异质金属Fe-Ni电阻点焊熔核形成过程三维数值模拟分析

介绍了异质金属Ｆｅ－Ｎｉ电阻点焊熔核形成过程的三维电、热学有限差分模型,提出了异质金属点焊过程导电、传热三维耦合作用的模拟方法、接触电阻分析方法和产热结构处理方法。模型中也考虑了随温度变化的材料性能以及各种边界冷却条件的影响,模拟过程分析了改善异质点焊接头的办法。数值模拟结果与实验吻合良好。该模型提供了一种有效的异质点焊过程理论的分析手段。     

点焊过程力学特征的有限元分析

电阻点焊过程中的力学特征对焊点性能和焊接结构的质量有重要影响。文中基于ANSYS有限元系统，建立二维轴对称热弹塑性有限元模型，对点焊过程中的力学特征进行分析。分析中将预先得到的点焊瞬态温度场作为节点温度载荷施加于模型上，同时考虑随温度变化的材料性能及其塑性行为。通过分析得到结合面和电极一工件界面上的接触压力、点焊接头中的应力、应变、变形以及电极位移等力学特征的分布及变化情况。同时参考分析结果进行粘接点焊的试验研究，表明粘接点焊可以显著提高结构的强度和疲劳寿命。     

三层不锈钢板电阻点焊温度场数值模拟

根据三层不锈钢板电阻点焊熔核形成过程,建立了模拟三层板点焊温度场的轴对称有限元模型。在分析了三层板点焊的热电过程基础上,计算结果表明三层板点焊熔核初期是先形成包含中间板和上下工件/工件接触面的较小的熔核,随时间延长,熔核再沿轴向和径向逐渐长大的过程。通过试验验证表明,数值模拟结果与实际吻合良好。该模型为进一步的电阻点焊多层板的温度场和应力场分析提供了基础。     

薄板点焊热过程的有限元分析

基于ANSYS有限元分析系统,建立用于点焊瞬态热过程分析的电热耦合有限元模型,考虑随温度变化的材料特 性参数、相变以及对流边界条件等,对点焊过程中的接触问题进行适当简化。通过对低碳钢薄板点焊过程的分析,得到 点焊接头的温度场及各部位的热历程,模拟了焊核形成过程,求得焊核及热影响区的形状和尺寸。     

电阻点焊过程数值模拟技术研究进展及应用

数值模拟方法一直是研究和电阻点焊过程的有效方法。详细介绍了电阻点焊过程数值模拟技术的研究现状和进展及其工业应用。并指出了电阻点焊过程数值模拟及应用的发展方向。     

点焊连接的有限元建模方法研究及案例应用

建立一种高精度和高效率的点焊连接有限元模型可以提高点焊结构的有限元分析精度。通过焊接钢板的试验模态与计算模态的对比分析,探讨并评价了4类焊点模型的模拟精度、建模优劣和建模时间,确定了ACM2模型和CWELD/ELPAT模型为薄板点焊连接有限元分析中的较优选择。利用HyperMesh、Nastran软件联合仿真,对某电动汽车电池包进行了模态分析和台架定频振动试验工况的模拟,结合试验结果,进一步评估了两种焊点模型的模拟精度和模型计算速度。结果表明,CWELD/ELPAT模型能准确模拟焊点位置、模拟精度高、建模时间短且模型计算速度快,适用于模拟电池包的点焊连接,为解决电池包因焊点数量多、焊点附近局部网格不协调、结点不对齐导致的点焊建模难点提供了参考,为电池包的有限元分析提供了有力支持,具有较好的工程意义。     

基于汽车碰撞仿真的点焊连接关系有限元模拟方法

针对现在一般汽车碰撞有限元模型采用刚性梁作为点焊连接关系的模拟方法,通过仿真计算和参数影响分析,发现网格大小以及刚性梁与相连平面的夹角对于点焊的失效时间有着很大的影响,采用刚性梁单元模拟点焊连接关系是不稳定、不可靠的。提出以不依赖网格节点的弹—塑性梁作为点焊连接的有限元模拟方法,并经过仿真结果对比,发现弹—塑性梁单元对小网格尺寸不敏感,对于点焊失效时间的模拟是稳定、可靠的,因而更加适合在汽车碰撞仿真中对点焊连接关系进行模拟。     

Beam与Solid两种点焊模拟方法对比研究

在汽车整车有限元仿真分析中,点焊的建模对仿真精度影响较大。仿真中,针对焊点在网格中的位置及焊接母材壳单元积分方式的不同,分析了采用Beam单元和Solid单元模拟焊点时Lap-shear模型所表现出的力学性能的稳定性,并将得出的结论应用到100%整车正面碰撞中进行验证。结果表明,采用Solid单元模拟焊点时,Lap-shear模型所表现出的力学性能的稳定性相对较高;在考虑点焊失效的情况下,采用Solid点焊单元来模拟焊点比较准确。     

薄板点焊瞬态温度场的有限元分析

本文基于ANSYS有限元分析系统,建立了用于点焊瞬态热过程分析的电热耦合有限元模型,考虑了随温度变化的材料特性参数、相变以及对流边界条件等,对点焊过程中的接触问题进行了适当简化.通过对低碳钢薄板点焊过程的分析,得到了点焊接头的温度场及各部位的热历程.     

