DP780双相钢电阻点焊的数值模拟及试验验证

为了提高实际生产中的焊点质量,探究影响焊点质量的因素,针对厚度分别为1.6和2.0 mm的DP780样片组,建立电阻点焊过程的轴对称有限元模型,采用融合力场、热场、电场及微观组织结构的耦合分析模型模拟点焊熔核形成过程,研究点焊加热及冷却过程中的温度场分布特点,确定熔核尺寸和抗剪强度指标.通过试验测定实际点焊接头的熔核尺寸以及抗剪强度.结果表明,模拟预测的熔核尺寸、失效剪切力与试验值之间误差分别为2.05%和13.6%;焊接过程中的飞溅是导致误差的主要原因.     

热成形B1500HS硼钢与DP780双相钢点焊焊接性及仿真分析

以热成形B1500HS钢和DP780双相钢电阻点焊为研究对象,通过对焊点的熔核特征、热影响区微观组织以及焊接缺陷的分析,对焊接接头的焊接性能进行评价。同时,结合Sorpas软件建立点焊数值模型,对点焊过程进行了仿真分析,再现了点焊的熔核形成过程、焊接温度场分布以及焊接后焊点特征。研究表明,板材的接触电阻和焊接电流密度分布影响焊核的形成;热影响区主要由于焊接热循环中峰值温度不同,形成不同的微观组织结构;焊接缺陷的形成主要是由焊接飞溅影响所致。     

TRIP800钢电阻点焊热过程的数值模拟

利用ANSYS12.0软件模拟了TRIP800钢点焊初期点焊接头的预压应力场及熔核形成过程中温度场的变化,揭示了点焊过程预压应力场对熔核温度场的影响、熔核的形成过程中温度场分布云图。通过与实际点焊接头熔核大小的比较,证明模拟结果准确可靠,可以作为生产实践的理论参考。     

高强钢与铝合金电阻点焊性能

针对高强钢DP590和铝合金Al6061利用电阻点焊专业有限元软件SORPAS进行模拟分析,分析了钢-铝点焊熔核形成过程的三个阶段,阐述了钢-铝电阻点焊的非对称温度场分布特点及由此产生的熔核偏移和双熔核特征;通过EDS等检测手段结合宏微观金相组织及试验过程中实测的焊接区动态电阻,揭示出点焊接头形成过程即熔融成液态的铝合金在钢-铝界面处向高强钢润湿铺展并扩散而形成熔-钎焊接头;焊接过程中铝原子扩散到钢中的原子分数达到40%左右,形成钢铝晶间化合物的厚度小于2μm.     

铝合金电阻点焊热声场研究

电阻点焊是电阻焊技术的重要组成之一,该工艺具有能量集中、生产效率高、易于实现自动化等特点,是一种不可或缺的材料加工方法,被广泛应用于多个领域.点焊工艺又是一个电、热、力等多因素耦合的复杂过程,工艺过程非常短,而且熔核无法直接观测,增加了对其进行有效地质量检测的难度.目前,超声波等多种检测技术取得了一定的效果,但仍存在诸多不足.本文依据热声理论,研究铝合金电阻点焊的熔核尺寸与热声场规律,为进一步利用热声效应反演熔核尺寸信息做好铺垫,从而可以以此熔核信息来判断焊点质量,为电阻点焊质量检测提供新的途径.在热声理论的基础上研究了铝合金电阻点焊熔核尺寸与热声发射之间的关系,并且利用Matlab软件编程计算,模拟了不同形状尺寸点焊熔核的热声发射情况.结果表明:随着熔核半径的整体增加,工件表面热声压幅值呈上升趋势;熔核不同方向的热声压幅值随着该方向上熔核半径的增大而逐渐降低.     

