基于Ti中间层的AZ31镁合金/6061铝合金电阻点焊研究

通过添加钛箔中间层,研究了镁/铝合金异种金属电阻搭接接头的微观组织与力学性能。研究结果表明,添加0.2mm厚度钛箔中间层可以大幅提高镁/铝异种金属电阻点焊接头的结合强度,接头的最大拉剪力随焊接电流的增大先增大后减小;当焊接电流为14kA时,最大拉剪力达到最大为2.2kN。铝钛界面处有TiAl₃生成,接头断裂在镁侧热影响区上,经过换算接头的剪切强度能够达到156MPa。通过SEM和EDS分析,添加钛中间层阻断了镁合金和铝合金的相互扩散,钛中间层阻碍了Mg-Al金属间化合物的生成,从而大大提高接头的结合强度。     

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。     

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。     

铝/钢异种金属电阻点焊接头微观组织与力学性能研究

采用电阻点焊实现对6061铝合金和H220YD高强镀锌钢的焊接,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和万能试验机等测试方法研究了铝/钢点焊接头的组织和性能。结果表明,铝/钢点焊接头从铝侧向钢侧依次为铝合金熔核、铝/钢界面、高强钢热影响区。铝/钢点焊接头界面靠近钢侧金属间化合物层显微硬度最高,靠近铝合金侧金属间化合物硬度次之,铝合金显微硬度最低。随着焊接电流的增加,铝/钢点焊接头拉剪力先增加后减小,焊接电流9 k A、焊接时间300 ms、焊接压力2 k N时,接头拉剪力达到最大值3.4 k N。     

热补偿电阻点焊铝合金接头的性能

采用热补偿电阻点焊的方法焊接铝合金A5052板,分析了焊接电流、焊接时间及电极压力等焊接参数对熔核尺寸与接头抗剪强度的影响,并分析了接头抗正拉强度与焊接电流的关系.铝合金的热补偿电阻点焊接头抗剪力及熔核直径随焊接时间延长而增大,随电板压力的增大而减小.当焊接电流为12kA时,接头拉剪力达到最大值,约5.5 kN.试验结...     

Zn作中间层的ZK60/5083二次真空扩散焊接头显微组织与力学性能

采用二次真空扩散焊的方法,以纯Zn箔作为中间层,实现了ZK60镁合金和5083铝合金的连接。采用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对焊接接头界面显微组织、元素分布和断口特征进行观测和表征,并测试了接头的显微硬度和剪切强度。结果表明,接头界面区由镁锌共晶相MgZn_2层、残余锌层、铝基固溶体与锌基固溶体的混合物层和铝基固溶体层组成。由于Mg-Zn金属间化合物的生成及Zn原子扩散进入Al基体中产生强化作用使得焊接接头界面区的显微硬度明显高于两侧,呈现"双峰"趋势,接头的平均剪切强度为22.6 MPa,断裂发生在MgZn_2层与残余锌层界面处。     

添加镍颗粒的铝/钛异种材料电阻焊接头力学性能及显微组织分析

使用三相次级整流电阻焊机对LY12铝合金/TC4钛合金进行电阻点焊,并在板材中间添加了镍颗粒. 结果表明,最佳工艺参数为电极压力3.03 kN,预热脉冲焊接电流7.5 kA/10 cyc(1 cyc=0.02 s),焊接脉冲焊接电流12.1 kA/45 cyc,缓冷脉冲焊接电流7.5 kA/10 cyc,接头的最大拉剪力为7.12 kN. 铝合金侧熔核的显微组织为细小的等轴晶,钛合金侧熔核的显微组织为针状马氏体,IMC层由靠近铝合金侧的一层1～2 μm厚的NiAl3和在钛合金/铝合金之间散乱分布着的TiAl3共同构成.     

点焊工艺参数对汽车用镁铝异种合金接头组织和性能的影响

采用电阻点焊实现了对镁铝异种金属的焊接,研究了焊接压力、焊接电流、焊接时间对Mg/Al点焊接头组织和力学性能的影响。结果表明,随着焊接压力、焊接电流和焊接时间的增加,Mg/Al异种金属点焊接头拉剪力先增加后减小;熔核晶粒尺寸随着焊接电流的增大、焊接时间的延长而增大;焊接压力7 k N、焊接电流40 k A、焊接时间100 ms时,Mg/Al异种金属点焊接头拉剪力达到最大值3.3 k N。     

