变电极力对管板单面电阻点焊形核的影响

根据管板单面电阻点焊结构特点,建立了轴对称有限元模型.通过结构、热电场的全耦合,分析了恒定电极力作用下,管板单面点焊的形核过程和特点,其焊接过程结构件的大变形导致形成的焊点质量不可靠.利用伺服焊枪通电过程中可实时改变电极力的特性,研究焊接过程中力的变化对焊点形状的影响规律.结果表明,单面电阻点焊焊接通电过程中改变电极力,在同等焊接工艺参数的情况下可增大焊接件间的连接宽度,减小焊接变形,提高焊点质量,为管板焊接在车身上广泛安全的应用提供理论依据.     

伺服焊枪在板管单面电阻点焊中的应用

针对板管单面电阻点焊可焊性范围较窄,焊接质量难以保证的问题,分析了伺服焊枪电极位置、运动速度和电极力可控特性在板管单面电阻点焊中的应用前景.结果表明,伺服焊枪的软接触特性可以避免冲击力对焊接工件的影响,从而保证板管良好的接触状态;利用伺服焊枪的可变电极力特性,在焊接过程中减小电极力,能够有效提高接头的抗剪强度,降低焊接变形,改善焊点外观,并且拓宽可焊性范围.伺服焊枪为板管单面点焊的焊接质量提供了有力保障,在板管单面电阻点焊中具有广阔的应用前景.     

变电极力作用下的电阻点焊质量分析

热镀锌低碳钢板在车身内外板上获得了广泛应用.在传统的气动焊枪作用下,采用恒定的电极力焊接时,点焊质量不稳定.然而变电极力对镀锌钢板电阻点焊质量的影响很大.因此利用伺服焊枪能够精确控制电极力的特点,运用正交试验设计方法,深入分析了点焊过程中三个阶段电极力,即预压力、焊接力和锻压力对点焊质量的影响,得到了最优的变电极力参数.结果表明,点焊过程中的锻压力是影响点焊质量的重要因素,其次是焊接力,而预压力是最次要因素;最优的变电极力参数能够明显提高热镀锌低碳钢板的焊点拉剪力和熔核直径,这为基于电极力检测的点焊质量实时评价和电极力控制方面的研究奠定了基础.     

伺服焊枪点焊的电极力控制特性及其对电极磨损的影响

为促进伺服焊枪在车身制造中的应用,对比分析电机驱动伺服焊枪(简称"伺服焊枪")与气动焊枪的电极力控制特性。结果表明,伺服焊枪接触工件时电极所受冲击力小,达到预压力时间短,焊接阶段的电极力波动较小,具有更精确的电极力控制能力。在此基础上进行伺服焊枪和气动焊枪点焊的电极磨损实验,进一步分析电极力变化对电极磨损的影响。结果表明,在完全相同的焊接条件下,由于伺服焊枪良好的电极力控制特性,其电极磨损速率较低。在整个电极磨损周期,伺服焊枪点焊镀锌钢板的轴向磨损随着电极力的增加而增加,但在磨损初期阶段,由于飞溅和点蚀的影响,较小电极力下的轴向磨损反而更大一些。     

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.     

伺服焊枪的精度与电极力控制特性分析

伺服焊枪是一种基于伺服电极控制的新型焊枪,为促进伺服焊枪在车身制造中的应用,对焊枪的精度特性与电极力控制特性进行分析。研究表明,伺服焊枪的传动误差、回程误差能够满足电极位移在线检测要求;对比分析伺服焊枪与气动焊枪的电极力控制特性,结果表明:在预压阶段伺服焊枪对工件的冲击力更小,达到预压力时间更短,在通电焊接阶段伺服焊枪热膨胀力波动较小,具有更精确的电极力控制能力,利于熔核的形成,使基于变电极力控制的焊接工艺规范成为可能。     

基于ANSYS的管板单面电阻点焊数值模拟

针对管板单面电阻点焊工艺,建立其焊接过程的热、电、力耦合有限元分析模型,研究了焊接过程中的接触状态变化、温度场分布和焊接变形过程,揭示了环状熔核的生成机理,并利用金相试验和电极位移曲线对模型进行了验证.结果表明,计算结果与试验结果基本相符,证实了数值模型的正确性和适用性.研究结果可为管板单面点焊焊接机理和质量监控方法研...     

电阻点焊的伺服焊枪技术特性分析

通过对伺服焊枪与气动焊枪在渐进、预压与焊接三个阶段的焊接特性进行对比分析。相对气动焊枪而言,在渐进阶段,伺服焊枪可以实现对电极的良好加减速控制以及对焊枪运动路径的程序化优化控制;在预压阶段可实现对工件的软接触且预压力时间大大减少;在焊接阶段伺服焊枪可实现对电极力的准确控制并且使锻压力控制成为可能。这说明伺服焊枪具有传统气动焊枪无可比拟的优点,具有广阔的应用前景。     

基于焊点压痕的伺服焊枪点焊质量在线检测方法

针对目前车身点焊质量检测广泛采用的破坏性检验和无损检测方法中存在离线、小样本、检测成本高的缺点,借助于伺服焊枪编码器的位移反馈特性提出一种基于压痕的焊点质量在线检测方法.试验建立包括机器人及控制器、伺服焊枪和焊接控制器在内的点焊试验系统,利用伺服焊枪编码器位置反馈特性在线获取焊点压痕,通过PLC位移采集系统在线标定压痕获取精度,最后以0.8 mm的普通低碳钢板(GMW2)为例,完成基于压痕的焊点质量在线评价.试验结果证明,伺服焊枪编码器位置反馈精度能够满足焊点压痕测量要求,点焊接头质量在线评价的准确率符合实际生产要求,文中提出的基于压痕的点焊质量在线评价方法可以实现点焊接头的在线检测.     

