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。     

汽车用镁/钢异种金属冷金属过渡点焊工艺特性

采用冷金属过渡的方法对AZ31B变形镁合金和镀锌钢板进行搭接点焊试验,运用正交试验法优化工艺参数,同时利用光学显微镜、扫描电镜和万能拉伸试验机对焊接接头的微观组织和力学性能进行研究.结果表明,运用冷金属过渡方法能够获得成形美观和性能良好的焊接接头;工艺参数显著性顺序为镀锌钢板孔径大小、送丝速度、点焊时间;接头为典型的点熔钎焊接头,由钎焊结合区和熔焊结合区组成;接头的抗拉剪载荷可达3.12 kN,远大于相同尺寸下镁镁点焊试样的抗拉剪载荷,接头的断裂方式为剪切型断裂和撕裂型断裂.     

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。     

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。     

镁/铝异种金属填充式摩擦点焊接头特性

采用填充式摩擦点焊技术对镁/铝异种金属进行工艺试验,并对点焊接头的力学性能和微观组织进行分析.结果表明,当采用合理的搭接接头设计和工艺参数进行镁/铝异种金属摩擦点焊时,可获得表面平整、抗剪切能力强的焊点,其焊点剪切力可达1865 N.组织分析发现,在焊核与镁母材之间的竖直界面处易出现少量的孔洞、微裂纹等缺陷,接头的断裂正发生在该区;而在镁/铝之间的水平界面结合良好,存在一定厚度的界面层组织,且该界面层组织的硬度要比两侧母材的硬度明显高很多,这与摩擦点焊过程中脆硬相的金属间化合物的形成有关.     

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。     

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。     

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。     

汽车用镁/钢异种金属的焊接接头组织与性能研究

采用熔化极惰性气体保护电弧焊(MIG)方法对AZ91D合金/Q345钢异种金属进行了焊接,研究了焊接电流和焊接速度对焊缝显微组织和焊接接头抗拉强度的影响。结果表明,不同焊接电流条件下焊缝区都为等轴晶,且随着焊接电流的增加,焊缝区晶粒尺寸逐渐增大;随着焊接电流的增加,焊接接头的抗拉强度呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为130 A时取得最大值144 MPa;随着焊接速度的增加,异种金属焊接接头的抗拉强度呈现先增加后降低的特征,在焊接速度为750 mm/min时取得最小值,抗拉强度最小值约为38 MPa。AZ91D合金/Q345钢异种金属适宜的MIG焊接工艺为：焊接电流130 A,焊接速度600 mm/min。     

汽车用镁/钢异种金属焊接接头的组织与性能研究

以Ni箔为中间层材料,对汽车用AZ31合金和304不锈钢进行了扩散焊接处理,研究了不同焊接温度和焊接保温时间下的焊接接头的显微组织和物相组成变化,并对不同保温时间下的焊接接头扩散层显微硬度和剪切强度进行了分析。结果表明,AZ31/Ni/304焊接头界面可分为靠近304不锈钢扩散层、共晶层、白色块状化合物层和AZ31合金基体渗透层;随着焊接温度的逐渐升高,扩散层的整体厚度呈现逐渐减小的趋势;随着焊接保温时间的延长,焊接扩散层厚度先增加而后降低;在整个焊接接头界面中,白色块状Mg-Ni-Al三元金属间化合物层的显微硬度最高,且当保温时间为20 min时取得最大值269 HV;AZ31/Ni/304焊接头的剪切强度随着保温时间的延长呈先增加而后降低的趋势,在保温时间为20 min时取得剪切强度最大值。     

镁铝异种金属的搅拌摩擦胶接点焊

对3 mm厚的AZ31镁合金和5052铝合金异种金属进行搅拌摩擦胶接点焊(Bonding-FSSW)试验,并分析了接头组织和硬度.研究结果表明,搅拌针长度的缩短和适当的轴肩尺寸能够获得成形质量和力学性能良好的点焊接头;在镁/铝交界处形成了一个由铝合金、镁合金以及胶接剂相互扩散组成的扩散层,该扩散层使得铝板与镁板上下紧密连接,并且连接处的硬度值最高.     

钢/铝异种金属点焊研究进展综述

基于电阻点焊过程中工艺信号特征,在不同间距、不同间隙和不同间距与间隙3种条件下,引入相关性分析方法分析工艺信号与熔核直径之间的相关性,并建立基于麻雀搜索算法-BP神经网络(sparrow search algorithm- back propagation neural network, SSA-BP)的电阻点焊质量预测模型,将功率、焊接电流、焊接电压和动态电阻作为预测模型输入特征. 结果表明,经麻雀搜索算法优化后的BP神经网络在测试集上的决定系数R²、均方误差(mean-square error, MSE)、均方根误差(root mean square error, RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error, MAE)分别为0.95,1.55,1.24和0.90,均优于BP模型. 获得了功率、焊接电流、焊接电压和动态电阻与熔核直径的映射关系,可为焊接的工艺参数设计提供依据.

