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...     

表面渗钛的镀锌钢板点焊电极寿命试验研究

对Cr-Zr-Cu合金的镀锌钢板点焊电极进行了表面渗钛处理，通过点焊电极寿命试验观测了表面渗钛处理前后镀锌钢板点焊的表面质量和电极端面状况。试验结果表明，采用表面渗钛可以提高镀锌钢板点焊电极的耐磨性和热稳定性，从而延长了电极的寿命。     

镀锌钢板的凸焊

本文在实焊和利用扫描电镜对镀锌钢板点焊接头断口观察的基础上,详尽地分析了焊点表面镀锌层烧损、电极磨损和接头强度低的原因。文中对镀锌钢板点焊和凸焊的特点进行了对比分析。由于凸焊加热集中,可用较小的电流焊接,因此,焊点表面镀锌层烧损和电极磨损较轻。凸焊可将镀锌钢板之间的锌镀层挤出,从而获得优质接头。     

深冷处理提高镀锌钢板点焊电极寿命的机理

为了提高镀锌钢板点焊电极寿命，作者提出了镀锌钢板点焊电极的深冷处理方法。采用不同深冷处理工艺参数处理了点焊镀锌钢板的Cr—Zr—Cu合金电极，用这些电极进行了镀锌钢板点焊电极寿命试验并与未深冷处理的电极寿命进行了比较。用扫描电子显微镜对深冷处理电极进行了背散射及面扫描分析，用X射线衍射法观测了深冷处理前后的电极晶粒度，测试了电极在深冷处理前后的电阻率。通过对深冷电极微观结构的观测及电极性能的测试，探讨了深冷处理提高镀锌钢板点焊电极寿命的机理。研究结果表明，深冷处理提高了镀锌钢板点焊电极基体的致密性，改变了合金元素的分布，细化了电极材料的晶粒，提高了镀锌钢板点焊电极的导电、导热能力及电极抗压渍变形的能力，从而提高了镀锌钢板点焊电极的寿命。     

镀锌钢板在不同点焊规范参数下的数值模拟

本文采用有限元分析软件Ansys对1mm厚度的镀锌钢板点焊热过程进行模拟,通过分别改变焊接电流、加热时间及电极压力,比较了不同规范参数下的焊接区温度场的分布及变化规律,确认了该厚度镀锌钢板的理想规范参数,并通过实际点焊实验对规范的合理性及模拟的准确性进行了验证。研究结果表明：提高点焊电流或延长加热时间,都会增大熔核尺寸;随着电极压力的增加,熔核的直径和焊透率都不断减小,其中焊透率的下降较为显著。     

基于结构负载声发射信号检测的镀锌钢板电阻点焊飞溅主控因素分析

利用实时监测结构负载声发射信号实现了镀锌钢板电阻点焊过程中的飞溅现象的检测. 以焊接飞溅声发射事件的正峰值和振铃计数为考核指标,通过正交试验设计法设计焊接试验和方差分析法进行显著性检验,研究了镀锌钢板电阻点焊飞溅的主控因素. 结果表明,焊接飞溅释放出的能量当量可由其声发射事件的正峰值和振铃计数两个特征参数定量评估. 影响焊接飞溅的主要因素为焊接电流和电极力,而焊接电流所起的作用比电极力更为重要. 焊接时间和焊接电流与电极力的交互作用对焊接飞溅的影响相差不大. 焊接电流和焊接时间越大,焊接飞溅当量越大;电极力越大,焊接飞溅当量越小.     

点焊镀锌钢板时电极表面熔敷TiC涂层对电极失效的影响

利用SEM、EDx和XRD等方法分析了在点焊镀锌钢板时电极表面熔敷TiC涂层对电极失效的影响.结果表明:点焊镀锌钢板时电极的失效机制主要是电极和镀锌板之间局部焊接的断裂发生在电极表面而导致的电极磨损,以及电极和镀锌板表面的锌之间的合金化.表面涂敷TiC的CuCrZr电极的寿命(1 200点)是CuCrZr电极寿命(500点)的2.4倍,表面处理能提高电极寿命的主要原因是在点焊镀锌钢板时表面涂敷的TiC层能阻碍电极和镀锌板之间的局部焊接和阻碍电极和镀锌板表面的锌之间的合金化.     

