电阻点焊质量检测技术研究现状

电阻点焊过程由于受到各种因素的影响,熔核区域容易出现裂纹、缩孔、未熔合等缺陷,焊点质量直接影响焊接部件的使用寿命,因此对焊点的缺陷检测与质量评定非常重要。对电阻点焊原理进行概述,总结了电阻点焊质量检测技术最新研究成果及应用,分析了焊接过程参数监控方法、焊后无损检测方法的检测机理、质量评定方法及其在实际应用中的优缺点,对电阻点焊无损检测技术的发展进行了展望。有机结合现有无损检测方法,运用信号处理、人工智能、模式识别等技术,提高检测的便捷性、高效性和智能性,是未来电阻点焊质量检测技术研究的重点。     

DP590双相钢点焊接头的正交试验及超声检测分析

对DP590双相钢点焊接头进行正交试验,研究不同工艺因素对点焊接头失效载荷和焊核直径的影响,确定最优点焊工艺参数,并探讨点焊接头压痕深度的超声测量方法.采用超声波水浸聚焦入射法对1.5 mm厚的DP590双相钢点焊接头进行超声C扫描,获得接头焊核直径,利用超声A扫信号,计算点焊接头压痕深度,并与实际测量结果对比.研究表明:焊接参数对DP590点焊接头的失效载荷与焊核直径的显著性影响一致,从大到小依次为焊接电流、焊接时间、电极压力;DP590点焊接头最优的焊接工艺参数为:焊接时间70 ms,焊接电流15.0 k A,电极压力6.5 k N,在此参数下接头的抗拉强度为9 521.4 N;超声A扫信号计算得到的点焊接头表面压痕率与实际压痕率的误差在2.5%~9.7%,超声计算所得压痕深度与实际测量压痕率较为接近.     

6061铝合金/DP600钢电阻点焊接头特征及力学性能

目的 提升6061-T6铝合金/DP600双相钢电阻点焊接头的力学性能,以满足该焊接结构在汽车工业中的应用。方法 对6061-T6铝合金与DP600双相钢分别进行了直接电阻点焊试验及添加Ni中间层的电阻点焊试验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪分析了接头界面宏微观组织、化学成分、元素分布等,此外还采用接头拉剪试验进行了2种接头的力学性能测试,并对接头的断口形貌及断裂模式进行了分析。结果 直接点焊接头熔核界面形成了厚度约为2.5 μm的金属间化合物层,主要金属间化合物为靠近铝合金侧的Fe2Al5及靠近高强钢侧的Fe4Al13。直接点焊接头的拉剪载荷为3.1 kN,失效形式为界面断裂,断口呈以脆性为主的混合断裂特征。添加Ni中间层的点焊接头界面形成了Ni4Al13、Ni2Al5金属间化合物,抑制了焊接过程中Al-Fe互扩散并降低了Al-Fe金属间化合物的形成以及硬脆性Al-Fe金属间化合物对接头力学性能的影响,使接头拉剪载荷提高了67.7%,达到了5.2 kN,断口呈以韧性为主的混合断裂特征。结论 添加Ni中间层可显著提升6061-T6铝合金/DP600双相钢电阻点焊接头的力学性能。     

搅拌摩擦点焊技术及其研究现状

鉴于搅拌摩擦点焊受到国内外越来越多学者的关注研究,本文在大量文献分析的基础上对搅拌摩擦点焊进行了分类和总结.详细综述了搅拌摩擦点焊的工艺方法、接头组织和力学性能以及焊接过程数值模拟等方面的研究,归纳了该工艺在航空、航天和汽车领域的应用,最后,分析了搅拌摩擦点焊当前存在的主要问题.     

SUS304不锈钢板点焊接头超声成像及力学性能EI北大核心CSCD

利用超声波水浸聚焦入射法,对1mm厚的SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头进行超声C扫描成像检测,研究不同焊接工艺参数下接头的C扫描图像特征,检测分析点焊的熔核直径,并对点焊接头进行拉伸-剪切实验。结果表明：超声波水浸聚焦C扫描成像法能够有效检测点焊熔核直径,为4．76～5．25mm,比金相实测值大2．6％～5．3％;随着焊接电流的增加（4-8kA）,接头的失效载荷均值从7116．8N增加到9707．1N,能量吸收均值从66．3J增加到196J,同时反映在C扫描图像上的熔核直径也从4．76mm增加到5．11mm;当焊接电流增加至9kA时,接头的失效载荷均值下降至6799．5N,能量吸收均值下降至41．3J,此时在C扫描图像上反映出飞溅、焊穿等典型的焊接缺陷。     

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.     

