电阻点焊焊接质量和焊点裂纹缺陷的影响。结果表明,增加焊后回火脉冲,能够改善焊点表面边部裂纹;增加预热脉冲或回火脉冲,能够明显提升焊点的抗剪性能;同时增加预热脉冲和回火脉冲,能够改善或消除焊缝区的软化点。     

点蚀对镀锌高强钢点焊熔核形成的影响

镀锌高强钢具有高强度特性以及良好的抗腐蚀性,能够满足汽车轻量化与安全性需要,在车身制造中逐渐得到广泛应用。但镀锌高强钢点焊的点蚀磨损特征变化明显,对熔核形成产生较大影响。建立点焊过程的点蚀有限元模型,采用数值分析和试验方法研究点蚀对熔核形成影响。结果表明,当电极中心部位点蚀面积增加时,工件与工件界面上实际接触面积增大,电流密度减小,熔核直径减小。点蚀的产生改变了电流密度的分布,更加不利于熔核的形成。随着点蚀面积的增大,形成环状熔核几率增加。     

TRIP780高强钢的点焊工艺性能

对TRIP780高强钢进行一系列电阻点焊试验,对点焊部位进行金相分析、显微硬度分析、抗剪切试验和十字拉伸试验等分析手段.研究焊前预热、焊后回火、焊接时间等工艺因素时TRIP钢点焊焊点的优化效力.焊前预热工艺对焊点的组织和力学性能的影响较小,在合理范围内延长焊接时间能有效地提高焊点的抗剪切性能,焊后回火工艺能有效地改善焊...     

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.     

600MPa级高Al冷轧双相钢的点焊工艺研究

基于600 MPa级高Al冷轧双相钢WHT600DP的点焊工艺和力学性能试验,以及接头的宏观金相分析,研究了焊接电流、焊接时间等工艺参数变化对点焊接头压痕深度、焊核直径、焊透率以及拉剪强度等性能指标的影响规律,进而得到了WHT600DP钢的焊接工艺窗口图.研究结果表明:在焊接时间变化较大的情况下,WHT600DP钢的可...     

先进高强钢电阻点焊接头的断裂模式分析与预测

研究了先进高强钢(advanced high strength steel, AHSS)两层板电阻点焊接头的断裂模式,不同的断裂模式会影响点焊接头断裂时的机理、力学性能及断裂位置,基于不同组合下的临界熔核尺寸、最大载荷、断口宏观形貌、初始断裂位置、宏观金相组织以及微观硬度曲线等试验结果,阐明了板材厚度和板材强度两类因素对于断裂模式的影响规律. 结果表明,板材强度因素会直接影响断裂模式、初始断裂位置以及最大载荷;板材厚度因素影响断裂模式但不改变初始断裂位置及最大载荷. 临界熔核尺寸的影响因素有板材厚度、板材强度、熔核中缺陷以及拔出断裂位置距熔合线的距离. 在此基础上,文中提出了临界熔核尺寸(D_CR)的预测模型及预测方法,该方法与试验值符合较好,为实际工业应用中的临界熔核尺寸判定提供了理论依据.     

热镀锌高强钢点焊的电极磨损对焊点质量的影响

试验研究了热镀锌高强钢点焊的电极磨损规律,同非镀层低碳钢相比,热镀锌高强钢点焊的电极寿命低、点蚀磨损特征变化明显.在此基础上分析电极磨损对焊点质量影响,电极磨损初期阶段,热镀锌高强钢点焊的飞溅严重、焊点表面产生微裂纹程度大,导致焊点质量下降.最后根据电极磨损对焊点微裂纹与熔核直径影响的试验结果,以微裂纹长度不超过0.25 mm的电极端面电流密度为标准,确定电流递增工艺方案,以减小严重电极磨损对焊点质量的影响.     

伺服焊枪点焊双相高强钢的焊点质量在线评价方法

点焊双相高强钢的焊点质量稳定性差,阻碍其在车身制造中的应用. 利用伺服焊枪进行压痕深度在线提取的可行性分析. 结果表明,伺服焊枪精度能够满足压痕深度在线采集要求. 分析压痕深度随焊接点数变化规律,初期焊接阶段压痕深度变化速率较大,随着焊接点数增加,压痕深度变化速率逐渐减小,直至处于稳定波动状态. 进行压痕深度与焊点质量关系分析,板厚15%～25%范围内的压痕深度符合焊点质量要求. 基于压痕深度的伺服焊枪焊点质量在线检测评价可有效解决传统点焊质量检测的离线性、滞后性问题.