CP1180镀锌复相钢电阻点焊焊接特性研究

针对板厚1.5 mm的CP1180镀锌复相钢进行电阻点焊试验，研究了接头金相组织、力学性能和电极寿命等焊接特性。结果表明，试验钢板电阻点焊的焊接电流窗口为2.4 kA。上限电流产生的焊核直径可达7.74 mm,焊核组织为板条马氏体。临界热影响区马氏体晶粒细小导致显微硬度升高，亚临界热影响区经历回火软化导致显微硬度降低。上限电流焊点的最大剪切力和最大正拉力分别为27.4 kN和9.8 kN,失效模式均为“纽扣”断裂。以上限电流焊接2 000点，焊核直径始终大于最小焊核尺寸，电极使用寿命<2 000点。     

轿车前纵梁总成焊接生产工艺

论述了轿车前纵梁总成结构和焊接工艺生产特点,分析了镀锌板材点焊工艺的焊接性以及中频点焊的应用,给出了轿车前纵梁总成电阻点焊的主要工艺参数和影响.焊接电流、焊接时间、焊接压力、电极材料与尺寸以及工件表面状况是影响电阻点焊质量的重要因素,采用多脉冲技术,可获得质量稳定的焊接接头.     

镀锌钢板电阻点焊涂层电极研究

文中采用焊点熔核直径标准测定了涂层电极的寿命并分析了点焊过程中电极端面的形貌及成分分布.试验结果表明,镀锌钢板电阻点焊时,在相同条件下,涂层电极抗塑性变形能力明显高于普通电极,涂层电极在焊接过程中所受到的损坏程度要比普通电极小;无涂层电极的使用寿命不少于800点,而涂层电极的使用寿命不少于2 200点,相比无涂层电极,涂层电极的使用寿命提高了2.5倍以上;电极表面的涂层能有效防止镀锌钢板电阻点焊过程中Zn在电极表面的粘连、剥离.     

热镀锌钢板连续点焊时电极损耗对焊接质量的影响

镀锌钢板电阻点焊时由于锌层的影响电极损耗非常严重。以厚0.8mm家电用热镀纯锌钢板DX51D+Z为研究对象,探究在正交试验优化焊接参数后,热镀锌钢连续点焊时焊接接头质量变化的规律和电极损耗的特点。结果表明,当采用I=11 kA、P=2 500 N、T=13 cyc的点焊工艺参数组合可获得力学性能最佳的点焊接头;连续点焊试验初期(150点前)焊点力学强度稳定且焊点成形较好,焊接后期(150～300点)接头力学强度波动大,焊接状况不稳定;电极损耗至失效是接头质量急剧下降的主要原因,电极失效形式为头部塑性变形、端面坑蚀和Cu-Zn合金化,在本试验条件下,Cr-Zr-Cu电极焊至150点后显现不稳定现象,电极寿命约280点;失效电极端面的Cu-Zn合金层约65μm。     

镀锌钢板点焊电极寿命预测

采用连续点焊试验与数值模拟相结合的方法预测电极寿命,即利用镀锌钢板连续点焊试验得出电极端面直径随焊接点数增加的规律,并用ANSYS软件模拟不同电极端面直径下点焊区域温度场,得出对应的熔核直径.综合试验及模拟结果得出焊接点数与熔核直径的关系,在定义了保证焊点质量的临界熔核直径情况下,即可得出相应的临界电极端面直径和连续点焊可焊点数,从而预测电极寿命.结果表明,两种方法得出的熔核直径的误差不超过15%.此方法对实际生产过程中的电极修整及更换周期制定具有一定的指导作用.     

TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极点焊镀锌钢板失效过程分析

目的了解TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极点焊镀锌钢板时的失效机理。方法通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度测试等表征方法,研究TiB_2-ZrB_2/Ni涂层点焊电极点焊镀锌钢板时表面结构、物相及性能的变化。结果 TiB_2-ZrB_2/Ni涂层电极对提高点焊电极寿命有很大帮助,点焊电极寿命可提高5倍左右。涂层使点焊电极表面的硬度得以明显提高,减缓了点焊电极端部塑性变形的进程。ZrB_2-TiB_2/Ni涂层在一定程度上减缓了钢板镀层与点焊电极产生合金化反应的进程。结论 ZrB_2-TiB_2/Ni涂层电极由于具有一定的塑性,点焊过程中涂层不会出现完全脱落现象。涂层作用一直持续至电极失效,电极失效的形式主要表现为塑性变形。     

