铝合金电阻点焊常见问题及工艺措施简析

铝合金电阻点焊技术在机车车辆工业应用较少，这是由于铝合金电阻点焊生本身具有较大的焊接缺陷，包括铝合金的焊接性不好、焊点质量不稳定、电极使用寿命短等。本文慨述了铝合金电阻点焊的工艺特点、点焊工艺中的问题，并指出了铝合金点焊工艺问题的解决措施。     

点焊焊核直径实时监视的研究

一、前言 电阻点焊工艺在航空发动机和飞机制造中的应用颇为广泛,但常产生脱焊。国内各工厂系采用破坏检查工艺试片的方法来估计零件上的焊核直径,因此不能发现焊件上的脱焊点,致使某些产品不得不定期解剖,耗费掉大量资金。国外近十几年来,发展了检测输入焊点的能量、动态电阻、热膨胀和超声波监控技术,其中检测能量的方法已用于生产。 我们考虑到提高航空产品点焊质量的迫切要求和实际条件的可能性,选择了用能量积分监视焊核直径的方法解决脱焊的检验问题。我们采用与沈阳电子所共同研制的SD-1型点焊质量监控仪,进行了大量的工艺研究。这种技术的特点是,在点焊过程中实时监视,监视结果打印输出,并有报警系统。它适用于在交、直流点焊机上,在铝合金、结构钢、不锈钢和高温合金点焊过程中监视焊核直径。使用方便可靠。 二、监视焊核直径的原理 在点焊过程中,影响焊核直径大小的因素很多,主要有焊接电流、通电时间、电极压力、     

SiCp/Al复合材料电阻点焊剪切断口形貌

为了优化SiC p/Al复合材料电阻点焊工艺参数,采用不同焊接电流和焊接时间对SiCp/Al复合材料进行了电阻点焊连接,对接头进行了剪切强度试验,用扫描电镜对不同的点焊剪切断口进行微观形貌分析.结果表明:最优的焊接电流和时间匹配值为焊接电流I=14.6 kA,焊接时间t=0.2 s,配合电极压力F=2 500 N点焊,熔核直径适中,接头拉剪力可达1 693 N;撕开后的焊点断口两侧分别呈规则的圆凸台和圆孔状,呈纽扣型断裂,接头成型良好.当焊接电流和时间的匹配值小于最优参数时,点焊接头只有少量的点形成冶金结合,呈结合面断裂,焊接强度较低;当焊接电流和时间的匹配值大于最优参数时,点焊接头易过热,断口上出现气孔、裂纹、电极粘附烧蚀缺陷,接头强度降低.     

电阻点焊质量Hopfield神经网络在线评估方法

目的 电阻点焊广泛应用于汽车、家电等领域,但目前少有准确的无损质量评价方法。为此,研究一种基于低碳钢板焊接功率信号的焊接质量在线评估方法,并探索利用该信号来评价电阻点焊焊点质量的可能性。方法 对焊接电流、电压信号进行测量和分析,研究功率信号表征焊接质量的可靠性,提出一种有效的模式特征提取方法,将动态功率信号转换为二值图像并用二值矩阵表征,该方法避免特征提取和选择,且尽可能保留焊点质量信息。通过拉剪试验将焊接样本分为6种不同的焊接等级,利用Hopfield关联记忆神经网络建立焊接质量分类器,将具有不同焊接质量水平的焊接样本模式特征矩阵记忆为稳定状态。结果 将焊接样本的模式特征矩阵输入分类器,通过Hopfield网络关联记忆将其收敛到最相似的稳定状态,最终锁定了稳定状态对应的焊接质量。60个测试样本中59个样本都可以被正确分类,该分类器的分类准确率达到98%。结论 分类性能试验结果表明,所提出的模式特征提取方法快速、有效,并能可靠地在线评估低碳钢板的焊接质量。     

点焊质量对白车身的影响

目前,白车身焊接主要以电阻点焊为主,控制点焊质量是顾客生命安全的重要保证。本文主要阐述点焊缺陷产生的原因以及控制方法。     

点焊试样X射线底片白斑影像产生机理分析

针对某贮箱焊点渗漏处X射线检测出现白斑影像的现象,采用几组表面阳极氧化试样进行电阻点焊模拟试验,发现部分试样X射线底片上焊核区存在与产品类似的白斑影像。通过对点焊试样上的焊点进行剖切后,通过低倍观察、金相检验、显微硬度测试及能谱分析,发现点焊前铝板表面的阳极氧化膜层未能被彻底去除,焊接时铜电极与铝板之间形成了较大的接触电阻,导致该侧母材出现熔透现象,致使铜电极中的铜扩散至熔核区,形成高密度高铜铝相,导致X射线底片显示为白斑影像。     