焊接电流对漆包线铜箔点焊接头质量的影响

针对某些电子元器件的特殊要求,研究漆包线铜箔单面点焊这一重要应用形式。对0.1 mm漆包线和0.2 mm铜箔进行单面点焊试验,在其他焊接参数不变的情况下,试验分析了焊接电流大小对接头质量的四个指标(接头拉断力、焊点宽度、焊点长度和接头表面状况)的影响。结果表明:焊接电流和接头拉断力呈抛物线曲线关系,随着焊接电流的增加,接头拉断力随之增加并达到峰值,由于线材热影响区软化的原因,继续增加电流,接头拉断力开始下降;随着焊接电流的增加,焊点宽度呈指数增长;由于受线材的轴向约束作用,焊接电流对焊点长度无明显影响;当电流超过一定阈值时,接头出现铜线表面熔化、电极粘连等焊接缺陷。     

热镀锌钢板连续点焊时电极损耗对焊接质量的影响

镀锌钢板电阻点焊时由于锌层的影响电极损耗非常严重.以厚0.8 mm家电用热镀纯锌钢板DX51D+Z为研究对象,探究在正交试验优化焊接参数后,热镀锌钢连续点焊时焊接接头质量变化的规律和电极损耗的特点.结果表明,当采用I=11 kA、P=2 500 N、T=13 cyc的点焊工艺参数组合可获得力学性能最佳的点焊接头;连续点焊试验初期(150点前)焊点力学强度稳定且焊点成形较好,焊接后期(150～300点)接头力学强度波动大,焊接状况不稳定;电极损耗至失效是接头质量急剧下降的主要原因,电极失效形式为头部塑性变形、端面坑蚀和Cu-Zn合金化,在本试验条件下,Cr-Zr-Cu电极焊互150点后显现不稳定现象,电极寿命约280点;失效电极端面的Cu-Zn合金层约65 μm.     

电阻点焊电磁力的试验分析

由于电阻点焊使用的是高电流,因此在焊接过程中产生强磁场.文中以固定式点焊机为例,将电极臂及电极等效为一段通电导体,对电阻点焊过程中产生的电磁力作了理论分析,研究了电阻点焊电磁力的测试方法,并在一台中频直流焊机上对电磁力进行了测试.理论分析和试验结果均表明,电磁力的作用是使得电极力减小,即电磁力有抵消电极力的作用;电磁力的大小主要与焊接电流及电极臂的开口高度有关,与焊接电流的平方成正比,与电极臂的开口高度成反比.因此,在实际焊接中,在设定或测试电极力时,应充分考虑电磁力的影响.     

镀锌钢板点焊电极寿命预测

采用连续点焊试验与数值模拟相结合的方法预测电极寿命,即利用镀锌钢板连续点焊试验得出电极端面直径随焊接点数增加的规律,并用ANSYS软件模拟不同电极端面直径下点焊区域温度场,得出对应的熔核直径.综合试验及模拟结果得出焊接点数与熔核直径的关系,在定义了保证焊点质量的临界熔核直径情况下,即可得出相应的临界电极端面直径和连续点焊可焊点数,从而预测电极寿命.结果表明,两种方法得出的熔核直径的误差不超过15%.此方法对实际生产过程中的电极修整及更换周期制定具有一定的指导作用.     

基于LabVIEW铝合金点焊电流和电极压力监控系统的研究

在监控铝合金电阻点焊焊接过程中,还没有一种传感器可以准确可靠地检测出熔核的成形质量.在点焊过程中压力信号被认为能够提供关于熔核成形最多的信息.利用LabVIEW语言开发了点焊监控系统,对电流信号及电极压力信号进行实时采集,可以有效地检测点焊熔核质量的变化.     

伺服焊枪点焊双相高强钢的焊点质量在线评价方法

点焊双相高强钢的焊点质量稳定性差,阻碍其在车身制造中的应用. 利用伺服焊枪进行压痕深度在线提取的可行性分析. 结果表明,伺服焊枪精度能够满足压痕深度在线采集要求. 分析压痕深度随焊接点数变化规律,初期焊接阶段压痕深度变化速率较大,随着焊接点数增加,压痕深度变化速率逐渐减小,直至处于稳定波动状态. 进行压痕深度与焊点质量关系分析,板厚15%～25%范围内的压痕深度符合焊点质量要求. 基于压痕深度的伺服焊枪焊点质量在线检测评价可有效解决传统点焊质量检测的离线性、滞后性问题.     

铝合金电阻点焊接头质量特征信息分析

为了研究电阻点焊接头质量,分析了铝合金2A12电阻点焊过程中的电极力、电极位移和焊接电流三组动态数据,并绘制了动态数据三曲线图.结果表明,在焊接过程中合格焊点的电极力曲线变化情况是:开始有轻微下凹现象,然后是小幅增长并伴随轻微波动,最后有向下倾斜的趋势,每个阶段不足或过度,则有不合格焊点产生.电极位移曲线的上升率直接与能量供应率有关,电极位移最大时刻与加载锻压力时刻之间的曲线形状与金属熔化量和软化区大小有关.