     

激光焊接镁/铝异种金属的显微组织与性能

对1.8 mm厚AZ91镁合金和1.2 mm厚6016铝合金平板试件进行激光搭接焊试验,利用体视显微镜、卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子显微硬度仪、微机控制电子万能试验机等手段研究镁/铝焊缝的表面成形性、接头区域的金相组织、界面元素分布、断口形貌、主要物相、显微硬度与接头力学性能。结果表明:激光功率1900 W,焊接速度50 mm/s,离焦量f为0,Ar气保护气体流量为15 L/min时,焊缝表面成形性良好,热影响区窄,晶粒细化;焊接接头平均抗拉强度和抗剪强度分别为13.99和12.79 MPa,镁侧和铝侧焊缝硬度均高于母材;剪切断口较平坦、光滑,出现相互平行的疲劳条纹;拉伸断口存在较多高度不一致的解理台阶,呈脆性断裂特征;镁/铝焊缝界面存在Mg17Al12、Mg2Al3主要物相,其中Mg17Al12脆性相高温下比Mg2Al3延性相结构稳定,是镁/铝焊接接头呈现脆性特征和较难实现焊接的主要原因。     

304/ST12异种钢电阻点焊工艺研究

文中采用软规范和硬规范2种电阻点焊工艺研究了焊接电流对304/ST12异种钢电阻点焊接头最大拉伸剪切力的影响。观察到了点焊接头熔融金属挤出现象,发现在大电流、硬规范条件下,304不锈钢的高电阻率和低导热性能对点焊接头最大拉伸剪切力的影响更大。     

汽车用DP780/DP590双相钢电阻点焊工艺与性能研究

采用电阻点焊实现对双相钢DP780和DP590的焊接。研究了点焊接头工艺和性能。结果表明,DP780/DP590异质双相钢点焊最佳工艺为:焊接电流8.5 k A、焊接时间320 ms、焊接压力3.5 k N,在最佳工艺条件下拉剪力达到18.32 k N。随着焊接电流的增加,DP780/DP590双相钢点焊接头拉剪力先增加后基本不变;随着焊接时间的增加,点焊接头拉剪力先增加后减小。DP780/DP590双相钢点焊接头熔核区组织主要为马氏体和铁素体,随着焊接电流或焊接时间的增加,马氏体含量增加,铁素体含量减少。     

共晶合金中间层连接镁/铝异种金属的界面组织及结合强度研究

采用高温加压,中间加镁铝合金粉末或镁锌合金粉末连接剂的方法,分别在450及360℃温度条件下以不同的压强及保温时间,对纯镁和纯铝进行连接.利用扫描电子显微镜(SEM,配备EDS)对所制备的镁铝连接件进行了显微组织结构观察,通过弯曲试验测试了连接件的结合强度.结果表明:高温加压处理,可成功实现镁铝的连接;压强升高,连接件的结合强度增大;保温时间对结合强度的影响与连接剂有关.     

铝/钢异种金属的焊接工艺与组织性能研究

以6008-T66铝合金板/H220YD钢板异种金属为研究对象,研究了焊接时间对异种金属焊接接头显微组织和力学性能的影响,并分析了焊接时间的作用机理。结果表明,当焊接时间从50 ms增加至400 ms过程中,铝/钢焊接接头中6008-T66铝合金板侧的压痕深度缓慢增加,而熔核直径逐渐增大,铝/钢焊接接头中心界面处的金属间化合物层的厚度呈现逐渐增加的趋势;铝/钢焊接接头的拉剪力随着焊接时间的增加呈现先增加而后减小的趋势,在焊接时间为300 ms时取得最大值;除了焊接时间为300 ms时,铝/钢焊接接头的拉剪试样以钮扣断裂方式失效外,其余焊接时间下的拉剪试样都断裂在结合面处。     

镁/铝异种金属焊接的研究现状与展望

镁合金和铝合金(Mg合金和Al合金)都具有很多优良的特性,在现代工业中占有越来越重要的地位,实现Mg/Al异种金属的可靠焊接对于轻量化的发展具有重要意义。然而,在Mg/Al异种金属焊接过程中存在一些亟待解决的问题,例如Mg合金和Al合金易氧化、易形成气孔和连续分布的金属间化合物(IMCs)等严重影响接头性能。本文分析了Mg/Al异种金属的焊接性,回顾了Mg/Al异种金属焊接技术的研究进展,阐述了Mg-Al IMCs的改善和消除,并对Mg/Al异种金属焊接提出了展望。     

汽车制造中铝和钢异种金属间的点焊研究

以铝代钢是汽车轻量化的有效途径,其中铝/钢异种金属间的焊接是技术关键点.点焊方法灵活高效,是汽车制造过程中铝/钢焊接的一种有效方法.铝/钢异种材料的点焊方法有电阻点焊、搅拌摩擦点焊、激光点焊、胶接点焊等,其中工艺参数的选择是控制金属间化合物的有效因素.综述了各种点焊方法在工业实际生产中的优势与存在的不足,提出了点焊工艺在汽车制造领域铝/钢异种金属连接中的应用前景.