HR800CP复相高强钢电阻点焊工艺性能研究

采用固定式中频逆变电阻点焊机对2.2 mm板厚HR800CP复相高强钢进行焊接,研究了该工艺下钢板的焊接电流窗口、焊点显微组织、力学性能和电极寿命,评价其电阻点焊焊接特性.结果表明,其焊接窗口为1.8 kA,满足使用要求.最大电流焊点的最大剪切力和十字抗拉力为28212.9 N和16917.2 N,较最小电流焊点的提高了14.4％和22.35％.以最大焊接电流连续焊接500个点后,焊核尺寸为6.30 mm,依旧大于最小焊核尺寸(5.93 mm),电极的使用寿命超过500个焊点.     

CP1180镀锌复相钢电阻点焊焊接特性研究

针对板厚1.5 mm的CP1180镀锌复相钢进行电阻点焊试验，研究了接头金相组织、力学性能和电极寿命等焊接特性。结果表明，试验钢板电阻点焊的焊接电流窗口为2.4 kA。上限电流产生的焊核直径可达7.74 mm,焊核组织为板条马氏体。临界热影响区马氏体晶粒细小导致显微硬度升高，亚临界热影响区经历回火软化导致显微硬度降低。上限电流焊点的最大剪切力和最大正拉力分别为27.4 kN和9.8 kN,失效模式均为“纽扣”断裂。以上限电流焊接2 000点，焊核直径始终大于最小焊核尺寸，电极使用寿命<2 000点。     

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。     

双相钢胶焊与电阻点焊接头性能对比分析

从接头的拉剪力、熔核的微观组织、动态电阻曲线和焊接性范围4个方面.对比分析双相钢透胶胶焊和电阻点焊的接头性能.结果表明,胶焊熔核开始形成时间提前于点焊,使得在小电流情况下胶焊的焊点拉剪力要普遍高于点焊;胶焊在中等电流情况下便会产生严重飞溅,使得在大电流情况下点焊焊点拉剪力要更高些.因此,在制定胶焊的焊接工艺参数时应选择比电阻点焊偏低的焊接电流,而适度增加焊接过程的电极力有利于抑制飞溅产生.     

H260YD+Z热镀锌板的电阻点焊工艺窗口研究

对H260YD+Z热镀锌钢板进行电阻点焊工艺试验,建立了该钢的电阻点焊工艺窗口,并测试了其电阻点焊接头的力学性能。结果显示:H260YD+Z钢板具有良好的焊接性能。H260YD+Z钢板的点焊电流范围为1.5~2 k A,具有较宽的工艺窗口。点焊接头的平均剪切拉伸破坏力为9671 N,十字拉伸破坏力为7228 N;点焊接头的显微硬度明显高于母材,没有发现脆化点。电极寿命测试结果显示,进行500个焊点的焊接后,焊核直径仍大于5.0 mm,电极头寿命满足汽车厂标准SMTC 5 111 003-2014(V1)要求。     

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.     

博世UIR技术在汽车高强钢电阻点焊上的应用

根据高强钢板的物理特性,介绍高强钢板电阻点焊的难点,通过优化焊接参数,如增大焊接压力、延长焊接时间、减小焊接电流、增加焊前预热、减小修磨间隔点等可以有效消除高强钢点焊过程中的焊点毛刺、焊点裂纹和熔核缩孔等缺陷。简述博世UIR系统的动态电阻检测原理、恒功率补偿原理和焊点质量监控原理。采用UIR系统采集并建立焊点的标准动态电阻曲线,根据标准动态曲线对点焊过程进行能量补偿,有效弥补高强钢点焊常见的飞溅导致的能量损失,提高焊点质量。通过UIR系统监控功能有效保障焊点质量和点焊过程的稳定性,满足高强钢实际生产需要,并延长电极使用寿命。     

