铝合金点焊电极端面铜铝合金化机理研究

针对铝合金电阻点焊过程中出现的电极烧损及使用寿命短的问题,采用物理模拟的方法,从点焊电极端面铜铝合金化的宏观及微观形貌、成分等方面,进行了铝合金点焊电极端面铜铝合金化反应的行为、铜铝金属间化的形成过程以及铜铝合金化机理等研究。结果表明:电极端面与工件接触界面发生铜铝合金化反应是铝合金点焊电极烧损的主要原因;同时发现,温度和时间是影响铜铝合金化反应的两个重要因素,且铝合金高温点焊时,电极端面反应生成了共晶合金(Al+Cu Al2),而Cu Al2相和铜基体扩散,将形成硬而脆的金属间化合物Cu9Al4和Cu Al4。     

铝合金点焊电极端面铜铝合金化热物理模拟

针对铝合金电阻点焊过程中出现的电极烧损及使用寿命短的问题,采用物理热模拟的方法,从点焊电极端面铜铝合金化的组织、成分和性能等方面进行了铝合金点焊电极端面铜铝合金化反应的行为和条件研究。研究结果表明:电极端面与工件接触界面发生铜铝合金化反应是铝合金点焊电极烧损的主要原因;铝试样端面生成了C u Al4和C u Al2,铜试样端面主要是C u Al2和少量的C u9Al4,且铜铝扩散层的硬度高于铜基体和铝基体。     

铝合金电阻点焊电极延寿技术的研究

在铝合金点焊过程中,接头强度的波动、表面成形差、表面清理工艺复杂、飞溅多以及电极使用寿命短等问题都影响了铝合金点焊工艺的推广,而电极烧损又是导致这些问题的主要原因.以实验为基础探讨了铝合金电阻点焊时电极发生烧损的机理及其影响因素,为进一步解决电极烧损问题提供了一些理论依据.通过实验寻找一种较好的能涂敷在铝合金表面的物质,这层物质涂层能有效提高点焊铝合金时铜电极的使用寿命.     

铝合金点焊电极端面温度数值模拟

采用数值模拟方法研究了铝合金点焊温度场及电极导电导热性能对电极端面温度的影响。电极端面温度是点焊过程温度场的一部分，为研究点焊电极端面温度，建立了铝合金点焊过程力、热、电耦合分析有限元数学模型，采用ANSYS有限元软件，数值模拟点焊过程温度场，研究点焊电极端面温度的影响因素。结果表明，一般电极／工件接触面中心温度在第17ms达到铜铝合金化温度548℃，在58ms达到最高温度577℃。但将电极电阻率降低二分之一、导热率提高一倍时，电极／工件接触面中心温度在第57ms达到最高温度488℃，点焊过程始终未达到铜铝合金化温度。电极导电、导热性能显著影响电极／工件接触面温度。     

深冷处理对铝合金点焊电极烧损的影响

为研究深冷处理对铝合金点焊电极烧损的影响，采用深冷处理和未深冷处理两种铝合金点焊电极进行了点焊工艺试验，观测了两种电极端面宏观形貌和焊点表面宏观形貌。测试了达到未深冷处理电极寿命焊点数时两种电极端面的显微硬度。采用X射线衍射方法对达到未深冷处理电极寿命焊点数时的两种电极端面进行了分析。研究结果表明：在点焊工艺试验过程中，在一定的焊点数条件下，深冷处理电极端面和所焊焊点表面比较光亮、圆整；电极端面的显微硬度较低，并且分布均匀；电极端面未发现烧损后的产物，深冷处理使电极烧损程度显著降低。     

铝合金表面氧化膜对点焊电极磨损的影响

铝合金电阻点焊工艺中存在的一个主要技术难题就是电极磨损，探索铝合金点焊电极的磨损机理至关重要。研究了铝合金表面氧化膜对点焊电极磨损的影响，认为电极磨损，除了因为电极与铝合金工件接触面间的铜铝合金化以外。还因为电极与铝合金工件接触面间的不均匀点接触造成通电瞬间的局部爆炸而使铜电极表面产生局部塑性变形，从而引起铜电极表面局部区域的加工硬化，这种局部区域的加工硬化现象与铜铝合金化交互作用，使电极表面的脆化速度加快，电极磨损程度加重。     

电极形状对AA5182铝合金电阻点焊性能的影响

采用自主设计的球面电极(spherical electrode, SE)进行铝合金的电阻点焊研究,从电极寿命、裂纹抑制及接头拉剪载荷三个方面,比较其与普通平端面电极(flat electrode, FE)对AA5182铝合金电阻点焊性能影响的差异,并结合SORPAS模拟结果验证和分析了产生这种差异的机理. 结果表明,针对AA5182铝合金中频直流电阻点焊,采用这种自主设计的SE电极所得的焊点拉剪载荷总体较高,裂纹风险因子也较小(SE:0.105～0.110, FE:0.148～0.152),焊点的裂纹呈现短而小的特征,电极寿命明显优于FE电极.     

铝合金工件表面涂敷涂料对点焊电极寿命的影响

介绍了在被焊铝合金工件表面涂敷涂料以减少点焊时电极的烧损,提高电极的使用寿命.试验结果表明,在工件表面涂敷凡士林、矿物油等涂料,都能有效减轻电极的烧损.表面涂料为矿物油和B4C粉末的混合物时,点焊时产生飞溅较少,工件和电极粘连较轻,焊点质量较高,各个点焊阶段电极直径变化量较小,电极烧损较轻,效果较好.     