铝合金电阻点焊电极寿命及其表面特征分析

为了研究采用不同焊接电源时,铝合金电阻点焊的电极寿命、电极头磨损行为及其对焊接质量的影响,运用图形分析方法对电极头磨损行为进行了定量分析.基于对电极压印的分析,定义了3种电极头表面特征参数:相对半径(Rr)、边缘聚集度(EC)和偏心度(ECC).研究表明:铝合金电阻点焊采用逆变直流电源与交流电源比较,前者电极寿命约为后者的1/4;焊点的剪切强度随着Rr和EC的增加而下降;电极头中部残存接触区的存在有助于维持较好的焊接质量.     

TC1 电阻微焊接接头显微组织及力学性能

目的 研究不同工艺参数（焊接电流、焊接时间）对金属箔材精密电阻微焊接头机械性能的影响。方法 采用电阻微焊接技术对0.05 mm 厚的TC1 箔材进行点焊连接试验,通过拉伸-剪切试验对焊接接头进行力学性能检测,利用硬度网格法结合金相观察,对焊接不同区域进行有效预测。结果 当焊接电流为400 A时,焊核直径随着焊接时间的增加而明显增大,而采用更高的焊接电流时,焊接时间对焊接直径没有显著影响。焊点接头的剪切力随着电流的增大而增大;在所有参数条件下,过长焊接时间都造成了焊点接头剪切力不同程度的减小。此外,由于微观组织的变化,不同焊接区域显现出不同硬度值,其中焊核硬度>母材硬度>热影响区硬度。结论 焊接电流对TC1 电阻微焊接接头力学性能影响较大;硬度网格法可以有效预测焊接不同区域。     

电阻点焊电极的研究进展与发展趋势

电极是电阻点焊工作过程中最关键的部件,电极性能的优劣直接影响点焊的焊接质量和焊接效率.介绍了点焊电极的失效形式和失效机理,分别论述了点焊电极成分、强化工艺和结构设计以及点焊工艺和被焊件材料对电极性能的影响,提出了改善点焊电极寿命的未来研究发展趋势.     

BGA焊点检测技术研究

本文讨论了BGA封装器件焊接的特点,并对BGA器件焊点检测方法进行了分析。重点对常用的BGA焊点检测技术——X射线检测进行研究,分析了X射线检测用于BGA焊点检测的原理,探讨了该方法的优点和待改进的地方。深入分析了自动X射线检测用于BGA焊点检测的数字图像处理技术,基于数字图像处理技术,详细阐述了从BGA检测图像预处理至BGA焊点缺陷检测的整个过程及其涉及的关键技术。     

焊接过程声信号在线检测技术现状与展望

基于焊接过程声信号的声学检测技术是一种实时采集和检测缺陷的有效方法,对材料内部结构变化反映明显。概述了常规焊接缺陷无损检测方法的优缺点,对焊接过程声信号的分类和声信号采集系统进行了论述,分析总结了声发射信号和可听声信号的发声机理、检测原理和信号处理方法,并阐述其在焊接质量在线检测领域的研究现状及应用,特别是焊接缺陷、熔滴过渡形式和熔透状态的识别与预测。为了满足在线检测要求,包含声学检测在内的多传感信息融合焊接系统研究是关键,智能传感、信号处理、自动控制与人工智能技术的进一步研究能促进焊接产业的长足发展。     

Study on quality of resistance spot welded aluminum alloys under various electrode pressures

The electrode force is one of the main parameters in resistance spot welding (RSW). It is very important to guarantee the quality of aluminum alloys and determine whether the electrode pressure is stable or adjustable in the welding process. With the drive set of a servo-motor, we conduct the RSW tests and tensile shear tests on the 5052 aluminum alloy sheets. Results of these tests show that all variable pressure curves are suitable for spot welding, and all have their own rules in affecting the tensile strength of the spot welded joints.     

铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷的超声检测方法研究综述

铝合金搅拌摩擦焊技术广泛运用于航空航天、汽车、船舶等制造领域,在国防工业的发展中扮演着重要角色,而超声波检测技术在对搅拌摩擦焊接头质量评估和控制方面起着不可或缺的作用。综述了铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷的超声检测方法。介绍了接头缺陷的复杂多样的特点,分别阐述了超声检测A信号分析,超声C扫检测和超声相控阵检测方法在搅拌摩擦焊缺陷检测的应用,并介绍了3种检测方法检测能力,明确了搅拌摩擦焊缺陷超声检测尚需解决的突出问题并展望了未来研究的发展方向。     

新型焊接质量的无损检测技术

焊接是工业生产过程中机械零部件连接的一种常用方法,近些年来对焊接质量的要求日渐提高,而无损检测技术的出现使焊接件的质量得到了有效可靠的保证,该技术不会破坏焊接件的使用性能,利用该技术可以对焊接缺陷进行评定检测,从而对焊接质量进行有效控制。近年来,无损检测技术日渐多样化,对较新型的超声波衍射时差法(TOFD)、发射检测(AE)、脉冲涡流检测、超声相控阵检测(PAUT)等焊接无损检测技术做了研究和探讨,可为实践应用提供依据。     

钛合金搅拌摩擦焊研究现状

搅拌摩擦焊是目前钛合金焊接技术研究的热点.从搅拌头材料与结构设计、焊接工艺与组织性能关系、焊接过程数值仿真等方面综述了钛合金搅拌摩擦焊国内外研究现状.以现有的研究结果来看,搅拌摩擦焊是实现钛合金高强可靠连接的有效途径,选择合适的焊接参数和焊后热处理工艺可获得高质量钛合金焊接接头;但由于对钛合金用高温高强高耐磨搅拌头研制不足,以及对焊接过程多物理场表征技术、数值仿真、辅助焊接工艺等研究较少,限制了其研究进展和应用.     

搅拌摩擦焊残余应力研究现状及展望

搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接技术,目前国内外的研究主要集中在工艺、组织、力学性能等方面,而有关搅拌摩擦焊缝内部残余应力的研究相对较少。由于检测设备的限制,国内主要采用有损检测方法,无损检测方法却很少。详细综述了国内有关搅拌摩擦焊件内部残余应力测试的钻孔法、云纹干涉法,以及国内外无损检测方法中的X射线衍射法、中子衍射法和高能同步辐射法的研究概况,讨论了各种检测方法的优缺点,对未来搅拌摩擦焊残余应力的研究作了展望。     

锁孔TIG焊接技术的研究进展

锁孔TIG焊接技术具有不开坡口、单面焊双面成形的特点,尤其适用于中厚板焊接。首先介绍了锁孔TIG焊的基本原理,然后分析了目前锁孔TIG焊接波形控制技术的研究现状,主要包括恒流锁孔TIG焊、单脉冲锁孔TIG焊和高低频双脉冲锁孔TIG焊。针对现有锁孔TIG焊接技术存在热输入量过大、接头组织晶粒粗大等缺点,重点介绍了一种新型的快频脉冲TIG焊接技术,它通过快频脉冲电流产生的电磁场对电弧进行压缩,控制焊接过程的热输入量,达到提高焊接质量的目的。与传统脉冲电弧相比,快频脉冲电弧的收缩效果更为明显,可细化焊接接头组织,将快频脉冲焊接技术应用于锁孔TIG焊是今后研究的热点和主要发展方向。     

镁合金焊接技术的研究进展及应用

镁合金有很多优异的性能,在航空航天、汽车、电子等领域具有广阔的应用前景,而镁合金的焊接技术是制约其发展的关键技术之一.简述了镁合金的性能及应用,着重讨论了镁合金钨极氩弧焊、激光焊、电子束焊、激光-TIG复合焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊的焊接特点,综述了镁合金焊接技术的研究进展和应用.     

Chaotic oscillator detection system about weak signals in spot welding

Spot welding is an efficient and shortcut processing method used in plate, and its quality detection is very important. However, there are many factors affecting the spot welding quality. Because of the low precision of traditional detection methods, spot welding has seldom been used in the aerospace industry which requires high welding quality. In this article, we give a new weak signal detection model based on chaotic oscillators. Using Melnikov methods and Lyapunov exponent, we can determine the critical values when the system enters in and out of chaos. Through lots of numerical simulations, it can be found that the lowest value of the weak sinusoidal signal the system can detect reach 10⁻¹¹, and its signal-to-noise ratio (SNR) is −126 dB. Compared with other detection methods, chaos oscillator detection system not only has a lower threshold value, but also is easy to implement in practice. This model thus has good application prospects.