DP780双相钢电阻点焊的数值模拟及试验验证

为了提高实际生产中的焊点质量,探究影响焊点质量的因素,针对厚度分别为1.6和2.0 mm的DP780样片组,建立电阻点焊过程的轴对称有限元模型,采用融合力场、热场、电场及微观组织结构的耦合分析模型模拟点焊熔核形成过程,研究点焊加热及冷却过程中的温度场分布特点,确定熔核尺寸和抗剪强度指标.通过试验测定实际点焊接头的熔核尺寸以及抗剪强度.结果表明,模拟预测的熔核尺寸、失效剪切力与试验值之间误差分别为2.05%和13.6%;焊接过程中的飞溅是导致误差的主要原因.     

钢与铝异种金属的压焊技术研究

随着汽车工业的发展,对汽车节能、环保、安全的要求越来越高,轻量化技术是实现其目标的重要途径.作为汽车轻量化材料中最主要的两类材料,高强度钢板和铝合金组成的钢-铝一体化车身成为轻量化的发展技术路线.综述了钢-铝异种材料在汽车工业中电阻点焊技术的研究现状,重点介绍复合板过渡层法和金属涂层法的工艺方法,利用垫片法探讨了钢-铝...     

采用Ni中间层的5052铝合金/DP600车用钢电阻点焊研究

采用Ni做中间层实现了5052铝合金和DP600车用钢的电阻点焊连接,借助扫描电镜和拉伸-剪切实验对接头界面组织和连接强度进行了表征和评价。结果表明,在点焊过程中,Ni中间层未发生熔化,完全阻隔了铝合金和钢母材之间的冶金反应。在铝合金/中间层界面,生成了Al3Ni金属间化合物层,冶金结合良好。在Ni中间层/钢界面,主要通过固态扩散形成Fe-Ni固溶体实现连接,但存在大量的未焊合区。随着焊接电流增大,未焊合区面积逐渐减少。接头连接强度随焊接电流增大而显著提升,在焊接电流11 kA时接头最大载荷达到4.3 kN。     

钢铝电阻点焊过程数值模拟的研究进展

为了在实现汽车轻量化的同时保证其安全系数,钢铝异种材料的连接技术成为研究重点。数值模拟是研究钢铝电阻点焊机理的有效途径之一。总结钢铝点焊模型的建立与发展,从熔核形成、金属间化合物的形成以及其他参数的变化分析三方面阐述了钢铝点焊数值模拟的研究进展,并探讨了钢铝点焊数值模拟未来的研究空间。     

钢/铝异种金属的焊接

研究了钢与铝之间的主要焊接方法,综述了国内外钢与铝的连接现状,并指出钢与铝焊接方法的发展趋势.     

304/ST12异种钢电阻点焊工艺研究

文中采用软规范和硬规范2种电阻点焊工艺研究了焊接电流对304/ST12异种钢电阻点焊接头最大拉伸剪切力的影响。观察到了点焊接头熔融金属挤出现象,发现在大电流、硬规范条件下,304不锈钢的高电阻率和低导热性能对点焊接头最大拉伸剪切力的影响更大。     

超高强度钢电阻点焊数值模拟

通过sysweld有限元软件对等厚低碳高强度钢的点焊过程进行了电、热、机械的数值模拟分析。并根据电阻点焊实验提供的熔核尺寸和喷溅极限电流对模型进行了验证。结果表明:所有焊点尺寸的平均绝对误差为0.68 mm,所有焊点喷溅极限的平均绝对误差为1.10 k A,模拟结果与实验结果具有一致性。     

镀锌钢/铝合金激光熔钎焊接头组织及力学性能

为实现铝/钢异种材料的有效连接,采用激光熔钎焊对厚度均为2 mm的镀锌钢/5052铝合金进行搭接试验(铝上钢下).随着激光功率的增大(2400～2800 W),焊缝抗剪强度先增大后减小;激光功率为2400 W、2500 W时,有未焊透、未熔合等缺陷;激光功率为2600 W时抗剪强度达到最大值164.4 MPa,焊缝无表...     

