热镀锌高强钢电阻点焊的点蚀对熔核形成的影响

热镀锌高强钢由于高强度特性以及良好的抗腐蚀性,可满足汽车轻量化与安全性需要,在车身制造中逐渐得到广泛应用.但热镀锌高强钢点焊的电极磨损严重,点蚀磨损特征变化明显,对熔核形成产生较大影响.建立点焊过程的点蚀有限元模型,采用数值分析与试验方法研究点蚀对熔核形成影响.结果表明,点蚀的产生与发展增加了工件之间的实际接触面积,使电流密度降低,熔核直径减小;同边缘位置点蚀相比,电极中心位置点蚀由于对熔核区域的电流分流作用,更加不利于熔核的形成.随着点蚀面积的增大,形成环状熔核几率增加.     

热镀锌高强钢点焊的点蚀对电极寿命的影响

建立了点焊过程多物理场耦合的点蚀有限元模型,分析了点蚀对电极端面温度与应力分布的影响规律,并进行相应的试验研究.结果表明,点蚀区域产生更高的温度与应力集中,降低电极使用寿命;点蚀区域在高温高压下容易产生微裂纹,镀层金属元素沿微裂纹渗入电极内部,加速电极失效,点蚀的产生与发展加剧电极寿命下降.     

DP590镀锌钢板电阻点焊熔核形成过程温度场数值模拟

基于SORPAS软件,对1.4 mm厚的DP590镀锌钢双层板电阻点焊熔核形成过程进行了数值模拟,并对比不同焊接参数下熔核尺寸的模拟值与实测值。结果表明,在电极压力4 k N、焊接电流8.4 k A、焊接时间20 cyc参数下,最高温度在两钢板接触界面处,峰值温度为1 808℃;模拟了DP590镀锌钢板电阻点焊过程中形核的不同阶段熔核附近温度场分布情况,得到了钢板和电极的峰值温度随时间变化曲线;随着焊接电流的增加,熔核尺寸呈现逐增加的趋势,模拟结果与实测结果吻合,但在小电流条件下以及大电流飞溅条件下,模拟值与实测值误差仍较大。     

永磁体磁场对双相高强钢电阻点焊质量的影响

以1对中空圆柱形永磁体为磁场源,系统地分析了外加恒定磁场作用下,2.25mm厚热镀锌双相高强钢板(HDG-DP600)电阻点焊接头的力学性能、熔核尺寸及宏观晶粒组织走向.试验发现:在永磁体磁场作用下,热镀锌双相高强钢点焊接头的拉剪力较无外加磁场情况下提高了11.01%,接头的晶粒组织得到一定程度的细化,熔核形状"长而扁...     

车用高强钢电阻点焊工艺研究

研究了DP600高强钢的电阻点焊工艺,采用正交试验设计,利用Minitab回归分析后规划求解得到的最优解满足最大强度性能要求,并对点焊接头的微观组织、力学性能进行了分析。得出最佳焊接参数为:电极压力2.058 kN,焊接时间17 cyc,焊接电流10.14kA。DP600钢点焊熔核的微观组织为柱状晶,以板条状马氏体为主。在拉剪条件下,DP600高强钢电阻点焊接头主要有熔核剥离断裂和界面断裂2种断裂模式。     

电极点蚀形貌对铝合金电阻点焊的影响

采用有限元分析和物理模拟相结合的方法,研究了环形和孔形两种电极点蚀形貌对铝合金AA5182电阻点焊的影响.结果表明,环形点蚀使两试件间接触半径增大,电流幅值基本不变而峰值略外移,所得熔核直径略有增大;孔形点蚀使试件间接触半径增大更为显著,电流密度降低,且由于此时界面中部没有电流流过,材料不能熔化,只能形成环形熔核.孔形点蚀使点焊接头强度大大降低,其对接头强度的不利影响远大于环形点蚀.     

不等厚镀锌钢板的点焊模拟和熔核偏移

利用有限元分析软件ANSYS建立1/2二维镀锌钢板点焊计算模型。特殊处理镀锌层,先进行点焊预压分析,然后进行温度场的模拟分析,得到点焊接头应力分布和熔核尺寸以及温度场分布云图。分析不等厚板点焊过程中的熔核偏移现象,通过设计模拟并加以实验验证,证明了点焊硬规范能明显改善熔核偏移的结论。     

热镀锌高强钢点焊的电极磨损对焊点质量的影响

试验研究了热镀锌高强钢点焊的电极磨损规律,同非镀层低碳钢相比,热镀锌高强钢点焊的电极寿命低、点蚀磨损特征变化明显.在此基础上分析电极磨损对焊点质量影响,电极磨损初期阶段,热镀锌高强钢点焊的飞溅严重、焊点表面产生微裂纹程度大,导致焊点质量下降.最后根据电极磨损对焊点微裂纹与熔核直径影响的试验结果,以微裂纹长度不超过0.25 mm的电极端面电流密度为标准,确定电流递增工艺方案,以减小严重电极磨损对焊点质量的影响.     

