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.     

镁合金电阻点焊液化裂纹机理研究

为了获得高性能的镁合金电阻点焊接头,利用体视显微镜、扫面电镜等设备研究了点焊接头热影响区裂纹的形貌,并研究了裂纹的形成机理及控制方法.结果表明,热影响区裂纹属于液化裂纹,其出现在紧靠点焊熔核的热影响区,并且能够扩展到点焊接头的表面,它可能是由结晶裂纹在熔核边缘产生的应力集中引起的.液化裂纹的形成主要与低熔点液化膜(由低固溶度的原子扩散到熔化的晶界而形成)和冷却过程中产生的拉伸应力有关.应该选择相对低的热输入(即相对小的焊接电流、短的焊接时间或者高的电极压力)来降低热影响区液化裂纹敏感性.     

镁合金点焊焊接裂纹分析

采用点焊机焊接AZ91D镁合金,分析了焊接裂纹产生的机理和影响因素。由于镁合金热脆性区间较大、热导性好,容易产生焊接热裂纹。而且熔核和热影响区都可能产生焊接热裂纹。裂纹沿晶界开裂,为结晶裂纹。焊接热输入越大,热影响区产生裂纹的敏感性越大;偏析越严重,熔核产生裂纹的可能性越大。熔核中的裂纹一般产生于结晶的固一液阶段。     

镁合金电阻点焊凝固裂纹机理

为了获得高性能的镁合金电阻点焊接头,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪研究了点焊接头裂纹的形成机理.结果表明,结晶裂纹的形成,主要与Al和Mn元素偏析造成的晶间低熔点液态薄膜,以及冷却过程中产生的拉伸应力有关.点焊参数(热输入)对熔核结晶裂纹敏感性有很大的影响.热输入增加将增大由熔核收缩引起的拉伸应力,增加原子偏析浓度进而降低液态薄膜熔点,以致于延长拉伸应力的作用时间.因此,应该选择相对低的热输入来降低点焊接头的凝固裂纹敏感性.     

镁合金电阻点焊接头组织结构特点

为了提高镁合金电阻点焊接头的力学性能,采用光学显微镜、激光共聚焦扫描显微镜、x射线衍射仪研究了接头的微观组织和相组成.结果表明,接头主要由熔核和热影响区(HAZ)所构成.熔核一般包括两种不同的组织形态,即熔核边缘的胞状树枝晶和熔核中心的等轴树枝晶.熔核是由大量的α-Mg相和少量的β-Mg17Al12相所组成.相对于未熔化的母材晶粒,热影响区晶粒变粗,并伴随晶界熔化.当焊接电流为23 kA,焊接时间为8个周波,电极力为4.5 kN时,熔核边缘的胞状树枝晶细化,而熔核中心的等轴树枝晶有向等轴晶转化的倾向,且平均晶粒尺寸为12.96μm.     

镁合金电阻点焊技术现状及发展趋势

镁合金具有良好的性能,因此得到了广泛的应用,特别是在汽车制造业具有广阔的应用前景。随着镁合金在汽车制造业中应用的越来越多,镁合金的电阻点焊工艺也越来越受到重视。本文综述了国内外镁合金电阻点焊的研究现状,分析了在研究中还存在的问题,以及镁合金电阻点焊的发展趋势。     

电阻点焊电极帽动态焊接性能研究

为了提高焊接质量，降低焊接成本，针对电极帽使用过程中需要不断修整和更换等问题，提出了一种电阻点焊电极帽动态焊接性能测试与工艺优化方法。该方法从3个环节进行相关研究，通过电极帽动态焊接性能测试来测试不同合金铜的动态焊接特性，总结出动态特性与焊接质量之间的规律；通过焊接样板记录焊点次序，总结点蚀程度与焊接质量之间的规律，推算电极帽更换周期；设计加工新型电极帽来分析其性能及成本，提高焊接质量，降低焊接成本。     

铝合金电阻点焊电极寿命及其烧损原因分析

针对铝合金电阻点焊存在电极烧损和寿命短等缺点,结合国内外相关工作的研究状况,从铝合金点焊电极端面存在的问题、铝合金点焊电极烧损及其影响因素、铝合金点焊电极端面铜铝合金化等方面,分析总结了铝合金点焊电极烧损与寿命短的原因。结果表明:铝合金电阻点焊电极端面与工件界面铜铝合金化是电极烧损及寿命短的主要原因;而探索控制电极端面铜铝合金化反应的措施,是减弱电极烧损程度,提高铝合金电阻点焊电极寿命的重要途径。     

