电阻-激光组合点焊工艺对热冲压高强钢焊接接头力学性能的影响

通过实验研究了热冲压高强钢在电阻-激光组合点焊这种新焊接工艺方法下,点接接头各区域力学性能、显微组织和断裂机理。研究结果表明,电阻-激光组合点焊接头的强度和韧性要比单独电阻或者单独激光点焊接头提高许多。整个点焊接头分为两个焊接区:电阻焊接区与激光焊接区。相比母材和激光焊接区,电阻焊接区的硬度值较小。软化区为回火组织,激光外侧软化区最为薄弱。     

焊接电流对铝合金-钢电阻点焊接头组织和性能的影响

采用电阻点焊实现对铝合金A6061和B1500HS高强钢的焊接,研究了焊接电流对铝合金/高强钢点焊接头组织和性能的影响。采用万能试验机测试焊接接头力学性能,采用SEM观察焊接接头显微结构及熔核直径、金属间化合物层厚度。结果表明,铝合金/钢点焊接头剪切力随焊接电流增大先增大后减小,焊接电流10 kA时达到最大值3409 kN。焊接电流对铝合金/钢点焊接头表面质量影响较大。     

激光点焊花样对高强钢接头力学性能的影响

设计了8种激光点焊花样,并将其分别应用于DP980和QP1180两种超高强钢的激光搭接焊上。通过拉伸试验机和专用夹具对这两种材料的8种点焊花样接头的十字拉伸、剪切拉伸和剥离性能进行了测量和分析。结果显示,点焊花样对DP980和QP1180的十字拉伸和剪切拉伸载荷有显著影响,对DP980的剥离载荷影响较大,但对QP1180的剥离载荷影响有限(除I形外)。不同点焊花样的焊缝长度与十字拉伸、剪切拉伸和剥离载荷的相关性不明显。其中,S形、O形和Z形的剪切拉伸载荷超过了30000 N,是C形的1.5倍以上。综合考虑成本和性能,O形焊缝的优势较为明显,虽然其焊缝长度比常用的C形高1倍,但其十字拉伸和剪切拉伸载荷有显著提高。     

焊接电流对M51/RM80异种钢电阻点焊接头力学性能和断裂行为的影响

将电阻点焊技术引入到双金属带锯条制备过程中齿材与背材的焊接工序,采用剪切测试研究了焊接电流对M51粉末冶金高速钢和RM80高强度钢异种钢焊接接头强度的影响,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了不同焊接电流下焊接接头界面组织及剪切断裂行为.结果表明:随着焊接电流增大,焊接接头强度先升高后降低.焊接电流低于800 A时,...     

焊接电流对加磷高强钢点焊接头性能与断裂模式的影响

通过测试不同焊接电流下焊点的组织和抗剪能力,对H220PD+Z加磷高强钢电阻焊的接头性能与断裂行为随焊接电流的变化规律进行了研究。结果表明,随焊接电流的增加,焊接头最大抗剪力先增大后减少,在焊接电流为10 k A时,焊接头抗剪力达到最大值。焊接头的断裂模式与焊接电流及母材的抗拉强度有关。     

热处理对高强钢焊接接头力学性能的影响

对比了高强钢S500MC焊接接头在退火前、后的抗拉强度、硬度、冲击功的变化,结果表明后者的横向抗拉强度、硬度略有下降,而抗冲击能力有所提高,为今后高强钢在焊接后是否需要进行退火处理提供科学依据。     

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。     

焊接电流对5052铝合金电阻点焊接头的性能影响

在电极压力、预压时间、通电时间和维持时间等焊接参数不变的条件下,焊接电流在14~23 k A内以1 k A间隔递增,制备10组试件。基于超声扫描无损检测和准静态力学破坏试验,分析各组接头的超声扫描图、拉剪载荷、失效模式、刚度和能量吸收值,研究焊接电流对5052铝合金电阻点焊接头性能的影响。结果表明,电阻点焊可以实现5052铝合金板材的有效连接;焊接电流为22 k A时,接头成形性较好,接头的拉剪载荷、刚度、能量吸收值等性能均较优。     

焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响

分别采用3种不同的焊接电流焊接隔板静叶和隔板体(含铬量均为11%,但不同材质)的异种钢。测试焊接接头的拉伸、冲击和弯曲性能。结果表明,3种焊接工艺下的组织均为回火马氏体,焊接电流为270 A时的板条马氏体组织更粗大;EDS分析表明焊缝和热影响区的析出相主要为M_(23)C_6相。当焊接电流为240 A时,接头具有较优异的综合力学性能。     

焊接参数对高强钢与铝合金点焊接头性能的影响

高强钢和铝合金的连接在汽车轻量化中具有重要的研究价值。针对DP590高强双相钢和6061铝合金分别采用交流和中频逆变点焊机进行电阻点焊试验,研究不同点焊工艺参数对钢一铝熔核尺寸、点焊接头力学性能的影响,并对高强钢一铝合金的中频逆变电阻点焊接头断口形貌进行机理分析。研究表明:当高强钢与铝合金的点焊热输入量较小时,热输入量增加有利于形成较大熔核直径;但增大到一定程度后,会逐渐稳定。同时,高强钢-铝合金电阻点焊熔核尺寸与其接头的正交拉伸、抗剪强度有一定关系,抗剪断裂出现在铝母材侧,断口形貌为明显的韧性断裂。     

双相钢电阻点焊接头力学性能的研究

对2 mm厚汽车用980 MPa级双相钢板进行了最佳工艺下的电阻点焊,对焊接接头的显微组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析。结果表明:在该焊接工艺下,接头的焊接性能满足工艺要求,点焊接头的剪切断裂主要是在过热区或相变不完全重结晶区,属于热影响区断裂。     

激光螺旋点焊和电阻点焊DC06镀锌钢接头组织和性能

对比研究了激光螺旋点焊和电阻点焊工艺对DC06镀锌钢接头成形、微观组织和力学性能(显微硬度和剪切性能)的影响规律.结果表明,两种工艺均能获得成形良好的焊接接头,激光螺旋焊接头微观组织主要为铁素体(F)和少量渗碳体(Fe₃C);电阻点焊接头微观组织主要为贝氏体(B)和铁素体(F).由于内外散热不均匀,激光螺旋点焊熔核区中心形成不同硬度的等轴晶,周围为具有明显取向的柱状晶,硬度值为130～160 HV10;电阻点焊熔核区冷速相近,无明显硬度梯度,硬度在190 HV10左右.激光螺旋点焊拉剪承载载荷为10.14 kN,比电阻点焊的8.82 kN提升了13.02%.接头失效形式分析发现:激光螺旋点焊和电阻点焊的失效形式分别为撕出型和拔出型,激光螺旋点焊由于热影响区组织塑性较好,接头受到拉剪作用时更易产生大角度转动而吸收更多的能量,具有更好的力学表现.最后,还对搭接间隙和锌镀层对激光螺旋点焊接头力学性能的影响进行讨论.     

超高强度钢与镀锌双相钢电阻点焊接头强度试验

试验研究了超高强度硼钢板/镀锌双相钢板的电阻点焊接头质量缺陷及其产生原因,通过正交试验设计,重点讨论了焊接电流、通电时间和电极压力对点焊接头强度的影响.结果表明:超高强度硼钢板/镀锌双相钢点焊中超高强度钢板侧更易出现飞溅和烧穿问题,通电时间和焊接电流强度时点焊接头拉剪强度影响显著,这类钢板组合的焊接应优先采用大电流、短...     

AA6061铝合金与镀锌钢焊接接头力学性能

通过使用光纤激光矩形光斑,对异种金属AA6061铝合金和镀锌钢完成熔钎焊接,研究了接头的微观组织和力学性能。结果表明,焊缝较为饱满,未出现气孔、裂纹等缺陷。焊接接头的机械抗力可达到152 N/mm2。     

焊接电流对铝/钢点焊接头组织与性能的影响

研究了焊接电流对6008-T66铝合金/H220YD钢焊接接头组织和力学性能的影响,探讨了影响异种金属焊接接头断裂行为的作用机理。结果表明,随着焊接电流从18 k A增加至22 k A,熔核直径和压痕率都呈现快速增加的趋势,而当焊接电流超过22 k A后,熔核直径基本不变或略有增加,而压痕率不断增大;铝/钢焊接接头中心界面金属间化合物层厚度随着焊接电流的增加而逐渐增大,在焊接电流为25 k A时厚度达到7.1μm;随着焊接电流的增加,铝合金/钢焊接接头的拉剪力呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为22 k A时取得最大值;焊接电流为22 k A时拉剪试样以钮扣断裂方式在熔核处断裂,而焊接电流过高或者过低,拉剪试样都断裂在结合面处。     

