电阻点焊过程中动态电阻的变化规律

动态电阻变化是电阻点焊过程中的重要内容．了解不同材料在焊接中动态电阻的变化规律,可以预测点焊接头的形成过程,建立熔核形状与动态曲线的关系,实现对焊点质量的监测,目前．已对低碳钢,镀锌钢板、不锈钢、铝合金和镍合金等材料点焊时的动态电阻变化规律进行了研究。     

不锈钢电阻点焊过程中的动态电阻变化规律分析

对利用自动数据采集技术获取的不锈钢点焊过程中的动态电阻信息进行系统研究.结果表明,不锈钢点焊过程中动态电阻能够灵敏且有规律地反映点焊工艺参数的变化,蕴含着丰富的点焊质量信息.焊接过程中动态电阻变化与熔核生长过程具有明显的对应关系,动态电阻曲线的拐点时间及终点值等特征量分别与熔核出现时间和最终熔核尺寸有很强的相关性.点焊过程喷溅会导致动态电阻骤降,其动态电阻变化率曲线在相应位置出现尖峰,为喷溅的自动识别提供了依据.     

精密逆变电阻点焊的应用

首先介绍了精密逆变电阻点焊机系统,包括系统的组成,特点,然后介绍几种典型工件的焊接工艺,结果表明,这种焊机在精密零件 的电阻点焊中有其独持的工艺优势,有很好的推广应用价值。     

分形理论及其在电阻点焊中的应用前景

介绍了分形理论，探讨了其在电阻点焊中的应用前景。分形理论包括分形的基本概念、分形理论的发展、3个分表维数的概念度计算。分形在点焊中的应用包括电极间接触电阻的确定、熔核形成过程中的相变及搅拌运动、点焊中特征信号的提取。     

数学化电阻点焊控制器

根据电阻点焊的控制要求,设计了基于微处理器技术的数字化点焊控制器。控制器基于PHILIPS的80C552单片机设计,具有焊接程序控制、焊接电流波形调制、故障诊断等功能;控制器提供了基于LCD显示与键盘输入的数字化参数设置界面对控制器的可靠性设计进行了分析,采取了硬件和软件的抗干扰措施。试验证明设计的点焊数字控制器具有良好的动态特性。     

点焊过程热膨胀变形分析

用有限元方法模拟了低碳钢点焊过程的热膨胀变形，给出了正常焊接、工件受约束和极限条件下的热膨胀变形的理论计算结果，分析了热膨胀对电极的作用和各种机械约束对热膨胀行为的影响，结果表明：焊接区热膨胀以电极有很在的推动作用，最大位移量在电极轴线方向；焊接热膨胀变形受工件的约束条件，电极压力及焊机机械参数的影响，变形规律有所不同，研究结果为热膨胀法点焊质量实时控制提供了理论指导。     

电阻点焊的单片机控制器研究

研究了AT89C51单片机控制电阻点焊过程，键盘控制输入参数，LED动态显示的新型控制装置。详细介绍了该控制器硬件和软件设计。采用谊控制器可改善焊接循环，提高焊接电流和焊接时间的控制精度，工作性能稳定，程序编制灵活。试验表明．其性能稳定可靠，并具备进一步扩展、开发的能力。     

铝合金电阻点焊过程的有限元模拟

建立了铝合金电阻点焊过程的有限元分析模型，采用基于显微接触理论的接触电阻模型模拟点焊过程中试件与试件界面上的接触电阻。计算获得了焊接过程中电极／试件和试件／试件接触界面上接触半径的变化，以及试件间界面上压应力、电流密度和温度的分布。试验考察了熔核的形成和长大过程。比较表明，计算与试验测量结果符合很好，证实了所采用的接触电阻模型在铝合金电阻点焊模拟中的正确性和适用性。     

A mathematical model of rough surface contact characterization in spot welding

0ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＧｅｎｅｒａｌｌｙ,ｔｈｅｒｅａｒｅｔｈｒｅｅｃｏｎｔａｃｔｓｕｒｆａｃｅｓｉｎｓｐｏｔｗｅｌｄｉｎｇ ,ｔｈｅｕｐ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ/ｓｈｅｅｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ ,ｔｈｅｓｈｅｅｔ/ｓｈｅｅｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ (ｆａｙｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ)ａｎｄｔｈｅｄｏｗｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ/ｓｈｅｅｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ.Ｏｎｏｎｅｈａｎｄ ,ｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｔｔｈｅｓｈｅｅｔ/ｓｈｅｅｔｆａｙｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｏｆｔｈｅｏｒｉｇｉｎ…     

Quality estimation of resistance spot welding of stainless steel based on BP neural network

The end value of the dynamic resistance curve of stainless steel was proved to have strong correlation with nugget size by experiments, so it was an important factor for estimation of weld quality. BP neural network was employed to estimate the weld quality. The end value of the dynamic resistance curve, welding current and welding time were selected as the input variables while the nugget diameter, which is closely related to weld quality, was selected as the output variable. Testing results shows that such network has fine fault tolerance and real-time quality estimation is possible.     

低碳钢点焊喷溅的动态电阻特征参量

针对电阻点焊车间生产,开发了一套点焊过程动态数据采集装置,用以采集和分析点焊过程喷溅行为的动态特征.利用系统对试验室环境下的点焊过程进行数据采集,分析了焊接电流、电极力、焊件表面状态、小边距及分流影响下喷溅的动态电阻曲线特征.结果表明,低碳钢点焊过程喷溅发生时,其动态电阻及其变化率曲线形式、峰值的大小、峰值点到达时刻和停留时间、峰值下降量等都有所不同;曲线在不同阶段有不同程度的突变,前期突变程度较大,后期较为平缓;提取的喷溅动态特征参量为动态电阻曲线及其变化率曲线的不同程度突变.     

