管板单边电阻点焊过程预压接触分析

通过建立轴对称有限元模型,对管板单边电阻点焊预压过程中电极与板以及板与管间接触行为进行了研究,系统分析了预压阶段接触区域范围及接触压力分布的影响因素.研究发现,管板焊接过程预压阶段的接触压力分布与传统点焊过程预压阶段接触压力分布有很大的不同.在电极和板以及板和管之间均形成环状接触区,可能导致焊后形成环状熔核;预压过程中,电极和板间接触区不受压力变化影响,板和管间接触区则受压力影响明显;接触区域大小和电极端面直径、管板厚度等因素均有关系.试验表明,所建模型的模拟结果与实际是相吻合的,为今后管板电阻点焊工艺参数优化及车身轻量化中管板厚度比优化提供有效依据.     

管板单边电阻点焊形核过程有限元模拟

根据管板单边电阻点焊结构特点,建立了轴对称有限元模型.通过结构、热电场的全耦合,分析了焊接过程中接触面压力变化规律,单边焊熔核形成过程以及形核特点等.结果表明,单边点焊和传统点焊焊接过程有很大的不同.单边点焊焊接过程中工件变形严重,电极和板以及板和管子间接触状态变化复杂,熔核形成需要电流大、时间长,且最终形成环状熔核.与金相试验比较,管板单边焊熔核特征的计算结果与试验结果相符合,证实了所建模型的正确性和适用性.为研究单边点焊过程中焊接参数对熔核形成过程的影响规律及确定合理的管板焊接参数奠定了基础.     

汽车车身电阻点焊焊点强度影响因素的分析

本文从点焊的工艺规范参数及工件表面质量的两方面对焊点强度的影响进行了详细的论述。提出了点焊规范参数相互影响的特点，在合理在数时必须兼顾的原则，对实际生产具有一定的指导意义。     

热循环对片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的影响

研究了在热循环试验条件下,片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的变化规律以及不同含量的稀土元素Ce对Sn-Cu-Ni-Ce焊点力学性能的影响.结果表明,随着热循环次数的增加,片式电阻Sn-Cu-Ni-Ce焊点的剪切力逐渐降低;在长时间热循环条件下,焊点开始萌生裂纹,导致焊点可靠性下降.与此同时,添加微量稀土元素Ce可有效提高Sn-Cu-Ni-Ce焊点的力学性能,随着Ce元素含量的增加,焊点的力学性能逐渐提高,当Ce元素含量为0.05%左右时,焊点的力学性能最佳,且在长时间热循环条件下仍然优于其它焊点.     

镁合金Az31B的电阻点焊

对镁合金AZ31B进行点焊研究，确定出合理的工艺参数，进行了力学性能试验，包括撕裂试验和拉剪试验，分析了个别试件缺陷产生的原因，为进一步工作提供了有益的指导。     

激光再流焊焊接速度对SOP器件焊点力学性能的影响

分别采用半导体激光再流焊与红外再流焊方法钎焊SOP器件,研究了激光焊焊接速度对其焊点抗拉强度的影响,并对焊点断口形貌进行了分析.结果表明,在激光再流焊条件下,激光焊焊接速度对SOP器件焊点的抗拉强度有显著的影响,而Sn-Pb焊点的力学性能对焊接速度的敏感度低于Sn-Ag-Cu无铅焊点,且存在一个最佳焊接速度.通过SEM观察发现,焊接速度相对慢时,断口有浅显韧窝和微孔,焊点断裂类型为微孔聚合型断裂;速度过快时,断口有较多的韧窝群,并且局部区域还有台阶,焊点断裂类型为韧窝型断裂和解理型断裂;焊接速度适中时,断口韧窝大且深,焊点断裂类型为韧性断裂.     

新型双相高强钢点焊接头拉剪力学性能与组织分析

以新型双相高强钢为研究对象,采用不同的工艺参数进行正交试验,并对点焊接头进行拉伸测试,分析各因素对电阻点焊质量的影响;然后对点焊接头金相组织进行观察,分析新型双相高强钢点焊接头的失效模式和接头金相组织特征。结果表明,点焊接头抗剪载荷的最优工艺参数为:焊接电流8 kA,焊接时间15 cyc,电极力2 kN,此时点焊接头的最大剪切力达到最大值。优质焊点在拉剪试验中最先从熔核边界附近开裂,随后延伸至母材部分,直至点焊接头全部断开。     

伺服焊枪在板管单面电阻点焊中的应用

针对板管单面电阻点焊可焊性范围较窄,焊接质量难以保证的问题,分析了伺服焊枪电极位置、运动速度和电极力可控特性在板管单面电阻点焊中的应用前景.结果表明,伺服焊枪的软接触特性可以避免冲击力对焊接工件的影响,从而保证板管良好的接触状态;利用伺服焊枪的可变电极力特性,在焊接过程中减小电极力,能够有效提高接头的抗剪强度,降低焊接变形,改善焊点外观,并且拓宽可焊性范围.伺服焊枪为板管单面点焊的焊接质量提供了有力保障,在板管单面电阻点焊中具有广阔的应用前景.     

电阻点焊的职业危害及防护分析

电阻焊是一种常见的金属连接工艺,尤其在汽车车身制造过程中.从理论计算分析电阻焊紫外辐射辐出的几率、电阻焊作业中可能的紫外辐射来源、紫外辐照检测设备使用要求和限制,以及防护眼镜对紫外辐射的阻隔率等,帮助了解电阻焊的眼面部防护要求,采取适当的眼面部防护措施以降低职业危害的发生.     