Optimization design of resistance spot welding parameters of magnesium alloy

By means of the quadratic regression combination design process, the regression equations of nugget diameter and tensile shear load of spot welded joint were established. Effects of welding parameters on the nugget diameter and the tensile shear load were investigated. The results show that effect of welding current on nugget diameter is the most evident. And higher welding current will result in bigger nugget diameter. Besides, interaction effect of electrode force and welding current on tensile shear load is the most evident compared with others. The optimum welding parameters corresponding to the maximum of tensile shear load have been obtained by programming using Matlab software, which is 4, 7 kN electrode force, 28 kA welding current and 4 cycle welding time. Under the condition of the optimum welding parameters, the joint having no visible defects can be obtained, nugget diameter and tensile shear load being 6. 8 mm and 3 256 N, respectively.     

热补偿电阻点焊镁合金接头的性能

采用热补偿电阻点焊方法进行焊接镁合金板试验,并分析了焊接电流、焊接时间及电极压力等焊接参数对生成熔核的尺度与接头抗剪强度的影响。试验结果表明,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金,能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核及较高抗剪强度的点焊接头。因而,采用热补偿电阻点焊方法焊接镁合金是有效的。     

镁合金电阻点焊内部喷溅产生的原因分析

在电阻点焊过程中喷溅的产生直接降低焊接接头的强度,因此是最不希望出现的焊接缺陷.文中引入基于显微接触理论的接触电阻模型,通过轴对称有限元模型分析了镁合金电阻点焊过程中的温度场分布及塑性变形过程,以揭示内部喷溅产生的原因.结果表明,由于AZ31镁合金高热导率、低熔点、低比热容和大的线膨胀系数,焊接中需要采用大电流短时间的强参数焊接,所以相对于铝合金和钢铁来说,喷溅在镁合金焊接中更容易发生.内部喷溅产生的原因主要与金属熔化导致熔核内部压强增大相关,增加的压力致使周围的塑性环产生缺口,保护液态金属冲破周围固态金属的束缚,形成喷溅.     

AZ31镁合金与钢异种金属的焊接技术

采用电阻点焊作为热源,进行AZ31镁合金与Q235钢的直接连接。通过扫描电镜、金相显微镜以及万能实验机分析与测试镁-钢点焊接头的微观组织、界面特性以及拉剪性能。研究表明,虽然镁和铁之间几乎不能互溶和形成金属间化合物,但氧和铝元素在镁合金-钢直接电阻点焊中起决定性作用,在镁-钢界面某些区域促进了以镁、铝、氧以及铁元素组成的复杂元素扩散层的形成,而镁、钢之间物理性能的巨大差异在一定程度上限制了界面反应的均匀性,接头拉剪强度约为40 MPa。     

镁合金/镀锌钢板电阻点焊接头拉剪断裂分析

针对2.0 mm厚的AZ31B镁合金以及1.0 mm厚的SPHC镀锌钢板,采用kDWJ-17型三相次级整流电阻焊机进行焊接试验,通过对接头的金相观察、扫描电镜分析,结合原子结合能研究点焊接头拉剪断裂特征.结果表明,点焊接头断裂的形式呈现结合面断裂和纽扣断裂两种方式,纽扣断裂抗拉剪力学性能优于结合面断裂,纽扣断裂断口是以韧性断口为主,脆性断裂为辅的混合断口.熔核区以Fe-Al化合物为主时发生纽扣断裂,熔合线边缘晶粒尺寸粗大以及熔核区Fe-Al化合物结合能大,使其断裂位置在熔合线边缘.熔核区以Mg-Zn化合物为主时发生结合面断裂,其Mg-Zn化合物结合能偏小,容易被拉断.     

Non-parametric effects on pore formation during resistance spot welding of magnesium alloy

The effects of faying surface condition, pre-existing pores in base material and cover plate on the pore formation during resistance spot welding of magnesium alloy were investigated. The results reveal that the hydrogen rejection and the pre-existing pores in base material have little effect on the pore formation, and that the larger pore formation is mainly caused by shrinkage strain during resistance spot welding of magnesium alloy.     

镁合金点焊工艺及焊缝组织分析

针对2 mm厚镁合金AZ31B,在工频DN-100型单相交流电阻点焊机上进行了系列点焊实验.通过选择焊接电流、电极压力和焊接时间,确定了合理的工艺参数;经力学性能试验和接头组织分析表明,在电极压力1 280 N,焊接时间52周波,预压时间20周波的实验条件下,可以获得性能良好的镁合金AZ31B焊接接头.