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.     

纯铝中间层厚度对铝/钢点焊接头性能的影响

采用纯铝作为中间层对铝合金与低碳钢进行了电阻点焊,分析中间夹层厚度对界面反应层厚度和接头抗拉强度的影响。在钢/中间夹层界面观察到有界面反应层生成,其主要由靠近钢侧的Fe2Al5和靠近中间夹层铝侧的FeAl3两种金属间化合物组成。与不加中间夹层相比,利用纯铝作为中间夹层点焊的铝合金与低碳钢的接头具有较薄的界面反应层和较高的接合强度。随着中间夹层厚度的增加,界面反应层厚度逐渐减小,而接头抗拉强度则呈增大趋势。结果表明,采用纯铝作为中间夹层点焊铝合金与钢具有一定的有效性。     

中间层铜对铝/钢电阻点焊接头性能的影响

研究中间加厚度为50μm的铜箔对6061-T6铝合金与TRIP980高强钢异种金属电阻点焊组织与性能的影响。结果表明:采用厚度为50μm铜中间层,点焊接头主要由两部分组成,分别为熔核区与界面区,实质为熔-钎焊特征。当预热电流为8kA、预热时间为20cycle、焊接电流为16kA、焊接时间为15cycle、电极压力2.7kN时,接头拉伸力达到最大值为4.32kN,为纽扣断裂,较之未加铜片拉伸力提高约14%,且塑韧性提高。     

中间层铜对铝/钢电阻点焊接头性能的影响

研究中间加厚度为50μm的铜箔对6061-T6铝合金与TRIP980高强钢异种金属电阻点焊组织与性能的影响。结果表明:采用厚度为50μm铜中间层,点焊接头主要由两部分组成,分别为熔核区与界面区,实质为熔-钎焊特征。当预热电流为8kA、预热时间为20cycle、焊接电流为16kA、焊接时间为15cycle、电极压力2.7kN时,接头拉伸力达到最大值为4.32kN,为纽扣断裂,较之未加铜片拉伸力提高约14%,且塑韧性提高。     

电极板辅助点焊钢/铝异质接头的组织与性能

采用电极板辅助点焊进行了H220YD高强钢与6008-T66铝合金异种金属的连接,研究了接头的微观组织和力学性能.结果表明,焊接接头是通过液态铝合金在钢/铝界面处对高强钢的润湿铺展而形成的,本质上属于熔-钎焊接头.钢/铝界面上生成了由Fe2Al5和FeAl3组成的金属间化合物层.接头中铝合金熔核直径在焊接电流为14kA、焊接时间为300 ms时达最大值为9.5 mm.接头拉剪力随焊接电流的增加先迅速增大后趋于稳定,当焊接电流为12 kA、焊接时间为300 ms时达4.3 kN,比不加电极板时提高约30%.在接头拉剪过程中裂纹的扩展路径不仅沿着金属间化合物,还部分经过铝合金熔核内部.     

焊接电流对加磷高强钢点焊接头性能与断裂模式的影响

通过测试不同焊接电流下焊点的组织和抗剪能力,对H220PD+Z加磷高强钢电阻焊的接头性能与断裂行为随焊接电流的变化规律进行了研究。结果表明,随焊接电流的增加,焊接头最大抗剪力先增大后减少,在焊接电流为10 k A时,焊接头抗剪力达到最大值。焊接头的断裂模式与焊接电流及母材的抗拉强度有关。     

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。     

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。     

焊接电流对镁合金/不锈钢电阻点焊接头的影响

以Zn箔作为中间层对镁合金和不锈钢进行电阻点焊连接,通过扫描电镜、能谱分析仪、拉伸试验机等研究了焊接电流对接头微观组织、熔核尺寸和拉剪力的影响,并分析了接头缺陷形式。结果表明,当热输入不恰当时,镁/钢接头中有孔洞和裂纹产生。在镁/钢接头界面区域有Fe_2Al_5反应层生成,在接头镁合金侧有MgZn_2相生成。反应层的厚度和熔核直径随点焊电流的增大而增大。此外,镁/钢接头拉剪力随焊接电流增加先增大后减小,当采用焊接电流10k A时,接头拉剪力具有最大值4100 N。     

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。     

铝/AlSi7/钢电子束焊接接头组织与性能研究

对5A02与0Cr18Ni9不锈钢的电子束焊接进行了研究,结果表明,5A02与0Cr18Ni9不锈钢电子束焊接性较差,存在接头裂纹敏感性强,最佳工艺区间范围窄的问题.为了进一步提高接头的力学性能,需要引入中间层金属,一方面降低接头中的残余应力,另一方面通过中间层的冶金作用减少接头中的脆性组织或改善脆性相的分布情况.综合考虑异种金属焊接熔点、塑性等物理性能方面的要求,初步选择AlSi7作为铝/钢电子束焊接的中间层.对引入中间层后的接头显微组织和力学性能进行了分析,焊缝内生成连续分布的FeAl3化合物相.这些化合物相是产生裂纹的主要原因,并且显著降低接头抗拉强度.     