基于ANSYS的管板单面电阻点焊数值模拟

针对管板单面电阻点焊工艺,建立其焊接过程的热、电、力耦合有限元分析模型,研究了焊接过程中的接触状态变化、温度场分布和焊接变形过程,揭示了环状熔核的生成机理,并利用金相试验和电极位移曲线对模型进行了验证.结果表明,计算结果与试验结果基本相符,证实了数值模型的正确性和适用性.研究结果可为管板单面点焊焊接机理和质量监控方法研...     

点焊熔核尺寸及焊接电流逆过程设计

提出了点焊接头的逆过程设计方法,根据力学性能要求确定合格熔核的形状尺寸参数,据此构建数值模型,通过模拟计算确定形核所需的电流参数.采用三种规则形状的点焊熔核受拉伸应力的模型,研究点焊焊接结构的力学性能与熔核尺寸的关系,通过分析不同形状熔核的应力云图和拉伸应力随熔核半径、焊透率变化的关系,对熔核形状进行选择与评价;模拟分析出应力分布均匀,应力集中小的熔核形状,利用有限元方法对球台形熔核进行反向模拟计算,得到了形核所需的焊接电流曲线.     

基于微小力学方法检测调质熔核性能

为了改善铝合金点焊熔核质量,通过添加微量稀土元素Er和Ce形成调质熔核,对熔核微观组织观察和能谱分析的结果表明,熔核区晶粒组织明显细化,在熔核中出现金属间化合物,起到促进形核、细化晶粒和阻碍位错运动的作用.对熔核力学性能测试,采取了一种新型的测试方法-小冲杆试验.结果表明,熔核的硬度和强度提高了10%左右,稀土元素的加...     

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.     

电阻点焊熔核微观组织模拟

基于有限差分思想建立了电阻点焊的三维宏观传热模型,并在此模型基础上通过进一步细化网格差分得到枝晶形核和生长所需的温度信息.基于元胞自动机方法建立枝晶形核和生长的微观模型,将已建立的宏观温度场模型和微观元胞自动机模型互相耦合起来,建立了电阻点焊熔核微观组织模拟的宏微观耦合模型.利用耦合模型模拟了5754铝合金电阻点焊一定参数下熔核的微观组织形成过程,所得的模拟结果为"柱状+等轴"晶组织,与试验结果吻合较好.     

多点凸焊熔核形成过程数值模拟及应用

建立了多点电阻凸焊过程的热电耦合ANSYS模型,指出了在多点凸焊过程中电流出现明显的分流现象.发现了在通电焊接的过程中,受温度和压力综合影响,上工件与下工件的接触点电流密度最大,两侧电流密度值则呈明显下降趋势.并以金属波纹填料凸焊过程为应用实例,对该过程热学和电学行为进行了定量的分析.结果表明,在0.17 mm厚的304不锈钢孔板波纹填料板的凸焊过程中,数值模拟得到的不同时刻熔核温度场、熔核尺寸与实测结果吻合良好,此方法可为多点凸焊工艺参数设计和优化提供理论依据.     

点焊电极球面半径对熔核尺寸的影响

在影响点焊质量的诸多因素中,电极半径的作用不容忽视.利用ANSYS软件,建立1/2轴对称模型,在解决接触问题的基础上,对点焊过程进行数值模拟,定量研究了球形电极端面半径变化对低碳钢点焊熔核尺寸的影响,分别计算出采用不同电极球面半径点焊时的熔核尺寸,并通过实际施焊验证了模拟的准确性.结果表明,电极球面半径变化对熔核直径、工件焊透率有显著影响,而对热影响区外围空间尺寸影响不大,计算结果与试验结果误差在10%以内.     

(Cr2O3+Al)粉末铝热剂对6061铝合金电阻点焊熔核的影响

通过添加Cr₂O₃+Al粉末铝热剂介入6061铝合金电阻点焊,研究Cr₂O₃+Al粉末铝热剂介入对电阻点焊熔核成形、显微组织、力学性能等质量因素的影响.研究结果表明,在Cr₂O₃+Al粉末铝热剂冶金反应提供的铝热反应热的辅助作用下,可以有效增大6061铝合金的熔核尺寸.由于反应热的释放使熔核中心周围区域温度梯度降低;Cr₂O₃+Al粉末铝热剂的添加,使熔核中心区域分布了更多的异质形核晶核,并促使凝固进程中的固-液界面前沿出现大范围成分过冷,从而更有利于等轴晶的形核.熔核中心等轴晶的分布更为均匀,枝晶束更为细小,并强化熔核胞状晶区,从而使焊点强韧性得到提高.     

铝合金点焊焊点超声回波信号特征与熔核直径测量方法

对铝合金点焊焊点进行了超声检测,分析了焊点各区域的超声回波信号特征,并用MATLAB设计了点焊焊点熔核直径的计算程序.该程序可通过两种方法来计算焊点熔核直径,一种是对超声A扫描信号处理,另一种是对B扫描图像进行处理.最后,将计算所得的焊点熔核直径值和熔核直径实测值对比.结果表明,采用超声回波信号法测量焊点熔核直径是可行...     

差强差厚三层板电阻点焊熔核尺寸的控制方法

针对差强差厚三层板电阻点焊过程熔核形成规律展开研究,提出采用不对称电极帽匹配方法改善点焊熔核尺寸及可焊性窗口宽度.基于建立的有限元模型,分析了两种电极帽匹配下薄板侧熔核形成过程中的电流密度、温度场及熔核尺寸的变化规律.通过试验对比分析了不同焊接时刻的薄板侧熔核尺寸,并建立了两种电极帽匹配下的差强差厚三层板点焊可焊性工艺窗口.结果表明,该方法能有效解决差强差厚三层板点焊过程中的熔核偏移及薄板侧熔核尺寸偏小的问题,提高电阻点焊过程的鲁棒性.