焊接参数对高强钢与铝合金点焊接头性能的影响

高强钢和铝合金的连接在汽车轻量化中具有重要的研究价值。针对DP590高强双相钢和6061铝合金分别采用交流和中频逆变点焊机进行电阻点焊试验,研究不同点焊工艺参数对钢一铝熔核尺寸、点焊接头力学性能的影响,并对高强钢一铝合金的中频逆变电阻点焊接头断口形貌进行机理分析。研究表明:当高强钢与铝合金的点焊热输入量较小时,热输入量增加有利于形成较大熔核直径;但增大到一定程度后,会逐渐稳定。同时,高强钢-铝合金电阻点焊熔核尺寸与其接头的正交拉伸、抗剪强度有一定关系,抗剪断裂出现在铝母材侧,断口形貌为明显的韧性断裂。     

焊接电流对铝/钢点焊接头组织与性能的影响

研究了焊接电流对6008-T66铝合金/H220YD钢焊接接头组织和力学性能的影响,探讨了影响异种金属焊接接头断裂行为的作用机理。结果表明,随着焊接电流从18 k A增加至22 k A,熔核直径和压痕率都呈现快速增加的趋势,而当焊接电流超过22 k A后,熔核直径基本不变或略有增加,而压痕率不断增大;铝/钢焊接接头中心界面金属间化合物层厚度随着焊接电流的增加而逐渐增大,在焊接电流为25 k A时厚度达到7.1μm;随着焊接电流的增加,铝合金/钢焊接接头的拉剪力呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为22 k A时取得最大值;焊接电流为22 k A时拉剪试样以钮扣断裂方式在熔核处断裂,而焊接电流过高或者过低,拉剪试样都断裂在结合面处。     

焊接电流对镀锌钢与高强钢的电阻点焊接头形貌和力学性能的影响

采用电阻点焊工艺对1.5 mm厚的镀锌钢板与高强钢板进行了连接试验。通过金相显微镜、扫描电镜、电子拉伸试验机以及硬度计等分析手段,研究了不同焊接电流对接头形貌和力学性能的影响。结果表明:采用电阻点焊工艺实现了镀锌钢与高强钢的可靠连接。当焊接电流为8 kA时,接头的拉剪载荷最大,为13.6 kN,随着焊接电流的继续增大,接头表面容易产生飞溅。接头高强钢侧热影响区由于回火马氏体和细晶马氏体的生成,出现了明显的软化区和硬化区,而镀锌钢侧有大量马氏体生成,热影响区硬度明显大于母材区。当焊接电流为4 kA时,接头断裂形式为界面断裂;当焊接电流为5~7 kA时,接头断裂形式主要为镀锌钢侧熔核被拔出;当焊接电流为8~10 kA时,接头断裂形式转变为高强钢侧熔核被拔出。     

先进高强钢电阻点焊接头断裂模式的研究进展

随着汽车轻量化的发展趋势,先进高强钢(Advanced high strength steels,AHSS)在汽车结构中的应用逐渐增加,因此研究AHSS电阻点焊接头具有重要意义。重点关注AHSS点焊接头的断裂模式问题,综述近年来国内外关于同种材料两层板断裂模式、异种材料两层板断裂模式、三层板断裂模式、断裂模式的数值模拟以及界面断裂抑制方法等方面的研究进展,提出AHSS点焊接头的断裂模式及机制研究中有待解决的问题,展望未来关于AHSS点焊接头的断裂模式的研究热点和方向。     

焊接电流对铝合金-钢电阻点焊接头组织和性能的影响

采用电阻点焊实现对铝合金A6061和B1500HS高强钢的焊接,研究了焊接电流对铝合金/高强钢点焊接头组织和性能的影响。采用万能试验机测试焊接接头力学性能,采用SEM观察焊接接头显微结构及熔核直径、金属间化合物层厚度。结果表明,铝合金/钢点焊接头剪切力随焊接电流增大先增大后减小,焊接电流10 kA时达到最大值3409 kN。焊接电流对铝合金/钢点焊接头表面质量影响较大。     

焊接电流对5052铝合金电阻点焊接头的性能影响

在电极压力、预压时间、通电时间和维持时间等焊接参数不变的条件下,焊接电流在14~23 k A内以1 k A间隔递增,制备10组试件。基于超声扫描无损检测和准静态力学破坏试验,分析各组接头的超声扫描图、拉剪载荷、失效模式、刚度和能量吸收值,研究焊接电流对5052铝合金电阻点焊接头性能的影响。结果表明,电阻点焊可以实现5052铝合金板材的有效连接;焊接电流为22 k A时,接头成形性较好,接头的拉剪载荷、刚度、能量吸收值等性能均较优。     