DP590镀锌板电阻点焊工艺

通过测量点焊接头的外观尺寸,检测接头剪切力、硬度,观察焊点显微组织,研究试验条件下DP590镀锌板的电阻点焊性能,并确定点焊电流的上限值。结果表明:随着点焊电流的增大,焊点的外观尺寸呈增大趋势,持续延长点焊时间,焊点外观尺寸先增加后减小;焊点的外观尺寸及剪切力均符合相关标准,压痕深度略大,不宜用于重要结构;熔核区的硬度值最大,达到HV380;熔核区显微组织为板条状马氏体与铁素体,热影响区显微组织为细小马氏体+铁素体;DP590镀锌板的电阻点焊性能良好,点焊电流上限值为11.2 k A,此时的焊接时间应选12~16周。     

镀锌钢板电阻点焊的工艺参数优化

在单因素轮换法的基础上,采用正交试验设计方法,研究了电阻点焊DX51D+Z冷轧热镀锌钢板时,焊接电流、预压时间、电极压力、焊接时间、维持时间的优化匹配对焊点质量的影响权重.通过对焊点拉伸和剥离试验分析表明,5个焊接工艺参数对焊点质量影响最大的是点焊电流,其次分别是电极压力、点焊时间、预压时间,而维持时间是相对最弱的影响因子.合理的焊接工艺参数为:点焊电流11 180A、预压时间40周、电极压力0.25 MPa、点焊时间17周及维持时间9周,此时能够获得外观成形良好、强度较高的焊点.     

260BD冷轧烘烤硬化钢镀锌板点焊性能研究

对260BD冷轧烘烤硬化钢镀锌板进行点焊试验,研究了焊接工艺参数(焊接时间及焊接电流)对焊点熔核尺寸及拉剪性能的影响,建立了点焊工艺窗口,并分析了焊点不同区域的微观组织及硬度。结果表明:随着焊接电流和焊接时间的增加,焊点的最大拉剪力和熔核尺寸均增大,但当电流过大而发生飞溅时,焊点的最大拉剪力和熔核尺寸将减小,此外焊点不同区域微观组织的差异导致了焊点硬度分布的不均匀性。     

镀锡铜片电阻点焊工艺参数优化

为了优化镀锡铜片的电阻点焊工艺,采用正交试验法对表面镀锡3μm,尺寸为27 mm×11 mm×0.3 mm的无氧铜片进行电阻点焊试验研究和理论分析,研究了焊接参数对点焊接头的焊点直径和力学性能的影响,采用极差分析法分析了预热电流、预热时间、焊接电流、焊接时间、电极压力及保压时间等参数对镀锡铜片电阻点焊工艺的影响,并获得了其最优试验参数组合。研究结果表明:6个焊接工艺参数中,对焊点直径影响较大的是焊接电流和焊接时间,其它因素影响都相对较小;对剪切力影响最大的也是焊接时间与焊接电流,次要因素为保压时间与电极压力,预热电流与预热时间的影响最小。由试验结论可知,优化后的焊接工艺参数组合为:预热电流1200 A,焊接电流2600 A,预热时间25 ms,焊接时间12 ms,电极压力78.4 N,保压时间50 ms,此时能够获得外观成型良好,强度较高的焊点。     

DP590镀锌钢板电阻点焊熔核形成过程温度场数值模拟

基于SORPAS软件,对1.4 mm厚的DP590镀锌钢双层板电阻点焊熔核形成过程进行了数值模拟,并对比不同焊接参数下熔核尺寸的模拟值与实测值。结果表明,在电极压力4 k N、焊接电流8.4 k A、焊接时间20 cyc参数下,最高温度在两钢板接触界面处,峰值温度为1 808℃;模拟了DP590镀锌钢板电阻点焊过程中形核的不同阶段熔核附近温度场分布情况,得到了钢板和电极的峰值温度随时间变化曲线;随着焊接电流的增加,熔核尺寸呈现逐增加的趋势,模拟结果与实测结果吻合,但在小电流条件下以及大电流飞溅条件下,模拟值与实测值误差仍较大。     

减振复合钢板点焊性能研究

针对减振复合钢板点焊性能,进行减振复合钢板与B340点焊试验;通过拉伸试验测试焊点抗剪力,并结合金相观察、接头失效形式综合评价。结果表明,在合理范围内,减振复合钢板焊点熔核直径和抗剪力随着焊接电流增大而增大;熔核剥离失效为常见失效形式;鼓包是减振复合钢板点焊常见焊接缺陷。     