Non-destructive methodology for parameterization of Burn-Zinc in the resistance spot welding process

Galvanized steels are used in large quantities, mainly in the automotive industry, for their corrosion resistance and low cost. In this industrial sector, these materials are normally welded by the spot welding process. Because galvanized steels have a zinc-based covering layer, welding is normally carried out using a technique called the Burn-Zinc technique, to minimize the harmful effects of the zinc on this material, during the welding cycle. In this context, this work studied a non-destructive method, with the aim of finding suitable removal of this layer of zinc, on the basis of the signals generated by a sensor that records the electrode displacement during the phases of the spot welding process, taking the reading for the thermal expansion of the galvanized steel sheet as a basis. Thus, physical simulation experiments were undertaken, varying the current and the cycle time of the preheating phase. The Burn-Zinc responses generated by the sensor and the visual analyses by attribute were shown as graphs via an operating envelope. The evidence showed that the signal from electrode displacement proved to be an efficient non-destructive method for determining suitable Burn-Zinc parameters in the spot welding process for galvanized steel sheet.     

镀锌Q & P980钢电阻点焊接头液态金属脆裂纹的影响因素分析

新一代超高强Q&P淬火延性钢在具有高强度的同时具有较好的断后伸长率,在车身制造中具有广阔的应用前景.然而在对镀锌Q&P980钢进行电阻点焊试验后,在焊接接头中发现了表面裂纹,前期研究表明该表面裂纹是由液态金属脆化机制所引起的,即钢板在液态锌和应力的共同作用下发生的沿晶界开裂.结果表明,点焊中的工艺参数,包括焊接电流、焊接时间及电极压力、以及加工条件,包括电极端面形状、加压模式、电极对中度均会对接头中的液态金属脆裂纹产生不同程度的影响,因此可以通过调整工艺参数及加工条件来降低裂纹的敏感性.     

点焊热镀锌双相高强度钢的电极磨损规律

热镀锌双相高强度钢是适应汽车轻量化与安全性需要而刚刚发展起来的一种新型板材,强度高,抗腐蚀性能好,但点焊时电极磨损严重,不确定性大,对焊点质量造成很大影响.首先确定了点焊强度为600 MPa的热镀锌双相钢的焊接性范围,然后根据焊接性范围确定焊接工艺参数进行电极磨损试验.研究了电极磨损时的电极表面形貌、轴向磨损、端面直径磨损的变化规律,分析了不同电极磨损阶段的轴向磨损对端面直径磨损的贡献率.结果表明初始焊接阶段电极磨损速率较大,点蚀加剧了电极磨损与失效.     

Studies on Mechanical Alloying of Copper-Tungsten Carbide Composite for Spot Welding Electrode

This article presents a study on the properties and performance of copper-based composite reinforced with recycled tungsten carbide powder as spot welding electrode. The copper-tungsten carbide composite electrode was prepared by mechanical alloying and powder forging before being machined into truncated cone-face geometry. The welding operation was conducted on galvanized steel using a pedestal-type spot welding machine. Composites with higher density and electrical conductivity were obtained after mechanical alloying for shorter time. In contrast, a higher hardness is shown in the composite, which was mechanically alloyed to longer time. The strength of the welded steel coupon was found to increase with decreasing milling time due to an increase in density and electrical conductivity. The wear behavior of the composite revealed that the deformation of the spot weld electrode increased with increasing milling time.     

镀锌板无飞溅点焊电极设计及试验

针对传统汽车镀锌板点焊时易产生飞溅以及参数可调范围窄等问题,提出在传统平电极端部设置盲孔以降低飞溅的方法,通过与传统电极镀锌板点焊时的对比试验可知,在电极压力2 kN、焊接时间200 ms时,无飞溅的焊接电流区间为:传统电极6~7 kA,盲孔型电极6.5~9.5 kA,且熔核直径均不小于5 mm,接头抗剪切力高于3.6 kN;盲孔型电极能够有效降低汽车镀锌板点焊时的飞溅、毛刺等质量问题,满足焊接质量要求的可选参数范围宽,对改善点焊质量及提高参数调试效率有一定的实用意义。