Dynamic simulation of resistance spot welding of zinc-coated steels

A model was developed to simulate the temperature distribution and nugget formation during resistance spot welding （ RS1V） of zinc-coated steels. It employs a coupled thermal-electrical-mechanical analysis simulating the dynamic RSW process. Temperature-dependent thermal-electrical-mechanical material properties were considered including contact-resistance. The contact area was determined from a coupled thermal-mechanical analysis. A layer of transition elements was used to represent the change of contact area by killing or activating elements. The heat generation and temperature field were computed in a coupled thermal-electrical model. All these analyses were solved using the commercial finite element method （FEM） based on ANSYS code, and some advanced functions were used by writing a paragraph of codes by the authors. Compared with the results from only coupled thermal-electrical model in which contact area was uniform during the whole process, the result matches better to the experimental results.     

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。     

铝合金点焊的多场耦合建模与动态过程数值模拟(英文)

基于铝合金点焊的热、机、电及相变原理,建立热电力耦合场的轴对称有限元数值仿真模型,实现对焊接区温度场、电场、应力应变的动态模拟。发现了焊接电流变化激发的铝合金动态电阻"瞬态逆向虚变效应",揭示了过程热电耦合瞬态与稳态差异性作用机理,阐释了焊接电流增加而瞬态电阻骤降的反常现象。基于铝合金点焊稳态仿真与实验结果修正了动态电阻数值计算模型。AA5182的计算与实验结果表明,考虑动态电阻"瞬态逆向虚变效应"的动态仿真模型能够精确描述焊接电流调整过程中的电参数动态变化和铝合金焊点熔核的生长过程。     

电阻点焊电磁力的试验分析

由于电阻点焊使用的是高电流,因此在焊接过程中产生强磁场.文中以固定式点焊机为例,将电极臂及电极等效为一段通电导体,对电阻点焊过程中产生的电磁力作了理论分析,研究了电阻点焊电磁力的测试方法,并在一台中频直流焊机上对电磁力进行了测试.理论分析和试验结果均表明,电磁力的作用是使得电极力减小,即电磁力有抵消电极力的作用;电磁力的大小主要与焊接电流及电极臂的开口高度有关,与焊接电流的平方成正比,与电极臂的开口高度成反比.因此,在实际焊接中,在设定或测试电极力时,应充分考虑电磁力的影响.     

镁合金电阻点焊接头中的缺陷

研究了新型轻质镁合金在电阻点焊中的主要缺陷,分析了焊接缺陷的形貌特点、形成原因和危害,为提高镁合金点焊接头质量提供了依据.结果表明,在镁合金电阻点焊接头中的裂纹为结晶裂纹,与电流特性、结晶时的应力状态和成分偏析有关;缩松和缩孔的产生主要与焊接过程中金属热膨胀及焊接后期锻压力大小有关;电极粘附和焊接喷溅是镁合金点焊中最常见的缺陷,产生的主要原因是电极与工件以及工件与工件界面处局部过热造成的.     

基于焊点表面图像处理的点焊质量监测

以采集的电阻点焊接头表面的数字图像作为信息源,探索了一种新的点焊质量无损监测方法.首先,通过图像特征分析,焊点表面图像被划分为4个环形特征区域,提取环形特征区域面积作为表征焊点质量的特征参数.其次,根据特征区域面积与焊点抗剪强度的相关性分析结果,选择了相关性显著的3个特征参数作为输入向量,焊点抗剪强度作为输出向量,建立了点焊质量的RBF神经网络监测模型.仿真分析和验证结果表明,基于焊点表面图像特征信息处理监测点焊质量的方法是可行的.     

双相钢电阻点焊接头断裂形式研究

针对双相钢电阻点焊过程焊接工艺窗口窄、易出现熔核断裂的问题,文中通过焊点力学性能与微观金相试验,研究了不同焊接工艺参数变化时对双相钢焊点质量的影响规律,建立其焊接工艺窗口,分析了双相钢熔核断裂的成因及焊接参数对熔核断裂的影响规律.研究表明,对于一定板厚的试件,临界熔核直径将是决定双相钢点焊接头是否出现熔核断裂的重要参数之一,并给出避免熔核断裂的合理焊接工艺参数.     

图像处理在电阻点焊质量检测中的应用

现代制造业广泛使用电阻点焊技术,研究者长期致力于实现焊接质量快速无损检测技术的研究,本文以低碳钢为试验材料,在各种点焊工况下对焊点图像进行了采集与预处理,利用分形理论对焊点图像边缘进行检测,结果证明,利用分形几何可有效提取焊点边缘.文中研完了焊点图像特征区域面积与焊点强度之间的关系,结果表明,焊点表面图像面积与焊点强度之间呈正比例关系,可以利用焊点表面图像对点焊质量进行检测.     

基于Rogowski线圈的中频点焊次级电流检测装置

为了更准确的检测焊接电流以保证焊接电流控制精度,设计了次级电流检测装置。针对中频电阻点焊焊接电流的特点确定了Rogowski线圈的参数,分析了Rogowski线圈基本调理电路的各种误差,提出了对称补偿的调理电路,研究了测量装置的性能及稳定性。测试结果表明,设计的对称补偿调理电路有效地克服了传统积分电路的长时间积分漂移以及宽范围测量非线性问题,在整个测量范围内有良好的线性度及精度,可实现大焊接电流的长时间准确稳定测量。同时,设计的电流检测装置体积小,安装方便,成本低,可以广泛的应用于中频电阻点焊控制器。