AZ31镁合金/6061铝合金点焊接头的组织及力学性能

对AZ31镁合金与6061铝合金进行了电阻点焊,利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析(EDS)、X射线衍射分析（XRD）研究了点焊接头的组织及力学性能。结果表明：AZ31镁合金与6061铝合金异种金属点焊接头冶金结合良好,焊接界面清晰,无明显缝隙。熔合区组织由边缘柱状晶区和中心树枝晶组成,主要含有镁和铝两种元素,且镁元素含量远高于铝元素。接头镁侧断面由大量α-Mg和少量β-Mg17Al12组成,呈混合型断裂特征;铝侧断口由Mg、Al和β-Mg17Al12组成,呈解理断裂。随焊接电流增大,点焊接头最大剪切应力增加。     

镁/钢异种金属电阻点焊工艺研究

采用电阻点焊对MB3镁合金和镀锌钢板进行了焊接,研究了焊接电流对镁/钢接头宏观形貌、微观组织及力学性能的影响。试验结果表明:镁/钢点焊接头熔核直径及压下率随焊接电流增大而增大,接头拉剪载荷随电流增大呈先增大后减小的趋势。当焊接电流为13 k A,焊接时间为10周波,电极压力为5 k N时,接头拉剪力达到最大值6.1k N,此时点焊接头表现为纽扣式断裂。Fe与Al在镁/钢界面处发生反应生成Fe-Al化合物,其显微硬度达到146 HV。     

基于Zn过渡层的Mg/Al点焊接头性能研究

在2 mm厚AZ31B镁合金和LF6铝合金之间添加厚度为0.1 mm的纯金属Zn进行点焊试验,通过调节焊接工艺参数来提高Mg/Al接头的性能,并确定最佳工艺参数。对Mg/Al异种材料电阻点焊接头采用拉剪试验、显微组织观察、断口扫描、能谱分析等方法进行了研究。结果表明,在接头处添加过渡层纯Zn并通过调节工艺参数能阻止金属间化合物的生成,从而使得接头的力学性能得以提升。     

A6061铝合金与Q235钢电阻点焊接头组织与性能

采用热补偿电阻点焊方法对A6061铝合金与Q235低碳钢进行焊接,探讨了焊接电流、电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响,观察分析了熔核界面区反应物形貌及分布等微观组织结构特征。试验结果表明,A6061铝合金与Q235低碳钢采用热补偿电阻点焊方法能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核与较高抗剪力的点焊接头;接头熔核直径及抗剪力随焊接电流、电极压力的增大而增大;无飞溅条件下接头最大抗剪力为4.25 kN,对应的焊接电流为17.5 kA;接头界面处生成了主要由Fe2Al5和FeAl3构成的金属间化合物层。     

基于高熵合金中间层的Q235钢/6061铝合金电阻点焊接头的组织与性能

钢和铝形成的复合结构，可以使铝的低密度、高导热性、良好的耐腐蚀性能与钢的高强度、高韧性、低成本性结合起来，既能充分发挥两种材料的性能优势，又具有良好的经济效益.由于钢和铝的物理和化学性能差异较大、接头中易产生脆性金属间化合物而难以实现可靠的连接.将Fe_0.2CoCrMnNiAl_0.2高熵合金作为中间层进行了Q235钢/6 061铝合金异种金属的电阻点焊研究，利用高熵合金的超级固溶性改善钢/铝异种金属的焊接质量.结果表明，采用Fe_0.2CoCrMnNiAl_0.2高熵合金作为中间层时，接头截面中钢侧和铝侧均有半椭圆形状的熔核，熔核成形美观，无明显的宏观裂纹和气孔等焊接缺陷，熔核内部组织均由面心立方的固溶体相组成，接头的平均最大拉剪力达到1 913 N，比钢/铝直接电阻点焊接头提高了130%，断裂发生在铝合金侧熔核处，铝合金熔核在拉剪力的作用下被撕脱并留在高熵合金表面，呈现出“纽扣状”破坏特征.     

