SAPH440酸洗板电阻点焊工艺研究

以2.0 mm厚SAPH440酸洗板为研究对象,通过检测点焊接头的抗剪性能及十字拉伸性能,综合评价接头的力学性能,并使用Axio Obersver A1m型光学显微镜观察点焊接头显微组织,测量熔核直径,分析焊接电流对熔核直径的影响,创建点焊工艺窗口。结果表明:酸洗板点焊工艺窗口为8.5 kA至12 kA,宽度3.5 kA,接头熔核直径及力学性能与焊接电流呈正相关,当出现飞溅后,熔核直径与力学性能略微下降,熔核区与热影响区组织均为马氏体,受焊接热循环的影响,熔核区组织为粗大柱状,热影响区组织为细小针状。     

DP780冷轧板电阻点焊工艺研究

通过测量点焊接头的熔核直径、熔透率,检测接头抗剪力、硬度,分析接头显微组织构成及形态,评价DP780冷轧板电阻点焊性能,并给出试验条件下的可焊工艺范围,以及最优工艺参数。结果表明:DP780冷轧板点焊性能良好,当电极压力为3 k N时,焊接电流可取8~10 k A,焊接时间可取200~400 ms,但焊接电流10 k A,焊接时间400 ms不可取;电极压力为4 k N时,焊接电流可取8~9 k A,焊接时间可取200~400 ms,但焊接电流9 k A,焊接时间400 ms不可取;最优工艺参数为焊接电流9 k A,焊接时间300 ms,电极压力4 k N;熔核区显微组织为粗大板条状马氏体+铁素体,马氏体呈现柱状晶形态,热影响区显微组织为块状马氏体+铁素体;母材硬度(HV)为240,熔核区硬度(HV)为420。     

热镀锌DP780电阻点焊工艺研究

研究了热镀锌DP780电阻点焊性能,并优化其点焊参数。通过测量焊接接头的熔核直径、熔透率、压痕深度,观察焊接接头显微组织,检测焊接接头硬度、抗剪力及正拉力等参数,综合评价热镀锌DP780点焊性能。结果表明:DP780热镀锌板因其合金含量高的特点,点焊性能良好,但焊接工艺窗口较窄。当电极压力为3.5 k N,焊接电流为9.5 k A时,最佳焊接时间为300~400 ms,当焊接电流为10.5~11.5 k A时,焊接时间在200~400 ms均可。DP780热镀锌板点焊接头显微组织为马氏体和铁素体,这种焊接接头的组织决定了其塑性比仅有8%~30%,接头硬度值稍高。焊点的失效形式均为熔核剥离失效。     

Si-Mn系超高强度热成形淬火钢板的点焊性能

 采用不同的点焊工艺参数对研发的1700MPa级Si-Mn系热成形淬火钢板与低碳钢板DC04进行异种材料之间点焊,并对焊接接头的拉伸性能、显微硬度分布及微观组织特征等进行了分析。结果表明,焊接电流对点焊接头熔核直径和抗剪强度具有显著的影响,而焊接时间的影响相对较小。超高强度钢板侧的热影响区存在两个明显的软化区和硬化区,即在靠近母材处存在一个硬度明显低于母材的软化区,其组织为回火马氏体;在靠近熔核处存在一个硬度明显高于母材的硬化区,其组织为细小的马氏体。点焊接头熔核部位为柱状粗大马氏体组织,其硬度明显低于超高强度钢板母材且远高于低碳钢板母材。低碳钢板热影响区低的硬度和明显粗化的铁素体组织,使得点焊接头单向拉伸时均从低碳钢板的热影响区一侧破断。     

6061铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究

采用搅拌摩擦焊方法(FSW)对6 mm厚的6061-T4铝合金板材进行对接,焊后利用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)分析、对比了焊接接头和母材的显微组织和断口形貌特征,并测试了其室温拉伸性能和显微硬度。实验结果表明:选择了适合于6061-T4铝合金板材搅拌摩擦焊的工艺参数:焊接时搅拌头旋转速度为1200 r.min-1,工件的进给速度为300 mm.min-1,在此参数下获得了与母材等强度、韧性接近于母材的焊接接头,为此种合金应用于汽车关键零部件提供了可靠的工艺方法。FSW板材接头焊核区的组织和性能明显优于其他区,热影响区是接头最薄弱的部分,焊核区的硬度最高,而热影响区的硬度最低,焊缝金属发生回复再结晶使晶粒细化。断口分析表明,断裂发生在热影响区,由于搅拌头的旋转运动和热量的累积,该区存在晶粒长大、组织粗化现象。对工艺参数的优化实验表明,搅拌头旋转速度与焊接速度对接头性能的影响存在一定的适配关系,通过工艺参数的调整可以有效地控制热影响区的焊缝组织和改善焊接接头的性能。细晶强化是搅拌摩擦焊接头强度与韧性提高的主要原因。     

Al对δ-TRIP钢电阻点焊性能及显微组织的影响

通过对不同Al含量的δ-TRIP钢进行电阻点焊试验,和对点焊接头进行显微组织、抗拉剪性能和显微硬度的分析,得知在电极压力为3 kN、焊接时间为7cyc时,δ-TRIP钢T1、T2的可焊电流区间分别为4.5 ～5.5、4.0 ～5.0 kA,并且两者的拉剪力均超过10 kN.研究发现,提高Al含量有利于在熔核区和热影响区获得包含δ铁素体的混合组织,从而避免了形成完全马氏体,改善了与母材之间的硬度差异.通过EDS分析发现,在凝固过程中Al会从液相扩散到δ铁素体中,从而有利于在室温下获得更多较为稳定的δ铁素体.     

