Zr-Sn-Nb-Fe-Cr与Zr-Nb-Fe锆合金电阻点焊工艺及显微组织

Zr-1.0Sn-0.50Nb-0.50Fe-0.14Cr与Zr-1.30Nb-0.30Fe锆合金是目前正在研制开发核燃料组件用两种新型Zr(-Sn)-Nb-Fe系锆合金. 针对新型燃料组件骨架压力电阻点焊,采用不同的焊接工艺参数对Zr-1.0Sn-0.50Nb-0.50Fe-0.14Cr导向管与Zr-1.30Nb-0.30Fe焊舌片进行研究,并对较优焊接参数下的焊接接头力学性能、显微硬度、金相显微组织及熔核区形貌和析出相进行了分析. 结果表明,增大焊接电流和减小焊接压力,焊点剪切力和熔核尺寸随之增加,断裂方式由界面断裂转变为纽扣断裂;焊接电流对熔核尺寸及剪切力影响最大,焊接压力的增加,焊点剪切力和熔核尺寸均减小,但焊接压力的适当增大提高了形核稳定性. 在电阻点焊不平衡的急速冷却条件与电磁搅拌作用下,熔核区形成非平衡淬火针状板条状组织结构,析出的细小Fe₂(Nb_0.35, Zr_0.65)和Fe₂ (Nb_0.3, Z_r0.7)第二相粒子呈圆形或长条棒状分布于基体α-Zr与β-Zr晶粒内、晶界处及板条组织中,从而提高了熔核区及热影响区的显微硬度,含Nb的细小弥散析出FCC第二相增强了焊缝抗水侧腐蚀性能.     

铝合金胶接电阻点焊工艺研究与优化

按照正交试验方案对6111铝合金进行胶接电阻点焊,通过拉伸试验机对焊点的剪切强度进行测量,并利用Matlab软件对试验数据进行分析。试验结果表明:电流对焊点剪切强度影响最大,焊接时间对焊点剪切强度影响次之,压力影响最小。熔核直径和焊点剪切强度在一定范围内呈正相关关系, 6111铝合金的胶接点焊熔核直径(mm)与剪切强度(kN)的回归模型是:y=0.7718x-1.8385;根据试验结果,实现了对6111铝合金胶接电阻点焊工艺的优化,优化结果验证了模型的正确性。     

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.     

焊接参数变化对低碳钢点焊接头剪切性能的影响

针对低碳钢的电阻点焊工艺进行研究,以焊后接头熔核的直径和抗剪强度作为性能评价指标,通过改变焊接电流和电极压力来优化焊接工艺,进而优化出1组较佳的工艺参数。结果表明:当焊接电流为1.08×104 A,焊接时间为0.5 s,电极压力为2 200 N时,可获得点焊接头较优的力学性能,点焊接头的抗剪强度达483.5 MPa,焊件熔核的显微组织为珠光体,呈柱状晶组织。     

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.     

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。     

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.     

超低碳烘烤硬化钢电阻点焊焊接特性研究

通过电阻点焊试验以及组织、性能分析和电极帽寿命测试,研究了超低碳烘烤硬化钢的电阻点焊焊点性能以及点焊特性。结果表明:随着点焊时间的缩短,钢板的最小点焊电流和最大点焊电流均增大,但点焊电流窗口的变化不大;当点焊时间缩短时,在最大点焊电流和最小点焊电流下,焊点的抗剪力和抗拉力均是随之减小的;钢板在最优点焊电流下连续点焊500个焊点,焊核的尺寸仍然大于最小焊核尺寸,电极帽的使用寿命超过500个焊点。     

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...     

变电极力对管板单面电阻点焊质量的影响

根据管板单面电阻点焊结构特点,建立了采用伺服焊枪的管板单面电阻点焊试验系统.针对管板焊接过程中变形大、形成环形熔核质量不可靠等问题,提出了基于改变焊接过程中电极力来提高焊点质量的方法,并研究变电极力对管板焊焊点强度及焊接变形影响的规律.结果表明,通电阶段熔核生成初期减小电极力,可明显提高焊点拉剪强度,减小焊接变形;冷却阶段减小电极力对焊点质量也有所提高,但影响较小.研究结果对管板焊接工艺参数的制定及单面电阻点焊在车身焊装中广泛安全的应用具有重要意义.     

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.     

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。     

Q&P钢电阻点焊工艺和搭接接头疲劳性能试验研究

采用工频交流伺服焊枪进行QP钢的电阻点焊,探讨了焊接电流、焊接时间及电极压力对点焊接头熔核直径和拉剪强度的影响规律,并对焊接接头的显微组织和显微硬度进行了分析;采用液压伺服疲劳试验机对不同熔核直径的QP钢点焊接头进行了拉剪疲劳试验,获得了焊点的载荷寿命曲线,分析了焊点的裂纹扩展及失效形式。结果表明,接头熔核直径和拉剪强度随焊接工艺参数改变呈规律性变化,存在最佳值;熔核区组织为板条状马氏体;熔核直径对焊接接头的疲劳性能有影响但影响不大。     

铝合金电阻点焊的熔核形成过程

点焊过程中熔核形成过程对焊接结构的强度和耐用性具有非常重要的影响.文中采用高速摄像技术研究了焊接电流和电极压力对铝合金电阻点焊形核过程的影响.结果表明,铝合金电阻点焊熔核首先在工件/工件接触面中心处形成,然后沿着水平方向生长,同时垂直方向也有少量的生长,一直扩展到电极头端面直径.熔核尺寸在点焊前80 ms时迅速长大,120 ms后基本保持不变,表明过长的焊接时间是没有必要的.随着电极力的增加,工件会经历较大的塑性变形,导致没有熔核形成.因此常规点焊时,不应采用过高的电极压力.     

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。     

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。     

热补偿电阻点焊镁合金接头的性能

采用热补偿电阻点焊方法进行焊接镁合金板试验,并分析了焊接电流、焊接时间及电极压力等焊接参数对生成熔核的尺度与接头抗剪强度的影响。试验结果表明,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金,能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核及较高抗剪强度的点焊接头。因而,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金是有效的。     

点焊电极压力对2A21铝合金微观组织中柱状晶和等轴细晶的影响

研究不同焊接电极压力对酸洗和未酸洗的2A21铝合金试样的拉剪强度和点焊接头微观组织的影响。结果表明,经过酸洗的试样焊后无表面裂纹,而未酸洗的试样焊后焊点质量较差,存在表面裂纹;焊接压力0.24MPa、焊接时间110ms、焊接电流18kA时,焊点成形状况最佳,且熔核直径随电极压力的增大而减小,此时,柱状晶及大量的等轴细晶弥散分布,拉剪屈服强度最大。     

点焊电极压力对2A21铝合金微观组织中柱状晶和等轴细晶的影响

研究不同焊接电极压力对酸洗和未酸洗的2A21铝合金试样的拉剪强度和点焊接头微观组织的影响。结果表明,经过酸洗的试样焊后无表面裂纹,而未酸洗的试样焊后焊点质量较差,存在表面裂纹;焊接压力0.24MPa、焊接时间110ms、焊接电流18kA时,焊点成形状况最佳,且熔核直径随电极压力的增大而减小,此时,柱状晶及大量的等轴细晶弥散分布,拉剪屈服强度最大。     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头特征及性能研究

对0.2 mm厚的1060纯铝和TC4钛合金薄板进行了微电阻点焊试验,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 kA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 kA、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AlTi₃、Al₂Ti和Al₃Ti金属间化合物,焊核与铝侧界面处生成了针状化合物Al₃Ti,对焊点的强度起到重要作用。