基于动态电阻理论的支持向量机点焊质量评估方法

电阻点焊过程是一个具有高度非线性、有多变量耦合作用和偶然不确定因素的过程,且熔核形成过程时间极短,因此在工程应用中,大多采用破坏性试验检验焊接质量。针对这一问题,利用电阻点焊过程中动态电阻理论,建立了支持向量机预测模型,对点焊进行无损检测、质量评估。分析了电阻点焊过程、动态电阻的变化过程和熔核的形成过程,进而建立了支持向量机回归预测模型。利用该数学模型预测熔核直径的大小,评估焊接质量。利用焊接电流、焊接时间等主要焊接参数构造支持向量机样本数据,预测熔核直径。通过试验仿真证明,该模型能够较为准确地预测熔核直径。     

异质金属Fe-Ni电阻点焊熔核形成过程三维数值模拟分析

介绍了异质金属Ｆｅ－Ｎｉ电阻点焊熔核形成过程的三维电、热学有限差分模型,提出了异质金属点焊过程导电、传热三维耦合作用的模拟方法、接触电阻分析方法和产热结构处理方法。模型中也考虑了随温度变化的材料性能以及各种边界冷却条件的影响,模拟过程分析了改善异质点焊接头的办法。数值模拟结果与实验吻合良好。该模型提供了一种有效的异质点焊过程理论的分析手段。     

压力电阻点焊机焊接316(Ti)不锈钢板状件的工艺研究

用压力电阻点焊机作为焊接设备,对316(Ti)不锈钢板状结构件进行点焊试验,研究了压力电阻点焊工艺参数对焊缝质量的影响。试验结果表明,焊接电流、焊接压力以及电极形状是影响压力电阻点焊模式的主要因素,在小焊接压力和低焊接电流以及不理想电极形状的条件下,焊点容易产生飞溅且焊缝熔核较小,导致焊点外观和焊缝金相等性能均不满足要求,而过大焊接压力以及较高的焊接电流也会导致熔核尺寸降低以及产生飞溅等缺陷。压力电阻点焊的焊接参数需要合理匹配,才能获得好的稳定的焊缝质量。     

工艺参数对QStE460TM酸洗钢电阻点焊接头性能的影响

随着轻量化在车身制造中的应用,新材料焊接性能的研究至关重要。通过一系列焊接实验获取不同焊接工艺参数条件下QStE460TM酸洗钢电阻点焊接头,同时对接头的几何形貌、显微硬度和准静态力学性能进行对比分析,结果表明:随着点焊电流的增大,QStE460TM酸洗钢的熔核直径和接头准静态强度增大,而熔核区的显微硬度下降;随着焊接时间的增加,QStE460TM酸洗钢的熔核直径先增大后趋于稳定,熔核区显微硬度和接头准静态强度呈现先增大后降低的特点。     

点焊熔核尺寸与工艺参数关系的模型化处理

针对生产中常用的 1Cr18Ni9Ti板材 ,采用正交试验设计法研究了其交流点焊接头的熔核尺寸 (熔核直径、焊透率 )受主要焊接工艺参数影响的规律性。对实验数据进行了多元线性回归 ,建立了熔核尺寸与焊接电流、焊接时间、电极压力、电极端面尺寸、工件厚度之间关系的数学模型 ,并采用该模型对熔核尺寸进行了预测     

高强钢管板单面电阻点焊工艺实验研究

针对高强钢管板单面电阻点焊工艺,通过实验研究,分析了接头熔核形态,揭示了焊接电流、电极压力、管材半径和电极错位等参数对焊接变形和拉剪强度的影响规律.研究结果可为管板单面点焊焊接质量监控方法研究提供参考.     

热成形钢磁控电阻点焊工艺实验

热成形钢在车身中的逐步应用对传统钢制车身中应用最为广泛的电阻点焊技术提出了挑战。磁控电阻点焊技术是一种在传统电阻点焊工艺基础上形成的新兴磁辅助加工技术,拥有较好的应用前景。通过实验方法,在热成形钢电阻点焊过程中施加不同强度的外加磁场,通过对比分析接头熔核的宏观形貌、微观组织与力学性能的变化规律,系统研究外加水平磁场对热成形钢点焊接头的影响,结果表明:在外磁场的影响下,HS1300T铝硅镀层热成形钢的熔核直径和接头拉剪强度都明显增大,并且熔核中心产生的裂纹、缩孔等焊接缺陷都受到了有效的抑制。同时外磁场明显细化了熔核区域的晶粒,熔核边缘粗大马氏体的方向性明显减弱,熔核区硬度分布更加均匀。     

预热和回火参数对双相高强度钢板点焊性能影响分析

针对白车身高强钢多层板电阻点焊工艺参数难以确定、可焊性差,且存在点焊工艺过程的不可见性等问题,对厚度为1.8 mm的B340/590DP双相高强度钢三层板电阻点焊进行预热和回火处理,通过焊接试验,研究预热及回火工艺参数对双相高强钢电阻点焊焊点的压痕、力学性能和断口形式影响。试验结果表明:增大预热电流和预热时间,焊点熔核直径增大,最大拉剪力增大,压痕深度呈上升趋势;增大回火电流和回火时间,焊点熔核直经、最大拉剪力、压痕深度都有上升趋势。从三层板焊接的抗拉强度和断裂形式来看,无论哪种断裂形式(熔核拔出、界面撕裂),其抗拉强度区别不大,因此,对于三层或者多层板的电阻点焊而言,仅从焊点的拉剪破坏形式来研判强度指标或者用以表征焊点质量是不合适的,其点焊接头是否形成冶金结合,需要根据低倍金相进行判断。     