汽车用DP800双相钢点焊工艺窗口和接头性能

开展2.0 mm厚DP800双相钢的电阻点焊试验,测试DP800双相钢点焊工艺窗口,研究焊接电流、焊接时间、电极压力对焊点拉剪力的影响规律,并观察接头不同区域的微观组织。结果表明,DP800高强钢焊接性较好,点焊工艺窗口满足工业应用要求;随着焊接电流和焊接时间的增加,焊点直径和拉剪力先增加后趋于平稳;随着电极压力的增加,点焊直径和拉剪力先增加后减小;焊点热影响晶粒细小,由马氏体组织构成;焊核为典型的柱状晶,显微组织为马氏体和少量的贝氏体。     

201不锈钢点焊工艺优化与焊点质量分析

针对电阻点焊过程非线性、多变量耦合和存在随机不确定因素的特点,采用正变试验设计方法科学安排点焊试验,研究电极压力、焊接电流和焊接时间对201不锈钢点焊接头拉剪强度及焊点熔核直径间的关系.研究结果表明,焊接电流对焊点质量影响最大,电极压力次之,焊接时间的影响最小.试验范围内的最佳焊接规范参数为:焊接电流6.4 kA、电极压力3.6 kN、焊接时间8周波,点焊接头拉剪强度可达8.92 kN.201不锈钢点焊接头中的主要焊接缺陷为缩孔和结晶裂纹,采用较大的电极压力和较小的焊接电流焊接可减少焊接缺陷的形成,使接头承载能力明显提高.     

轨道车辆不锈钢车体电阻点焊缺陷产生及预防工艺

结合生产实际情况,介绍了不锈钢电阻点焊基本原理、冷作硬化不锈钢板电阻点焊的工艺特性、轨道车辆不锈钢车体电阻点焊常见缺陷类型,如:焊核直径不符合要求、缩孔、飞溅、未熔合、熔透率不达标、过烧、焊点外观不良等。分析缺陷产生的原因并制定预防措施,如焊接电流、电极压力、通电时间、工件装配及电极形状材质等影响因素。通过相应的工艺手段,提升焊点质量,保障产品的焊接和商品化质量。     

表面处理对热镀锌钢板电阻点焊工艺和性能的影响

通过电阻点焊试验,以及成分、组织和性能分析,研究表面处理对钢板焊接工艺和性能的影响。结果表明,钢板经表面处理之后,由于表面状态和钢板整体电阻的改变,焊接电流窗口发生了变化,但仍处在主机厂的标准要求范围之内;焊点的剪切强度略微减小,显微硬度差别不大;表面预处理前后,钢板表面对电极帽中Cu元素的粘连没有明显的变化,对电极帽使用寿命的影响不明显。     

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。     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头的特征及性能

对0.2 mm厚的1060纯铝和TC4钛合金薄片进行了微电阻点焊实验。研究了焊接电流I、焊接时间T和电极压力F对接头力学性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对点焊接头的连接特征及断裂行为进行了深入研究,采用微区X射线衍射仪(micro-XRD)测定了焊点的物相组成。结果表明:在焊接电流为0.3~0.7 k A范围内,焊点的拉剪力随着焊接电流的增加先增加后趋于平稳;在焊接时间2~6 cyc范围内,焊接时间对焊点的拉剪力无显著影响;在电极压力为40~280 N范围内,随着电极压力增加,焊点拉剪力先增加后降低;当I=0.7 k A、T=3 cyc、F=160 N时点焊接头的拉剪力最高,为91 N,断裂发生在热影响区;1060/TC4异种金属微电阻点焊形成了共同的熔核,熔核与TC4之间界面较为平整,但是与1060的结合面呈凹凸不平,在熔核内部生成了AlTi_3、Al_2Ti和Al_3Ti金属间化合物,焊核与铝侧界面处生成了针状化合物Al_3Ti,对焊点的强度起到重要作用。     

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。