基于中间层的铝合金/钢电阻点焊

以AlSi12为中间层对A6061铝合金与Q235低碳钢进行了电阻点焊,分析了界面区金属间化合物层形貌及分布等微观组织结构特征,探讨了焊接电流、焊接时间与电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响。结果表明:接头熔核直径、抗剪力随焊接电流、焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而降低,所得接头抗剪力达到4.87 kN,中间过渡层的使用起到了抑制界面金属间化合物生长的效果。     

热补偿法对不等厚铝合金点焊力学性能的影响

采用三相次级整流点焊机对厚度为1 mm+2 mm的LY16铝合金进行点焊试验。通过添加不同厚度(0.1和0.2 mm)的不锈钢工艺垫片,研究不同工艺参数对焊接接头力学性能的影响。结果表明:在添加0.1 mm厚的不锈钢垫片时,在焊接电流为20 kA、焊接时间为8 cyc、焊接压力为3.3 kN的规范下,接头拉剪力可达到4.031 kN。     

铝合金/低碳钢的电阻铆焊接头特性

采用自冲铆与电阻点焊的复合连接方法对铝合金与低碳钢进行了焊接。利用扫描电镜对接头微观组织进行了观察,对接头的抗剪、十字抗拉性能进行了测试。结果表明,在铆钉腿与铝合金的界面、铆钉腿外侧的铝合金与钢的界面观察到了Fe-Al系金属间化合物。接头的抗剪力与十字抗拉力随着焊接电流的增加先增大后减小,其最大值分别约为7.5 kN与4.2 kN。自冲铆与电阻点焊的复合连接方法比较适用于铝合金与低碳钢的连接。     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头的特征及性能

对0.2 mm厚的1060纯铝和TC4钛合金薄片进行了微电阻点焊实验。研究了焊接电流I、焊接时间T和电极压力F对接头力学性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对点焊接头的连接特征及断裂行为进行了深入研究,采用微区X射线衍射仪(micro-XRD)测定了焊点的物相组成。结果表明:在焊接电流为0.3~0.7 k A范围内,焊点的拉剪力随着焊接电流的增加先增加后趋于平稳;在焊接时间2~6 cyc范围内,焊接时间对焊点的拉剪力无显著影响;在电极压力为40~280 N范围内,随着电极压力增加,焊点拉剪力先增加后降低;当I=0.7 k A、T=3 cyc、F=160 N时点焊接头的拉剪力最高,为91 N,断裂发生在热影响区;1060/TC4异种金属微电阻点焊形成了共同的熔核,熔核与TC4之间界面较为平整,但是与1060的结合面呈凹凸不平,在熔核内部生成了AlTi_3、Al_2Ti和Al_3Ti金属间化合物,焊核与铝侧界面处生成了针状化合物Al_3Ti,对焊点的强度起到重要作用。     

镁/钢异种材料点焊接头力学性能及显微组织分析

采用三相次级整流电阻焊机进行镁/钢异种材料电阻点焊,研究并确定了工艺参数范围和最佳数值.通过金相显微镜观察了接头的显微组织特征,并采用显微硬度计测试了接头各区域的显微硬度.结果表明,接头的剪切力随着焊接时间(2 ～ 14周波)、焊接电流(20～ 37.5 kA)以及电极力(5～8 kN)的增大均呈先增大后减小的趋势.当焊接时间8周波、焊接电流32 kA、电极力7 kN时,最大接头剪切力达6.961 kN,形成纽扣断裂.接头由半椭圆形镁合金熔核和钢侧热影响区组成,镁侧熔核显微组织由柱状晶和等轴晶组成,钢侧热影响区显微组织为板条状马氏体.镁侧离熔合线越近硬度越高,而钢侧最高硬度出现在钢板的中心.     

5A90铝锂合金点焊接头力学性能研究

采用三相次级整流电阻焊机对5A90铝锂合金进行点焊试验,研究了铝锂合金点焊接头的力学性能。结果表明:在不同点焊工艺参数下,接头拉剪强度均呈先增大达到峰值后又减小的规律变化。当电极压力为8.55 kN、焊接电流为45.5 kA、焊接时间为4 cyc时,最佳接头强度可以达到最大值7.7 kN。断裂模式为纽扣断裂和结合面断裂,纽扣断裂断口为韧性与脆性混合断裂形式。     

基于Ni中间层的钛与不锈钢电阻点焊

以100μm厚的Ni箔为中间层对钛与不锈钢进行了电阻点焊,观察并分析了接头熔核区域的组织特征,研究了焊接参数对Ti/Ni/SUS304接头熔核尺寸和抗剪力的影响。结果表明:在熔核端部外侧界面区Ti侧形成了(α-Ti)和Ti_2Ni相,靠近Ni侧形成了Ti Ni化合物;而在熔核区域的Ti侧、不锈钢侧和熔核内部分别观察到了(α-Ti)+TiFe层、(Fe)+TiFe_2层和TiFe+TiFe_2混合物;焊接接头的抗剪力随焊接电流、焊接时间、电极压力的增大呈先增大后降低的变化趋势,所得接头最大抗剪力约为5.62 kN。