SPCC冷轧钢胶焊连接工艺研究及数值模拟

 为了研究胶焊工艺对接头力学性能的影响，并分析胶焊接头的温度场演变规律，针对1.5 mm厚的SPCC冷轧钢薄板，开展胶接点焊和电阻点焊的正交试验，并应用极差和方差分析得到最佳工艺参数，借助材料性能试验机对两种接头进行单向静拉伸试验获得接头的失效载荷，对比分析点焊和胶焊接头的力学性能，建立胶焊接头的仿真模型，分析接头熔核区温度场的演变规律，采用超声波C扫描成像检测熔核直径。结果表明，影响胶焊接头拉剪载荷的主、次因素依次为焊接电流、焊接时间、电极压力；胶焊接头和点焊接头的平均失效载荷分别为11 071.12和10 179.72 N，胶层的引入提高了接头的失效载荷；随着焊接时间的增加，熔融的金属液增多，熔核沿着径向和轴向呈椭圆形扩张，熔核中心的径向温度均高于轴向温度，模拟获得的熔核尺寸与超声C扫描测得熔核直径分别为6.17、5.61 mm。     

电阻点焊接头力学性能的优化

利用正交试验法对CR820/1180DP钢电阻点焊电极压力、焊接电流和焊接时间3个主要因素进行了优化,并对点焊接头力学性能进行了研究。正交试验结果表明,影响点焊接头力学性能因素的优先顺序为电极压力、焊接电流和焊接时间;优化后的焊接工艺组合为:电极压力4. 1 k N,焊接电流8. 6 k A,焊接时间240 ms。优化焊接工艺下的点焊接头显微组织分析结果显示,点焊接头主要由熔核区、热影响区和母材3部分组成。其中,熔核区主要是板条马氏体,热影响区细分为H1,H2,H3和H4 4个区域,各区域组织分别为粗晶马氏体、细晶马氏体+贝氏体以及部分残奥,贝氏体+马氏体混合组织,铁素体+马氏体组织且表现回复组织特征。硬度结果表明,接头力学性能均匀,无明显的软化区和脆化点。     

轴肩直径对5083铝合金FSW接头腐蚀行为和力学性能的影响

对厚度为5 mm的5083铝合金板材进行单面对接搅拌摩擦焊接（FSW）,研究了不同轴肩直径（12,14和16 mm）对搅拌摩擦焊接头金相组织、耐蚀性能以及力学性能的影响。结果表明：随着轴肩直径的增加,焊核区晶粒尺寸逐渐增大,第二相尺寸也有所增加,且出现了不同程度的聚集,热机影响区晶粒尺寸的均匀性变差。从热影响区到焊缝中心,电极电位逐渐增加,焊核区的表面膜一直处于此消彼长的稳定状态,而热机影响区和热影响区的表面膜以溶解破裂为主。焊接接头的表层硬度曲线呈“W”型分布,硬度最低值出现在前进侧热影响区上。当搅拌头轴肩直径为14 mm时,焊核区晶粒尺寸细小,第二相尺寸均匀,接头表面的钝化区间较宽,腐蚀电流密度最小,表面膜稳定,耐蚀性能最好。对应接头的抗拉强度为288 MPa,断后伸长率为10.6%,焊接接头系数达到89.6%,接头的塑性和强度均达到最大值。     

基于SPSS分析DC51D+ZM钢电阻点焊正交试验及组织分析

采用正交试验设计方法,以DC51D+ZM镀锌钢为研究对象,焊点拉剪力为评价指标,利用SPSS软件、极差法和方差法,研究电阻点焊焊接电流、焊接时间、电极压力3因素对其焊接性能的影响。研究结果表明:拉剪过程中以拉拔断裂为主; 3种因素对拉剪力的影响排序为电流压力=时间;最优工艺参数为焊接电流10 k A,焊接时间16 cycles,电极压力2.2 k N;从熔核区显微组织生长方向可知,从母材到焊缝区,存在着晶粒逐渐增大的现象,并且焊缝组织也存在着明显差异;母材晶粒平均大小为16μm,相变区、细晶区及粗晶区平均晶粒大小分别为21μm、29μm、42μm;熔核区组织为细长的板条状马氏体,呈现出明显的方向性,粗晶区和细晶区发生完全奥氏体化转变,全部为马氏体组织,相变区则为不完全奥氏体化,由马氏体和铁素体组成。