含热成型钢的差强差厚板电阻点焊工艺研究

强度高的厚板与强度低的薄板搭接电阻点焊焊接参数选用比较困难。文中以0.65 mm BUFDE+Z-PO 35/35-FD+2.2 mm B1500HS-FB-D+0.7 mm HC340/590DP-FB-D为研究对象,采用正交试验方法,研究了厚板热成型钢与薄板低碳钢电阻点焊焊接电流、焊接时间、电极压力对焊接质量的影响。试验分析结果表明,焊接电流对点焊拉剪力及熔核直径影响最大,其次为焊接电流,电极压力影响最小。综合考虑拉剪力、熔核直径、压痕深度等相关因素,实际选用的焊接参数为：焊接电流8.5 kA,焊接时间300 ms,电极压力3.0 kN。     

高速列车不锈钢薄板CMT搭接焊工艺研究

为解决高速列车不锈钢薄板搭接MAG密封焊接出现的变形大、过热严重、焊接缺陷多等问题,采用了冷金属过渡CMT焊接代替MAG焊接,并对焊接工艺进行研究。用CMT搭接焊接厚度0.6 mm与1.5 mm的SUS301L奥氏体不锈钢薄板,采用正交试验法确定合适的工艺参数,并对不同组配间隙进行形貌分析。结果表明,装配间隙为0 mm,焊接速度为2000 mm/min,送丝速度为6 m/min时,可得到良好的焊缝成形。     

6mm厚SUS301L-DLT不锈钢电阻点焊工艺

在轨道车辆行业中,电阻点焊主要用于焊接板厚小于等于5 mm的不锈钢车体结构。而不锈钢车体结构中底架边梁和补强梁板厚均为6 mm,若能使用电阻点焊来减小焊接变形则具有重要的实际意义。对6 mm厚SUS301L-DLT不锈钢进行双面单点电阻点焊,通过外观检测、平滑度试验、断面试验和拉伸剪切试验,确定电阻点焊工艺。结果表明:在合理的电阻点焊参数条件下,6 mm厚SUS301L-DLT不锈钢电阻点焊焊点熔核直径可达到φ12.2 mm的要求,且拉伸剪切结果符合标准要求。增加电极压力可有效避免缩孔缺陷的出现,且电极压力不宜过大,否则易造成压痕过深、熔核直径过小等不足。     

301L/Q235B异种钢电阻点焊显微组织及拉剪性能

对等厚2 mm+2 mm的301L不锈钢冷轧板和Q235B低碳钢热轧板进行电阻点焊试验,通过显微组织分析、显微硬度分析和拉伸剪切试验,研究了点焊接头拉剪性能的影响因素,基于抗剪强度和断裂模式确定了最佳的电阻点焊工艺。结果表明,二者点焊熔核向不锈钢侧偏移,熔核中由于马氏体的产生其显微硬度最高;当界面熔核直径大于6.8 mm时,在拉剪载荷下可发生301L钢侧熔核拔出断裂;在焊接电流11 kA,电极压力11 kN,通电时间350 ms的工艺参数下,可获得拉剪性能最优的点焊接头。     

冷轧低碳钢DC01和不锈钢06Cr19Ni10电阻点焊工艺研究

对厚1.5 mm冷轧低碳钢DC01和不锈钢06Cr19Ni10进行电阻点焊,通过外观检测、金相组织观察分析和拉伸剪切试验,确定了最佳的电阻点焊工艺。结果表明,二者进行电阻点焊时,存在严重的熔核偏移问题。在电极压力和焊接时间一定的条件下,随着焊接电流的增大,熔核直径和熔透率也随之增加;DC01钢侧熔透率增幅较大,06Cr19Ni10钢侧熔透率增加缓慢,即熔核偏移问题得到缓解。这也证明了采用硬规范能有效地解决熔核偏移问题。经过试验对比,参数4条件下的熔核直径达到6 mm,能够满足实际生产使用要求。     

铁道客车用SUS301L不锈钢非熔透型激光搭接焊工艺

针对不锈钢车体电阻点焊外观质量较差和密封性不良等问题,研究采用非熔透型激光搭接焊工艺进行不锈钢车体焊接,分析了激光焊接工艺参数(激光功率P、焊接速度v、离焦量F等)对搭接焊熔深和抗剪强度的影响规律.得出合理的激光搭接焊工艺参数为:P=2.0kW,v=22mm/s,F=0mm.激光焊接头剪切强度高于点焊接头,外墙板表面无焊接痕迹.     