搭接方式对铝/钢异种金属激光焊接接头组织性能的影响

采用激光深熔焊对2 mm厚的AA6061-T4铝合金和1.5 mm厚的Q235镀锌钢异种金属进行焊接,主要针对铝上钢下和铝下钢上两种搭接方式进行比较研究。从接头截面形貌、组织表征、相分析、拉伸剪切性能等方面对两种搭接方式得到的铝/钢接头进行了比较。结果表明:铝上钢下接头的深宽比小于1,铝下钢上接头的深宽比大于1。接头中有氢气孔、锌蒸气孔及工艺型气孔等缺陷的生成。铝上钢下接头的整个焊缝金属由铁铝金属间化合物组成,该接头的平均抗剪强度为74.2 N/mm。铝下钢上接头仅在焊缝金属和铝基体之间形成一层金属间化合物,该接头的平均抗剪强度为163.4 N/mm。     

焊接电流对汽车用双相钢板电阻点焊接头组织和性能的影响

试验研究了焊接电流对双相钢板DP800及DP1000电阻点焊接头组织和性能的影响。结果表明,DP1000钢板工艺参数范围比DP800钢板大;随着焊接电流增加,点焊接头剪切力呈现先增加后减小的趋势,显微硬度值呈现增加的趋势;DP1000钢点焊接头的剪切力高于DP800钢点焊接头的剪切力。     

焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响

分别采用3种不同的焊接电流焊接隔板静叶和隔板体(含铬量均为11%,但不同材质)的异种钢。测试焊接接头的拉伸、冲击和弯曲性能。结果表明,3种焊接工艺下的组织均为回火马氏体,焊接电流为270 A时的板条马氏体组织更粗大;EDS分析表明焊缝和热影响区的析出相主要为M_(23)C_6相。当焊接电流为240 A时,接头具有较优异的综合力学性能。     

点焊工艺对汽车用镁/钢点焊接头性能的影响

采用电阻点焊实现了对镁合金和钢的焊接,研究焊接电流、焊接时间和焊接压力对镁/钢点焊接头拉剪力和熔核直径的影响。结果表明,随着焊接压力、焊接电流或焊接时间的增加,镁/钢点焊接头拉剪力先增加后减小。在预压时间300ms,焊接电流30kA,焊接时间180ms,焊接压力6kN时,得到镁/钢点焊接头最大拉剪力6.64 kN。     

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。     

焊接参数对塑流摩擦点焊接头组织和性能影响

分析了流动摩擦点焊接头的微观组织和硬度分布,并对转速、下压速度和停留时间对塑流摩擦点焊接头拉伸的载荷-位移曲线、最大载荷、断裂机制进行了研究。结果表明:硬度分布沿焊缝中心对称,焊核区硬度高于母材,最低值出现在热影响区;当转速为750 r/min,下压速度30 mm/min,停留时间为15 s时,拉伸载荷最大,为6.64 kN,大多数塑流摩擦点焊接头的载荷随着位移的增加先升高后逐渐降低,为Hook缺陷断裂,个别接头的载荷随着位置的增加升高,到达最大值后突然下降,为界面剪切断裂。     

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。     

回火处理对TRIP钢点焊接头组织和性能影响

研究了TRIP600钢板点焊接头的组织和性能,探讨了不同回火温度(300、450和650℃)对钢板点焊接头组织和性能的影响。结果表明:TRIP600钢板点焊接头熔合区为板条状马氏体组织,热影响区为马氏体、铁素体及贝氏体高温回火组织;熔合区和热影响区硬度比母材部分硬度高出很多。300~650℃回火温度下点焊接头显微组织仍呈板条状,而在晶界和板条内有碳化物析出并聚集呈细粒状;点焊接头的显微硬度和拉剪力随回火温度升高而降低;温度越高,显微硬度和拉剪力下降的越多。