先进高强钢电阻点焊接头的断裂模式分析与预测

研究了先进高强钢(advanced high strength steel, AHSS)两层板电阻点焊接头的断裂模式,不同的断裂模式会影响点焊接头断裂时的机理、力学性能及断裂位置,基于不同组合下的临界熔核尺寸、最大载荷、断口宏观形貌、初始断裂位置、宏观金相组织以及微观硬度曲线等试验结果,阐明了板材厚度和板材强度两类因素对于断裂模式的影响规律. 结果表明,板材强度因素会直接影响断裂模式、初始断裂位置以及最大载荷;板材厚度因素影响断裂模式但不改变初始断裂位置及最大载荷. 临界熔核尺寸的影响因素有板材厚度、板材强度、熔核中缺陷以及拔出断裂位置距熔合线的距离. 在此基础上,文中提出了临界熔核尺寸(D_CR)的预测模型及预测方法,该方法与试验值符合较好,为实际工业应用中的临界熔核尺寸判定提供了理论依据.     

先进高强钢电阻点焊接头断裂模式的研究进展

随着汽车轻量化的发展趋势,先进高强钢(Advanced high strength steels,AHSS)在汽车结构中的应用逐渐增加,因此研究AHSS电阻点焊接头具有重要意义。重点关注AHSS点焊接头的断裂模式问题,综述近年来国内外关于同种材料两层板断裂模式、异种材料两层板断裂模式、三层板断裂模式、断裂模式的数值模拟以及界面断裂抑制方法等方面的研究进展,提出AHSS点焊接头的断裂模式及机制研究中有待解决的问题,展望未来关于AHSS点焊接头的断裂模式的研究热点和方向。     

CMT焊接电流对铝/镀锌钢板接头组织和力学性能的影响

采用ER4043焊丝对5052铝合金/CR340LA镀锌钢进行CMT熔-钎焊,研究焊接电流对接头金属间化合物及润湿性的影响。结果表明,在其他参数不变的情况下,焊接电流为68 A和95 A时,铝在钢表面的润湿角小,润湿长度大,达到了较好的润湿性。同时,铝在钢表面的润湿性是电流和镀锌层共同作用的结果。随着电流的增大,钎焊区界面层金属间化合物的厚度也随之增大,并且产生了FeAl_3、Fe_2Al_5和FeAl等多种金属间化合物,这些金属间化合物会随着电流的增大向熔焊区垂直生长。焊接电流68 A时,平均拉剪载荷为2.45 kN。三种电流下的焊接接头均断裂在熔焊热影响区,断口处出现颈缩。     

回火对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢电子束焊接接头组织和力学性能的影响

对Fe-Cr-Ni-Mo高强钢进行电子束焊接,并对焊接接头进行不同温度回火处理,利用OM、SEM和TEM等研究了回火对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,焊态下焊缝金属组织为较粗大的板条马氏体,而热影响区则由较细的马氏体和少量的碳化物组成。高温回火后,在焊缝和热影响区均析出了大量的碳化物。硬度测试结果表明,焊态下焊缝金属和热影响区的硬度相当(分别为560 HV0.5和530 HV0.5),回火处理后硬度显著下降,但仍高于母材(415 HV0.5)。力学性能测试结果表明,焊接接头拉伸试样断裂位置均在母材,焊态下的焊缝冲击吸收能较差,为48 J;回火处理后焊缝金属的冲击吸收能显著提高,如600℃处理后焊缝金属的冲击吸收能为94 J。     

焊接电流对汽车用双相钢板电阻点焊接头组织和性能的影响

试验研究了焊接电流对双相钢板DP800及DP1000电阻点焊接头组织和性能的影响。结果表明,DP1000钢板工艺参数范围比DP800钢板大;随着焊接电流增加,点焊接头剪切力呈现先增加后减小的趋势,显微硬度值呈现增加的趋势;DP1000钢点焊接头的剪切力高于DP800钢点焊接头的剪切力。