铝合金点焊前期温度场特征的研究

铝合金点焊是一个高度非线性的力、热、电相耦合的复杂过程,其接触电阻同时具有分布上的随机性和变化上的高度非线性双重特征。在深入分析铝合金点焊电接触特点的基础上建立了一种新的接触电阻数学模型,并利用该模型对其点焊加热前期的温度场进行了数值模拟。结果表明,在通电的第一个1/4周波内,温度场分布极不均匀,电极的烧损与飞溅等缺陷主要发生在这一阶段;在第一个半波内,熔核己经基本形成;结果还表明,在铝合金的点焊中,电极的局部烧损与粘连是很难避免的。     

不锈钢单侧磁控电阻点焊工艺研究

为提高单侧焊接接头的质量,减少焊接缺陷,基于传统双侧轴向磁化装置,设计了一种适用于单侧电阻点焊设备的单侧径向充磁磁控装置。通过与传统电阻点焊进行对比性实验,研究了传统焊点与单侧磁控焊点随焊接电流的变化规律,揭示了单侧磁控电阻点焊装置对焊点熔核形貌、熔核尺寸、微观组织、力学性能等方面的作用机制及改善效果,验证了单侧磁控电阻点焊工艺的可行性。     

连续顺序电阻点焊分流率的反向传播神经网络预测

建立以材料电阻率、板厚、焊点间距为输入空间,分流率为输出空间的连续顺序电阻点焊分流率的3层误差反向传播(Back propagation,BP)神经网络预测模型.依据电阻点焊恒流控制的特点和点焊过程的电阻变化规律建立分流率的理论计算模型,由该模型所得数据作为样本对网络进行训练和检验.对2.0 mm厚度的20钢及1.5 ...     

电阻点焊手工焊枪选型方法

电阻点焊作为汽车车身焊接的普遍应用方法,电阻点焊焊枪已成为车身车间应用最多的工艺设备。笔者从降低投资成本和人机工程等方面,阐述了电阻点焊手工焊枪的选型流程及方法。使用正确的选型方法,能有效避免后期工艺变更,对项目投资成本的节省和运行周期的缩短具有重要意义。     

人工神经网络电阻点焊质量监测模型的研究

利用 BP网络对电阻点焊的动态电参数进行融合处理 ,建立了以电阻点焊动态电参数为输入空间、点焊熔核尺寸为输出空间的电阻点焊质量智能监测模型。检验结果表明 :该模型的熔核尺寸预测精度完全满足工程实际需要 ;有很大的实用价值。在网络训练中采用综合改进的 BP算法 ,使得网络的训练效率大大提高     

电阻点焊品质稳定性的控制方法

针对目前电阻点焊存在的焊接电流有时波动大、影响焊接品质稳定性等缺点,以汽车产业点焊工艺为例,介绍了在现有条件下,通过过程品质控制的方法及工艺措施的保证,解决点焊品质不稳定问题,并简单介绍了将来电阻点焊机的发展方向与品质控制的研究方向。     

2mm厚1000 MPa级双相钢板电阻点焊工艺参数的优化

对2 mm厚国产汽车用1000MPa级双相钢板进行了不同工艺条件的电阻点焊,对各点焊接头显微组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析,在此基础上优化了工艺参数。结果表明:在试验条件下,最佳点焊工艺参数为焊接电流12 kA,焊接时间12周波(0.24s),焊接压力3.5 kN;此条件下焊接接头的断裂方式以韧性断裂为主。     

Optimization of welding current waveform for dissimilar material with DP590 and Al5052 by Delta-spot welding process

The automotive industry has a target goal to improve fuel consumption due to restricted exhaust gas regulation. For this reason, the applicability of lightweight material, Al alloys, Mg alloys is also being expanded. In this concept, high strength steel, DP590 and light alloy, AL5052 are joined in the right place of the car body. However, it is difficult to join to steel and aluminum by conventional fusion welding. Generally, in respect to dissimilar metal joining by fusion welding, intermetallic compound layer is formed at the joint interface, hot cracking is generated. In this study, the effect of the current waveform on the mechanical characteristics and microstructure in Delta spot welding process of dissimilar metal was investigated. As results, Intermetallic compound (IMC) layer was reduced from 2.355 μm to 1.09 μm by using Delta spot welding process; also the welding current range improved by 50% in the delta spot welding, higher than in the inverter resistance welding. To conclude, the delta spot welding process adopting the process tapes contributes to improving the welding quality for dissimilar metals (Al5052 and DP590) due to a decrease in IMC layer.

     

SPOT WELDING QUALITY FUZZY CONTROL SYSTEM BASED ON MULTISENSOR INFORMATION FUSION

The multisensor information fusion technology is adopted for real time measuring the four parameters which are connected closely with the weld nugget size(welding current,electrode displacement,dynamic resistance,welding time),thus much more original information is obtained.In this way,the difficulty caused by measuring indirectly weld nugget size can be decreased in spot welding quality control,and the stability of spot welding quality can be improved.According to this method,two-dimensional fuzzy controllers are designed with the information fusion result as input and the thyristor control signal as output.The spot welding experimental results indicate that the spot welding quality intelligent control method based on multisensor information fusion technology can compensate the influence caused by variable factors in welding process and ensure the stability of welding quality.