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。     

热镀锌钢板点焊的点蚀对电极使用寿命的影响

热镀锌钢板点焊时电极磨损严重,点蚀特征变化明显.建立点焊过程中的电极端面接触电阻模型与接触热阻模型,分析点蚀变化对电极使用寿命的影响,并进行相应试验验证.结果表明.点蚀的产生与发展使电极端面接触电阻与接触热阻增大,导致电极端面温度升高、电极使用寿命降低.试验研究表明,热镀锌钢板点焊的点蚀区域在高温高压下容易产生微裂纹,镀锌层金属元素沿微裂纹渗八电极的内部,加速了电极失效.     

热镀锌高强钢点焊的电极磨损机理分析

热镀锌高强钢点焊的电极端面合金化作用机制复杂、电极磨损严重.进行磨损电极的元素成分与金相试验分析,研究电极端面合金化作用机制与微观组织演变规律,揭示其电极磨损机理.结果表明,在合金层中发现镀层中的Zn,Al元素,锌、铝与铜在不同温度与含量情况下形成不同相合金,使电极端面导电、导热能力变差,镀层中铝的存在是电极磨损严重的一个主要原因.电极端面的点蚀区域由于较高的温度与压力作用,很容易产生微裂纹,熔化的镀锌层金属元素沿微裂纹渗入电极内部,加速电极失效.电极再结晶区域发生组织再结晶,由柱状晶转变为等轴晶,使电极硬度降低,抗塑性变形能力变差.

Abstract：

Surface alloying mechanism on the electrode end face was complex and its wear was serious in welding of high strength hot galvanization steel. Elements composition and metallography experiment of the worn electrode were carried out to study the alloying on electrode end surface and microstructure evolvement. It was shown that the elements of Al, Zn etc were found in alloying layer. Different alloys were formed for different contents of Al, Zn at different temperatures, which decreased conductivity and heat conduction on electrode face. Al in coating was one of the main reasons that led to serious electrode wear. Pitting was grown obviously and micro cracks were produced at pitting region for higher temperature and pressure, the molten metal in coating penetrated into the electrode interior and accelerated electrode invalidation. The metal structure in recrystallization region was changed from columnar crystal to equiaxed crystal, which decreased hardness and anti-plastic deformarion capability of electrode.     

电阻点焊工艺对先进高强钢焊点裂纹缺陷的影响

研究不同的焊接工艺对高强度双相钢电阻点焊焊接质量和焊点裂纹缺陷的影响。结果表明,增加焊后回火脉冲,能够改善焊点表面边部裂纹;增加预热脉冲或回火脉冲,能够明显提升焊点的抗剪性能;同时增加预热脉冲和回火脉冲,能够改善或消除焊缝区的软化点。     

博世UIR技术在汽车高强钢电阻点焊上的应用

根据高强钢板的物理特性,介绍高强钢板电阻点焊的难点,通过优化焊接参数,如增大焊接压力、延长焊接时间、减小焊接电流、增加焊前预热、减小修磨间隔点等可以有效消除高强钢点焊过程中的焊点毛刺、焊点裂纹和熔核缩孔等缺陷。简述博世UIR系统的动态电阻检测原理、恒功率补偿原理和焊点质量监控原理。采用UIR系统采集并建立焊点的标准动态电阻曲线,根据标准动态曲线对点焊过程进行能量补偿,有效弥补高强钢点焊常见的飞溅导致的能量损失,提高焊点质量。通过UIR系统监控功能有效保障焊点质量和点焊过程的稳定性,满足高强钢实际生产需要,并延长电极使用寿命。     

Electrical-thermal interaction simulation for resistance spot welding nugget process of mild steel and stainless steel

A three-dimensional finite difference electrical-thermal model for resistance spot welding nugget process of mild steel and stainless steel is introduced. A simulation method of the interaction of electrical and thermal factors is presented. Meanwhile, calculation method of contact resistance and treatment method of heater structure is provided. The influence of the temperature dependent material properties and various cooling boundary conditions on welding process was also taken intoaccount in the model. A method for improving the mild steel and stainless steel joint was analyzed in numerical simulation process. Experimental verification shows that the model prediction agrees well with the practice. The model provides a usefultheoretic tool for the analysis of the process of resistance spot welding of mild steel and stainless steel.     

电阻点焊熔核设计的数值模拟

在电阻点焊的熔核形成过程中,采用了逆向思维的研究思路,利用有限元软件建立轴时称热-电-力耦合场的模拟模型,研究并分析了点焊熔核形成过程的温度场,经过有限元反复的模拟分析获得所要求熔核的工艺参数.结果表明,通过有限元进行点焊熔核设计的研究方法是可行的,既节省了试验费用,又大大缩短了点焊试验周期.     

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0.8mm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电极焊至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65μm。