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。     

基于热声理论的铝合金电阻点焊熔核反演成像研究

电阻点焊过程具有一些独特的性质:形核过程的时间短;点焊熔核的形成过程因处于封闭状态而无法直接观测,直接提取焊点质量信息非常困难。目前,超声波等多种检测技术得到了一定的发展,但仍存在诸多不足。因此,本文引入热声理论,结合近场声全息理论和反演理论,利用交流点焊时工件产生的周期性波动的热量及由此而激发的热声效应来反演熔核尺寸信息,以此来判断焊点质量,为电阻点焊质量检测提供新的途径。结果表明:反演熔核图像能在一定程度上反映熔核截面尺寸的变化趋势及形貌特征。厚度为0.5 mm的工件的反演结果失真比较严重;厚度为1.0 mm和1.5 mm的工件,反演图像基本能反映出熔核尺寸的相关信息,但尚不能准确描述熔核的绝对尺寸。     

A6061铝合金与Q235钢电阻点焊接头组织与性能

采用热补偿电阻点焊方法对A6061铝合金与Q235低碳钢进行焊接,探讨了焊接电流、电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响,观察分析了熔核界面区反应物形貌及分布等微观组织结构特征。试验结果表明,A6061铝合金与Q235低碳钢采用热补偿电阻点焊方法能在较低的焊接电流条件下获得具有较大熔核与较高抗剪力的点焊接头;接头熔核直径及抗剪力随焊接电流、电极压力的增大而增大;无飞溅条件下接头最大抗剪力为4.25 kN,对应的焊接电流为17.5 kA;接头界面处生成了主要由Fe2Al5和FeAl3构成的金属间化合物层。     

热冲压高强钢点焊接头质量评价

热冲压高强钢由于其独特的材料特性及点焊热循环的瞬时高温作用,致使点焊接头存在严重的不均匀性,接头更倾向于以界面断裂方式失效,采用传统的接头评价标准存在严重的评价不足问题。针对热冲压高强钢点焊接头质量评价问题,建立热冲压高强钢焊点熔核区球面模型,通过对界面断裂和熔核拔出两种失效方式下的接头应力分析,获得热冲压高强钢焊点临界失效熔核直径评价标准,并在1.2 mm,2 mm厚热冲压高强钢板上通过验证。结果表明,该临界失效熔核直径评价标准能够准确评价22MnB5钢板点焊接头失效。     

AZ91D镁合金电阻点焊显微组织及裂纹分析

对1.5mm厚的AZ91D镁合金板进行交流电阻点焊,采用无水乙醇、肥皂水、水对AZ91D镁合金进行抛光,研究了其点焊接头的显微组织及显微硬度分布。结果表明,采用无水乙醇抛光时,镁合金显微组织清晰度最好,肥皂水抛光时次之,水抛光时则较前两者模糊;点焊接头由熔核区、热影响区及母材区组成;由熔核中心、热影响区至两侧母材,显微硬度先降低后又升高,以熔核中心为对称轴,两侧显微硬度近似对称分布;在熔核内发现结晶裂纹。     

电阻点焊质量有效控制系统

电阻点焊的接头质量取决于熔核直径,而熔核形成过程又与同时相互作用的各因素有关,因此,只靠测定某一个焊接过程参数来控制质量,显然是不甚有效的。但利用点焊过程多因素数学模型则可使焊接接头质量控制的有效性大为提高。列宁格勒电工学院协同全苏电焊设备研究所研制了以焊接过程数学模型为基础的、     

电极形状对异种不等厚铝合金电阻点焊接头形貌的影响

为了准确预测异种不等厚铝合金电阻点焊熔核尺寸及表面形貌,本文综合考虑电阻点焊过程中电极与工件、工件与工件间接触面积的动态变化以及材料力学性能对接触电阻的影响,建立了较为完善的电阻点焊有限元模型,研究异种不等厚铝合金电阻点焊熔核形成机理以及电极圆角半径对接头形貌的影响规律.结果表明:熔核最先在焊点边缘形成,然后向中心扩展...     

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.     