机械振动对高强钢焊接接头组织与性能的影响

在S960Q高强钢熔化极气体保护焊过程中引入机械振动,研究了机械振动工艺参数对S960Q高强钢焊接接头组织、拉伸力学性能和-20℃冲击韧性的影响,并分析了机械振动参数的作用机理。结果表明,未施加机械振动的试样焊缝区组织由针状铁素体、侧板条铁素体和先共析铁素体组成,而施加机械振动后焊缝区的显微组织会得到不同程度的改善,当振动频率50 Hz、机械振幅为0.05 mm时,焊缝区侧板条铁素体逐渐消失,而针状铁素体数量明显增多,先共析铁素体的尺寸明显减小,S960Q高强钢焊接接头具有最佳的拉伸力学性能和-20℃冲击韧性,这主要与机械振动可以对焊接接头熔池起到搅拌作用有关。     

先进高强钢电阻点焊接头的断裂模式分析与预测

研究了先进高强钢(advanced high strength steel, AHSS)两层板电阻点焊接头的断裂模式,不同的断裂模式会影响点焊接头断裂时的机理、力学性能及断裂位置,基于不同组合下的临界熔核尺寸、最大载荷、断口宏观形貌、初始断裂位置、宏观金相组织以及微观硬度曲线等试验结果,阐明了板材厚度和板材强度两类因素对于断裂模式的影响规律. 结果表明,板材强度因素会直接影响断裂模式、初始断裂位置以及最大载荷;板材厚度因素影响断裂模式但不改变初始断裂位置及最大载荷. 临界熔核尺寸的影响因素有板材厚度、板材强度、熔核中缺陷以及拔出断裂位置距熔合线的距离. 在此基础上,文中提出了临界熔核尺寸(D_CR)的预测模型及预测方法,该方法与试验值符合较好,为实际工业应用中的临界熔核尺寸判定提供了理论依据.     

焊接线能量对高强钢焊接接头组织性能的影响

采用1.3、1.6、1.9 kJ/mm 3种不同线能量对960QT钢进行焊接，研究了线能量对960QT钢焊接接头组织和性能的影响。研究表明，随着线能量的增加，焊接接头强度下降，但塑性提高，焊缝冲击韧性变化不大，热影响区冲击韧性先降低后增大，热影响区冲击韧性均高于焊缝。对3种线能量下960QT高强钢的焊接接头进行金相分析，发现焊缝组织主要为针状铁素体和粒状贝氏体。随着线能量的增加，针状铁素体发生粗化，数量相对减少，粒状贝氏体数量增多。焊接接头热影响区的金相组织主要为板条M/B和粒状贝氏体。随着焊接线能量的增大，冷却速率减小，粒状贝氏体组织数量相对增加，而板条贝氏体组织的数量逐渐减少。     

焊接电流对铝合金点焊接头组织的影响

采用DN-100型固定式点焊机,金相显微镜研究了焊接电流对铝合金接头组织和性能的影响规律.结果表明:焊接电流小时,熔核小,晶粒粗大且不均匀,有缺陷.随着焊接电流的增大,熔核增大,形成有效熔核,晶粒细小且均匀,性能提高.     

焊接线能量对高强钢焊接接头组织性能的影响

采用1.3、1.6、1.9 kJ/mm 3种不同线能量对960QT钢进行焊接,研究了线能量对960QT钢焊接接头组织和性能的影响。研究表明,随着线能量的增加,焊接接头强度下降,但塑性提高,焊缝冲击韧性变化不大,热影响区冲击韧性先降低后增大,热影响区冲击韧性均高于焊缝。对3种线能量下960QT高强钢的焊接接头进行金相分析,发现焊缝组织主要为针状铁素体和粒状贝氏体。随着线能量的增加,针状铁素体发生粗化,数量相对减少,粒状贝氏体数量增多。焊接接头热影响区的金相组织主要为板条M/B和粒状贝氏体。随着焊接线能量的增大,冷却速率减小,粒状贝氏体组织数量相对增加,而板条贝氏体组织的数量逐渐减少。     

船板钢焊接接头断裂性能

一、前言近年来我国船板钢生产有了很大的发展,质量也不断提高,并开始用于出口船舶的建造。因而系统试验研究国产船板钢的性能是一项迫切任务。目前几乎所有船体均采用焊接结构。因此焊接工艺显得非常重要。焊接不良会给船舶的安全造成威胁。现代发展起来的断裂力学能很好地解释低应力脆断情况。断裂力学指出材料的断裂韧性是控制焊接结构脆性破坏敏感性的因素之一。因而船板钢除检验常规力学性能外,还应进行断裂韧性试验。本文论述4C钢板的母材和焊接接头的     