铝/钢异种金属先进连接方法研究进展

论述了铝/钢连接难点与各类连接方法的发展现状,并着重介绍了铝/钢电阻点焊中优化电极、加中间层、热补偿垫片法3种主要的提高接头性能的方法及前沿的一些尝试。另外针对电阻点焊过程的检测与数值模拟也做了简要概括。最后,针对目前铝/钢电阻点焊研究尚且存在的一些问题进行了展望。     

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...     

纯铝中间层厚度对铝/钢点焊接头性能的影响

采用纯铝作为中间层对铝合金与低碳钢进行了电阻点焊,分析中间夹层厚度对界面反应层厚度和接头抗拉强度的影响。在钢/中间夹层界面观察到有界面反应层生成,其主要由靠近钢侧的Fe2Al5和靠近中间夹层铝侧的FeAl3两种金属间化合物组成。与不加中间夹层相比,利用纯铝作为中间夹层点焊的铝合金与低碳钢的接头具有较薄的界面反应层和较高的接合强度。随着中间夹层厚度的增加,界面反应层厚度逐渐减小,而接头抗拉强度则呈增大趋势。结果表明,采用纯铝作为中间夹层点焊铝合金与钢具有一定的有效性。     

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。     

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...     

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。     

Fe-Al金属间化合物对铝/钢钎焊接头力学性能的影响

为明确铝/钢电磁脉冲焊接过程金属粒子运动对界面连接性能的影响,基于金属粒子流形成机理,对界面形貌及抗剪强度进行分析.结果表明,金属粒子滞留界面造成铝局部熔化,钢粒子原位生成FeAl,形成未结合区;沿着焊接方向,分射流对铝板压入作用逐渐增大,形成冶金结合的界面,并伴有富铝金属间相,直缝区为FeAl + Fe₂Al₅,小波区为Fe₂Al₅ + FeAl₃,大波区为FeAl + FeAl₃;铝钢焊接界面过渡区由塑变铝压入钢形成,铝侧焊缝的外边缘存在钢粒子,而钢侧焊缝存在熔融铝携带钢粒子,主要为FeAl + Fe₂Al₅ + FeAl₃,且在焊缝内侧滞留了大量金属粒子,并以椭圆环的形式分布,在焊缝外侧,金属粒子滞落铝板表面造成凹坑,但在钢板表面为嵌入的片状铝;因此,在金属粒子滞留,并产生较多金属间化合物的位置成为剪切试验断裂源;通过波长公式调整搭接间隙,减少粒子滞留界面,椭圆焊缝断裂于铝材,提高了接头强度.     

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...     

Static strength of hot-stamped spot welded joints: study on spot welding tailored blank technology

Hot stamping spot welding tailored blank technology is a process to produce spot welded automotive body parts by the following process: spot welding steel sheets in lap configuration → hot stamping (heating to about 900°C) → quenching and forming in water-cooled die → shot blasting to remove scale. This process has the advantage of producing high strength lap welded automotive body parts without increasing the number of forming dies. In this study, the mechanical properties of the hot stamped spot weld (spot welding → hot stamping) and conventional spot weld (hot stamping → spot welding) of the 1500 MPa class uncoated boron steel sheets were compared. The obtained results are as follows. The tensile shear strength (TSS) of the hot-stamped spot weld and conventional spot weld were comparable and the fracture modes were the same. On the other hand, the cross tension strength (CTS) of hot-stamped spot weld was significantly higher than that of the conventional spot weld. The fracture position of the hot-stamped spot weld was outside the nugget and conventional spot weld was inside the nugget. The high CTS of the hot-stamped spot welds might be caused by the improvement of the fracture toughness of the nugget, which was caused by reduction of the solidification segregation of the phosphorus. It is assumed that the heating process after spot welding leads to the reduction of the solidification segregation. For the tension test because there was no HAZ softening in the hot-stamped spot weld, no fracture was observed in HAZ and a higher elongation was obtained.     

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.