非等厚不锈钢电阻点焊工艺

研究了非等厚不锈钢电阻点焊工艺,分析点焊接头质量、显微组织特征以及显微硬度分布规律。结果表明,采用硬规范形成的焊点外观质量合格、撕裂性能良好。显微组织分析表明,点焊熔核被晶粒细小的塑形环包围,熔核组织主要由发达的柱状晶和胞状晶组成。显微硬度测定表明,熔核区域的维氏硬度值基本一致,但与两侧母材存在一定的差异。     

异种铝合金电阻点焊接头组织及硬度

对4 mm厚的6N01铝合金和5083铝合金进行电阻点焊试验,并对其接头的组织和硬度进行分析研究。结果表明,异种铝合金电阻点焊接头组织为电阻焊典型的"等轴晶+柱状晶"组织;异种合金焊接时,熔核向电导率低、导热慢和熔点低的一侧偏移;在电阻点焊焊接过程中,6N01母材晶界发生重熔;熔核区的硬度值相差不大且趋近于熔核中心的硬度值最低,平均值为62 HV,同时6N01铝合金的热影响区硬度值有明显下降。     

搭接形式对铝/黄铜异种热补偿电阻点焊接头的组织与力学性能影响

采用不同搭接形式,对铝合金6061-T6/黄铜H70异种材料热补偿电阻点焊工艺进行研究.对比了两种搭接形式下铝/黄铜异种点焊接头的微观组织与力学性能差异.结果表明,采用热补偿电阻点焊的工艺方法可在较低电流水平下实现铝/黄铜异种材料的焊接.在铝侧施加热补偿垫片进行点焊,接头的抗拉剪载荷更高,其熔核由细小的α-Al等轴晶组成;在黄铜侧施加热补偿垫片进行点焊,接头的抗拉剪载荷较小,但体现出延性断裂的特征,其熔核由板条状铜铝化合物组成.     

热成形钢板和微合金钢板的电阻点焊质量对比分析

从熔核尺寸、动态电阻曲线和工艺窗口等方面,对热成形超高强钢板和微合金钢板的电阻点焊质量进行了对比分析。结果表明:在焊接时间仅为80 ms,热成形钢就已形成熔核,而微合金钢点焊熔核在180 ms才开始形成。热成形钢点焊的熔核生长速度比微合金钢快,并且出现飞溅的时间也早。热成形钢点焊工艺窗口的焊接电流宽度仅为1.2kA,易发生飞溅,焊接稳定性差。     

不等厚异种铝合金电阻点焊接头组织与性能

采用电阻点焊机对不等厚异种铝合金2 219(6 mm)+5A06(2 mm)进行点焊试验研究,通过光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜等手段分析了点焊接头显微组织结构形成的机理,并综合显微硬度分布规律以及元素分析,探究了接头不同区域的性能和成因。结果表明:该点焊规范合理,熔核直径约5.9 mm,薄板侧、厚板侧焊透率分别为59%和37%,单点抗剪力平均值约10.42 kN,内部质量良好;熔核为等轴晶组织形态;沿熔核直径方向,母材显微硬度值最高,热影响区其次,熔核区最低,强度最为薄弱。     

第二脉冲电流对TRIP 980钢板电阻点焊接头显微组织和力学性能的影响

采用单脉冲、多脉冲电阻点焊工艺对主要成分为0. 28%C、2. 0%Mn、0. 97%Si和0. 93%Al(质量分数)、1. 5 mm厚的相变诱发塑性TRIP 980钢板进行了焊接。研究了第二脉冲电流对点焊接头显微组织、硬度和拉剪强度的影响。结果表明:采用两种工艺点焊的接头熔核的显微组织主要为下贝氏体和板条马氏体;施加5和6 k A第二脉冲电流可以消除接头熔核的中心缩孔,而施加6和7 kA第二脉冲电流可使熔核局部重熔,并使先前形成的熔核回火,导致熔核平均硬度降低14～25 HV0. 3;施加较大的第二脉冲电流(7 kA)还使点焊接头热影响区的宽度增加,并提高点焊接头的拉剪强度。     

热补偿电阻点焊铝合金接头的性能

采用热补偿电阻点焊的方法焊接铝合金A5052板,分析了焊接电流、焊接时间及电极压力等焊接参数对熔核尺寸与接头抗剪强度的影响,并分析了接头抗正拉强度与焊接电流的关系.铝合金的热补偿电阻点焊接头抗剪力及熔核直径随焊接时间延长而增大,随电板压力的增大而减小.当焊接电流为12kA时,接头拉剪力达到最大值,约5.5 kN.试验结...