预应变下建筑用高强钢焊接接头断裂性能研究

对预应变下的建筑用高强刚Q420母材和焊缝进行拉伸、冲击和断裂韧度试验。实验结果表明:在预应变下,建筑用高强刚Q420焊缝与母材的冲击韧度都明显降低,韧—脆转变温度都明显提高;当材料的预应变加大时,其抗拉强度和屈服强度都明显提高,发生脆性断裂的可能性变大;当预应变为10%时,焊缝的韧—脆转变温度仍低于室温(20℃),可在室温条件下安全使用。该研究表明,预应变应作为材料使用安全分析的一个重要参考指标。     

高强镁合金点焊接头性能

采用电阻点焊方法对高强镁合金Mg₉₆Zn₂Y₂进行了焊接.通过扫描电子显微镜对接头微观组织进行了观察,分析了接头的组织,研究了焊接电流对接头熔核直径及抗剪载荷的影响.在此基础上探讨了接头组织对接头性能的影响.结果表明,接头熔核直径与抗剪载荷均随焊接电流的增大而增大,接头最大抗剪强度约为142 MPa;接头熔核区第二相呈细网状分布,其α-Mg晶粒发生了粗化,直径约为30 μm.熔核区这些组织特征被认为是接头弱化的主要原因.     

激光点焊花样对高强钢接头力学性能的影响

设计了8种激光点焊花样,并将其分别应用于DP980和QP1180两种超高强钢的激光搭接焊上。通过拉伸试验机和专用夹具对这两种材料的8种点焊花样接头的十字拉伸、剪切拉伸和剥离性能进行了测量和分析。结果显示,点焊花样对DP980和QP1180的十字拉伸和剪切拉伸载荷有显著影响,对DP980的剥离载荷影响较大,但对QP1180的剥离载荷影响有限(除I形外)。不同点焊花样的焊缝长度与十字拉伸、剪切拉伸和剥离载荷的相关性不明显。其中,S形、O形和Z形的剪切拉伸载荷超过了30000 N,是C形的1.5倍以上。综合考虑成本和性能,O形焊缝的优势较为明显,虽然其焊缝长度比常用的C形高1倍,但其十字拉伸和剪切拉伸载荷有显著提高。     

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。     

热处理对高强钢焊接接头力学性能的影响

对比了高强钢S500MC焊接接头在退火前、后的抗拉强度、硬度、冲击功的变化,结果表明后者的横向抗拉强度、硬度略有下降,而抗冲击能力有所提高,为今后高强钢在焊接后是否需要进行退火处理提供科学依据。     

根部间隙对高强钢焊接接头组织和性能的影响

采用富氩混合气体保护焊对高强钢钢板进行焊接,研究了焊缝根部间隙对焊接接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:焊缝区的显微组织主要为铁素体和珠光体;焊接接头抗拉强度随着焊缝根部间隙的增大先升高后降低,焊缝根部间隙为2 mm时焊接接头拉伸性能最好;焊缝断口微观表面布满了大小不一的韧窝,属于典型的韧性断裂。     

焊接电流对M51/RM80异种钢电阻点焊接头力学性能和断裂行为的影响

将电阻点焊技术引入到双金属带锯条制备过程中齿材与背材的焊接工序,采用剪切测试研究了焊接电流对M51粉末冶金高速钢和RM80高强度钢异种钢焊接接头强度的影响,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了不同焊接电流下焊接接头界面组织及剪切断裂行为.结果表明:随着焊接电流增大,焊接接头强度先升高后降低.焊接电流低于800 A时,...     

焊接电流对镀铝锌钢板点焊接头组织的影响

在相同的电极压力和焊接时间下,通过改变焊接电流对0.8 mm的镀铝锌钢板进行点焊试验,分析了焊接电流对镀铝锌钢板点焊接头组织的影响。结果表明:焊接时间为14 cyc,焊接压力为2400 N,焊接电流不大于7.0 kA时易形成未熔合现象。所有焊点熔核区的组织为贝氏体、马氏体及少量的珠光体和铁素体;晶粒形态主要为柱状晶粒,随着电流的增大,柱状晶粒变得更粗大,方向性更强。电流在8.5、9.0 kA时,焊核区有少量等轴晶粒,焊点质量较好。