不锈钢薄板搭接等离子-MAG复合焊接工艺

针对板厚3 mm SUS301L-MT与板厚5 mm SUS304不锈钢板材搭接组合,采用等离子-MAG复合焊工艺进行焊接,分析等离子电流、MAG电流和焊接速度等工艺参数对搭接角焊缝成形的影响,得出合适的等离子-MAG复合焊接工艺参数,并比较等离子-MAG复合焊和电阻点焊两种方法搭接接头的准静态拉剪性能和拉剪疲劳性能。试验结果表明,在确定的焊接工艺参数下,等离子-MAG复合焊和电阻点焊接头均符合铁道车辆用不锈钢焊接接头的设计要求,且与电阻点焊接头相比,等离子-MAG复合焊接头的拉剪载荷提高约92%,在循环寿命为2×106的条件下疲劳极限提高约33%。     

高端不锈钢轨道车辆激光叠焊技术开发与应用

针对高端不锈钢地铁产品采用电阻点焊工艺出现外观水平低、效率低等问题,国内首创性开发出采用薄板搭接激光焊部分替代电阻点焊方法制造的不锈钢轨道车辆新产品.介绍了不锈钢车体激光搭接焊工艺开发,优化了工艺参数,得出在光斑直径为0.6?mm的前提下,激光功率1200?W、焊接速度30?mm/s可获得剪切强度和下板外表面质量合格的接头.通过明确焊缝质量标准(熔深0.9?mm)并进行焊缝质量监测装置开发,搭建激光焊制造体系,实现了激光焊新技术在高端不锈钢轨道车辆产品中的批量化应用,激光焊不锈钢车体质量降低1.8 t,侧墙抗横向冲击性能显著提升,提升车体寿命15％以上.     

单向交流电源与中频逆变直流电源点焊工艺特性研究

本文通过采用单向交流焊接电源与中频逆变直流电源搭接点焊1mm的薄板低碳钢,设置一定试样进行焊接,找出了一定电极压力在不同焊接时间下的最小熔核及临界喷溅电流值,由此绘制出低碳钢可焊性包络线并比较分析了两种电源的工艺特性。还对所焊较佳焊点试样进行了拉伸试验和金相试验。结果表明,单相交流点焊焊接包络线没中频逆变直流电源焊接包络线宽度大,采用中频逆变直流点焊要比单相交流点焊节能,且焊接质量高稳定性强。     

单面双点和单面点焊接形式对电阻点焊焊点强度的影响

采用外界铜板作为导电体的点焊,有单面双点和单面单点两种形式.用一台并列双电极式加辅助电极形式的焊接设备焊接三种搭接接头形式的试件,试件搭接方式分别是:薄板在铬锆铜乎台接触,厚板在电极侧,完成单面双点和单面单点的焊接;厚板在铬锆铜平台侧,薄板在电极侧,用单面双点方式进行焊接焊接电流、压力、时间相同的条件下,对三种形式的焊接试样分别进行拉伸试验和金相试验,分析拉伸力、熔核中的气孔尺寸和熔核尺寸,得出在表面不涂装的不锈钢车辆的侧墙、端墙生产中的焊接影响因素.     

单面双点和单面单点焊接形式对电阻点焊焊点强度的影响

采用外界铜板作为导电体的点焊,有单面双点和单面单点两种形式。用一台并列双电极式加辅助电极形式的焊接设备焊接三种搭接接头形式的试件,试件搭接方式分别是:薄板在铬锆铜平台接触,厚板在电极侧,完成单面双点和单面单点的焊接;厚板在铬锆铜平台侧,薄板在电极侧,用单面双点方式进行焊接。焊接电流、压力、时间相同的条件下,对三种形式的焊接试样分别进行拉伸试验和金相试验,分析拉伸力、熔核中的气孔尺寸和熔核尺寸,得出在表面不涂装的不锈钢车辆的侧墙、端墙生产中的焊接影响因素。     

热补偿法对不等厚镁合金板点焊接头力学性能的影响

采用三相逆变电阻点焊机对不等厚镁合金板(1.0 mm+0.7 mm)进行点焊工艺试验,通过在薄板侧添加0.1 mm工艺垫片和未添加工艺垫片2种点焊工艺,研究焊接电流和焊接时间对焊接接头熔核直径及其力学性能的影响。结果表明:添加工艺垫板可减小焊接电流输入,提高点焊接头抗剪强度;在点焊电流13.3 k A,电极压力1.7 k N,焊接时间90 ms时,点焊接头最佳抗剪切力达1 936 N。     

不锈钢薄板大间隙接头激光-MIG电弧复合高速焊接工艺

采用填充ER316焊丝的光纤激光-MIG电弧复合焊方法,焊接间隙为0.5 mm、厚度为1 mm的SUS444铁素体不锈钢薄板对接接头和搭接接头,研究了获得成形良好的对接接头和搭接接头的工艺参数窗口和极限焊接速度,并对焊缝进行了着色渗透检验和拉伸试验. 结果表明,合理匹配焊接速度和焊接电流,是获得成形良好的大间隙接头的关键;当焊接速度过小或焊接电流过大时,较大的热输入导致焊缝过度熔透,焊缝成形不良;当焊接速度过大或焊接电流过小时,较小的热输入导致焊缝未熔透. 对接接头焊缝成形质量良好且熔透的极限焊接速度可达12 m/min,而搭接接头的极限焊接速度为5 m/min. 成形良好的焊缝均未发现表面裂纹. 拉伸试验表明,对接接头断裂在母材上;搭接接头绝大部分断裂在熔合线附近,极限焊接速度下获得的搭接接头的抗拉强度是母材的84.2%.     