DP590高强钢双脉冲胶接点焊的工艺研究

针对DP590高强钢薄板, 本文提出一种应用双脉冲电流进行高强钢胶接点焊的连接工艺,通过双脉冲胶接点焊正交试验,研究双脉冲胶接点焊工艺对接头力学性能及显微组织的影响,并应用极差分析获得双脉冲胶接点焊最优工艺参数,对比分析单脉冲和双脉冲胶接点焊接头的力学性能、金相组织、显微硬度.研究表明：双脉冲电流的引入可有效降低胶接点焊过程飞溅的产生,提高胶接点焊工艺的稳定性.其中,电流是影响双脉冲胶接点焊接头力学性能的主要因素.采用双脉冲胶接点焊工艺,可明显细化熔核区的晶粒,熔核区密集分布大量的板条状马氏体,有助于提升焊核区的显微硬度,提高接头的整体韧性和强度.     

PHS1800热成形钢电阻点焊接头截面特性及工艺优化

目的 研究不同参数下PHS1800热成形钢电阻点焊接头截面特性及其工艺。方法 利用金相显微镜、扫描电子显微镜和万能试验机,对点焊接头的焊点熔透率、压痕率、熔核直径、压痕直径及拉伸性能进行测试。结果 随着焊接时间的增加,各截面特性总体呈线性增长的趋势,当焊接时间超过0.6 s时,接头熔核直径减小;随着焊接电流的增大,各截面特性整体呈上升的趋势,当焊接电流为11.5 kA时,熔透率达到峰值,继续增大焊接电流,压痕率迅速上升;随着焊接压力的增大,熔透率增至59.17%后不断减小,压痕率不断增大,熔核直径与压痕直径无明显变化。基于三因素八水平正交实验,确定点焊接头最大拉伸载荷为16.54 kN,其断口为脆性断裂。结论 焊接时间和焊接电流对点焊接头截面特性的影响较为显著,拉伸性能受焊接电流的影响最大。实验得到了成形良好的焊接接头,最优参数如下:焊接时间为0.6 s,焊接电流为11.5 kA,焊接压力为2.0 kN。本实验可为热成形钢在汽车加工中的应用提供理论基础和技术支持。     

钛合金点焊接头的超声扫描及强度分析

利用超声波C扫描法对1.5mm厚的钛合金板点焊接头进行超声成像检测;分析了不同焊接电流下获得接头的A扫描信号和C扫描图像特征;对接头进行了拉伸-剪切试验,测试了接头的强度。结果表明,通过观察C扫描图像的特征与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;随着焊接电流(7~11.5kA)的逐渐增大,接头熔核直径呈递增趋势,相应的失效载荷均值从8392.8N增加到11553.0N;当电流为11.5kA时,接头出现飞溅,但是由于飞溅并没有与熔核相连,接头的失效载荷与能量吸收值均有所增加。     

钛-铝异种材料的点焊技术研究新进展

钛合金和铝合金的应用在航空航天及汽车制造领域都在逐步增加,而Ti/Al异种金属复合结构中搭接连接无疑是不可避免的连接形式,因此对于钛/铝异种金属点焊技术的研究是非常必要的。由于Ti/Al两种材料的物理和化学性质存在巨大差异,导致两者的焊接尤为困难,目前能实现钛铝异种材料的高质量焊接的方法研究较少。先从钛和铝材料的本身特性入手,阐述目前3种常用的点焊技术:电阻点焊、搅拌摩擦点焊和超声波点焊的研究现状。主要涉及点焊接头成形、焊接参数、接头的组织特征以及力学性能,探究了各个方法的优缺点,并指出Ti/Al异种金属焊接质量的关键主要在于对金属间化合物的有效控制。为Ti/Al异种结构的连接提供合适的设计思路,并为新的连接方法提供借鉴思路。