镁合金电阻点焊焊接性研究

为了提高镁合金电阻点焊接头的力学性能,采用扫描电镜和能谱仪研究了电极烧损和焊接缺陷的形貌及形成机理。结果表明,点焊过程中熔化的镁合金与电极粘在一起并发生反应,而形成局部的、复杂的Cu-Mg合金化区域,从而导致电极烧损。结晶裂纹的形成主要与Al和Mn元素偏析造成的晶间低熔点液态薄膜和拉伸应力有关。液化裂纹的形成主要与溶质偏析形成的低熔点液化膜和拉伸应力有关。内部喷溅主要与接头加热速度过快有关,而外部喷溅主要与工件和电极端面接触不良有关。如果有效的电极压力不足,点焊结束后将在熔核中形成缩孔。     

矩形端面电极电阻点焊温度场数值模拟

基于ANSYS有限元分析软件,对电极端面为矩形的电阻点焊温度场进行数值模拟研究.在综合考虑模拟精度和具体工艺条件的基础上,对物理模型进行适当的简化处理,建立了矩形端面电极电阻点焊温度场1/4三维有限元分析模型,接触电阻采用电阻率的形式进行处理.结果表明,在焊接初期电极压力在电极端面边缘形成较大的应力分布,使得最高温度分布在电极边缘区域,随着焊接时间增加,接触电阻减小,最高温度向内部转移形成熔核,此时与传统点焊情况相似.     

手表表带模具制造中的电极拆分工艺与设计

分析了手表表带结构和工艺特点,详细叙述了表带电极的拆分工艺与设计方法.     

集束电极的CAD/CAM软件开发及制备

集束电极由大量棒状或管状单元集束而成,其多孔结构可在电火花加工过程中实现多孔内冲液以改善极间放电状态。针对集束电极的结构特点,基于UG开发了集束电极快速制备CAM软件,该软件可根据目标实体模型生成制备集束电极的数控代码,结合设计的集束电极制备装置,实现集束电极的快速、低成本制备。     

Modelling and prediction of the conditions of the process of electric resistance sintering of metallic powder materials in reconditioning of components

Reseach results of the power source dynamic behaviour effect on the electrode metal loss at covered-electrode hand arc welding (welding current is 80–120 A) are covered. The splashing reduction method by protective coating application is considered.     

薄壁电极的设计与加工

以某汽车配件上的模具型芯镶件为加工案例,浅谈薄壁电极的设计思路,及如何有效规划薄壁电极的数控加工技术.     

模具制造中的电极设计与加工

对模具制造中的电极设计及加工的原则和方法进行了论述和归纳，并给出相关参数的参考值以供实际生产参考。     

Performance of positive and negative electrodes in amorphous manganese oxide supercapacitor

Using potassium permanganate and acetic manganese as the reactants, amorphous manganese oxide was prepared with mechanochemical method. XRD was used for microstructure characterization, while cyclic voltammetry and constant current charge-discharge were used for electrochemical performance testing. The positive electrode （PE） and negative electrode （NE） were investigated respectively in amorphous manganese oxide supercapacitor, aiming to find their different performances in charging-discharging. The results show that the crystalline structure is destroyed in both the PE and NE material during charge-discharge process. Thereinto, the NE suffers a bit more seriously. When cycling, the PE potential scope diminishes while the NE potential scope enlarges. The increased inner resistance makes the NE curves almost bended to be a right angle, but not the PE curves. The cell＇s equivalent series resistance （ESR） is more dependent on the NE, and the capacitance is mainly determined by the rapid descent of the NE potential range. The capacitances of the NE are highly rate-dependent, decreasing from 121.3 to 53.1 F/g, by 56.2%, over the range of 5-25 mV/s. However, the PE appears to be weakly dependent and its capacitance is only dropped by 22.1%.     

纳米大理石对D600R堆焊焊条性能的影响

用粒径70～90nm大理石取代堆焊焊条D600R药皮中的微米大理石,制成纳米大理石焊条.利用汉诺威电弧质量分析仪对焊接过程中的电流电压和短路时间进行测试,获得微米大理石焊条和纳米大理石焊条的燃弧特征;通过焊接工艺试验、测氢试验、熔化温度测试、硬度试验、耐磨试验和微观分析,分别对两种焊条的工艺性能和力学性能进行分析.结果表明,用纳米大理石替代微米大理石可降低焊条药皮的熔化温度和堆焊层金属中的扩散氢含量;提高焊条的熔敷效率;降低焊条短路电压、短路电流概率密度和,在短路时间t12.05ms时间段内缩短累计短路时间;改善焊条操作性能;提高堆焊层金属硬度和耐磨性.     

抬刀高度和速度对电火花加工稳定性的影响机理研究

了解抬刀高度和速度对电火花加工稳定性的影响机理,为控制这两个参数提供了重要的理论依据。然而,由于难以观察放电间隙内的情况,目前对这两个参数的研究仅限于检测放电状态,缺乏深入的理论研究。为解决这个问题,借助透明材料,搭建了一系列实验装置,来观察间隙内加工屑的运动情况及放电状态。结果发现,抬刀高度决定可吸入底面间隙中清澈工作液的体积,抬刀速度决定底面加工屑与吸入底面的清澈工作液的混合程度。只有当抬刀高度和速度都足够大时,加工才能稳定进行。     

铝铁硅青铜的组织和硅的作用

该合金是针对大、中型船用锚链闪光焊机电极底座所要求的硬度较高,导电率可稍低的工作特点而研制的电极合金材料,利用有关合金相图、X射线衍射相结构和相成分能谱分析,研究了合金中存在的相、组织及硅元素在其中的作用。     

低合金钢用湿法水下焊条的研制及应用

研制了一种低合金钢用抗拉强度为530MPa级湿法水下焊条。本文就焊条的药皮设计、防水涂层选择、焊条的各项性能及其与英国Hydroweld FS水下焊条的比较作了介绍。该焊条已经在桥梁和港口设施等海洋工程中获得应用。