汽车用钢板电阻点焊工艺参数优化选择

焊装车间多采用多层板搭接进行电阻电焊,而电阻电焊过程的不确定性因素较多。为了用较少的试验次数得到满足生产要求的试验结果,以板厚0.8 mm+1.4 mm+1.8 mm的三层低碳钢板搭接为研究对象,分析各因素对多层板材搭接焊点熔核质量的影响,获得了最优焊接工艺参数。试验结果表明:板厚为0.8 mm+1.4 mm+1.8 mm的三层低碳钢板搭接最佳焊接工艺参数为多脉冲软规范焊接参数,即三周波,焊接电流8.8/11.1/9.6 k A、焊接时间5/19/5 cyc、电极压力3 k N,得到各层搭接板之间熔核直径大于等于φ6 mm。     

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。     

基于CPSO的点焊工艺参数统计建模和优化

电阻点焊是多种因素交互作用的复杂过程,点焊熔核直径和高度直接影响电阻点焊焊接强度,点焊熔核直径和高度又受到许多工艺参数的影响。对0.7mm厚AISI1008标准钢板进行点焊实验,在分析点焊焊接工艺的基础上,计全因子实验研究焊接熔核尺寸与焊接工艺参数(焊接时间、焊接电流、焊接压力)之间的关系,同时借助Minitab软件对实验数据进行多元线性回归分析,建立焊接熔核尺寸与焊接工艺参数的统计模型,并对焊接熔核尺寸进行预测。利用混沌粒子群算法(CPSO)对统计模型进行优化,获得最大焊接熔核尺寸下的最优工艺参数搭配。实验结果表明,与正交实验法相比,该方法具有更高的可靠性。     

Q345E钢薄板小变形焊接工艺

分别采用高频脉冲MAG焊的打底焊模式与电弧冷焊模式对板厚3 mm的Q345E薄板进行了3种工况的对接焊工艺试验,研究了薄板打底焊与电弧冷焊的小变形对接焊工艺与焊接接头的力学性能,进行了拉伸、弯曲、金相试验并分析了焊接缺陷的形成原因,总结了焊接残余应力及焊接变形的规律.结果表明,高频脉冲MAG焊适用于Q345E钢3 mm的薄板小变形对接焊,组对"0"间隙时,选用打底焊模式的工艺包;组对1 mm间隙时,选用电弧冷焊模式的工艺包.     

低功率YAG激光-MAG电弧复合焊接不锈钢

以0Cr18Ni9Ti不锈钢钢板为试验材料,研究了低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源和单脉冲MAG焊接不锈钢.结果表明,低功率脉冲YAG激光-脉冲MAG电弧复合热源同样具有大功率激光-电弧复合焊接才有的增加熔深、提高焊接速度、稳定焊接过程等优点;低功率脉冲YAG激光的加入改变了电弧形态,电弧根部被吸引和压缩现象显著,提高了能量利用率;与单脉冲MAG堆焊相比,在相同焊接速度下复合焊最大能增加熔深1.3倍,在相同熔深下复合焊的焊接速度可以提高50%;复合焊焊缝的晶粒较单MAG焊缝中的晶粒细小,其焊缝抗拉强度比单MAG的好,断裂属于延性断裂.     

不锈钢电弧铆焊焊点组织及力学性能

采用电弧铆焊的方法对3 mm+5 mm厚的0Cr18Ni9不锈钢钢板采用搭接形式实现连接. 通过优化焊接电流及其作用时间的参数匹配，以期得到最佳的焊点显微组织和力学性能. 采用X射线检测焊点缺陷的存在，使用金相显微镜研究焊点熔深和熔核尺寸的变化，使用电子万能试验机测试焊点的抗剪力. 结果表明，电弧铆焊焊点呈蘑菇状，与基体圆滑过渡，成形良好，无气孔、裂纹等宏观缺陷. 随着第一段和第二段焊接电流的增大，焊点的熔深和熔核尺寸，及焊点抗剪力随之增大. 优化的工艺参数下，熔深尺寸可达4.07 mm，熔核尺寸可达7.73 mm，抗剪力可达23.654 kN，满足生产需求.     

基于动态电阻理论分析与试验的点焊质量预测模型建立

以点焊动态电阻变化特征曲线为基础,根据熔合区焊接能量的变化,从理论上分析了熔核直径与焊接时间的关系,并得出两者的数学模型。以DP600双相钢为试验材料,采用工频交流点焊中的恒流控制法,根据K_n值选取焊接电流及焊接时间等工艺参数进行试验,并测得最终熔核直径。以建立的数学模型为基础拟合了试验数据,拟合结果最大误差为0.224 mm,并从理论上解释了数学模型中的系数与焊接参数的关系。