不锈钢单侧磁控电阻点焊工艺研究

为提高单侧焊接接头的质量,减少焊接缺陷,基于传统双侧轴向磁化装置,设计了一种适用于单侧电阻点焊设备的单侧径向充磁磁控装置。通过与传统电阻点焊进行对比性实验,研究了传统焊点与单侧磁控焊点随焊接电流的变化规律,揭示了单侧磁控电阻点焊装置对焊点熔核形貌、熔核尺寸、微观组织、力学性能等方面的作用机制及改善效果,验证了单侧磁控电阻点焊工艺的可行性。     

某汽车零部件焊接工艺研究

由于CO2气体保护焊焊后部件缺陷较多,通过对某部件材料及其焊接性能分析,考虑采用电阻焊代替,结合零件技术要求,计划进行凸焊与点焊对比试验,经调整工艺参数试制样件后,先后做撕破试验和拉力试验,从焊接接头熔核直径和力学性能两方面验证试验效果,为今后该类部件焊接工艺提供了有益借鉴。     

DP780双相钢电阻点焊接头的显微组织和力学性能

通过电阻点焊对2.0mm厚DP780双相钢板进行焊接,通过接头的焊接质量检验得到了较佳的焊接参数,并研究了接头的显微组织、剪切力和显微硬度。结果表明:较佳的点焊工艺参数为焊接压力5kN,焊接电流9~10.5kA,焊接时间320~400ms;在较佳的焊接工艺下,点焊接头的熔合区主要为马氏体,热影响区主要由尺寸较小的马氏体、铁素体和贝氏体组成;当焊接电流为9.5kA、焊接时间为400ms、焊接压力为5kN时,点焊接头的剪切力和熔核直径均达到最大,分别为32.58kN和7.9mm;在相同的点焊时间和压力下,随着焊接电流增大,熔核区的显微硬度降低。     

人工神经网络电阻点焊质量监测模型的研究

利用 BP网络对电阻点焊的动态电参数进行融合处理 ,建立了以电阻点焊动态电参数为输入空间、点焊熔核尺寸为输出空间的电阻点焊质量智能监测模型。检验结果表明 :该模型的熔核尺寸预测精度完全满足工程实际需要 ;有很大的实用价值。在网络训练中采用综合改进的 BP算法 ,使得网络的训练效率大大提高     

铁道车辆铝合金车体电阻点焊缺陷分析及预防措施

介绍了电阻点焊的基本原理及铁道车辆用A5083、A6N01、A7N01等铝合金材料的焊接特性和点焊工艺。分析了气孔、熔核偏移、熔核不足、飞溅、电极粘附、表面凹坑等常见焊接缺陷产生的原因。针对具体情况,从控制焊接电流、电极形状、压力、许用间隙和焊前清理等方面,制定了铝合金电阻点焊缺陷的预防措施。     

CP780镀锌复相钢板电阻点焊焊接特性

对1.5 mm厚CP780镀锌复相钢板进行电阻点焊,研究了其焊接电流窗口、显微组织和力学性能,评估了点焊过程中电极的使用寿命.结果表明:试验钢板电阻点焊的焊接电流窗口为6.0～8.0kA,最大和最小焊接电流下焊缝组织均主要为板条状马氏体,热影响区组织则主要由马氏体和部分铁素体组成;最大和最小焊接电流下熔核区硬度高于热影响区,且热影响区均存在软化区;最大焊接电流点焊接头的最大剪切力和最大正拉力分别为21.80,10.56 Kn,比最小焊接电流下分别提高了51.8％,38.0％;在最大焊接电流下连续焊接2000点后,熔核直径仍均大于临界熔核直径,电极使用寿命超过2000点.     

不锈钢多脉冲点焊过程热膨胀电极位移的变化规律

热膨胀电极位移是反映电阻点焊质量变化的重要指标,然而多脉冲焊接条件下热膨胀电极位移的动态变化与熔核生长的关系规律尚不清楚。基于商业有限元仿真软件ANSYS建立2D轴对称电-热-力耦合模型,对奥氏体不锈钢点焊过程中熔核生长、热膨胀电极位移变化以及各阶段电流对熔核形成的影响规律进行研究,并通过点焊实验对数值计算模型的有效性进行验证。研究结果表明:熔核首先在工件接触面处产生,然后沿径向与厚度方向生长,最终形成椭球状焊核;热膨胀电极位移与液态熔核尺寸具有相同的变化趋势,在焊接后期熔核进入平稳生长后,二者趋于线性相关。多脉冲焊接条件下焊接脉冲对熔核生长影响最大,预热脉冲和回火脉冲对其无明显影响。     

工艺垫片对大差厚不锈钢板电阻点焊工艺的影响

轨道交通车辆为满足轻量化、制造成本、环保等综合要求，在车身设计中大量使用大差厚高强韧不锈钢板材。然而大差厚板材组合导致电阻点焊过程熔核产生偏移现象，使得薄板侧焊透率严重不足，焊接接头性能无法满足使用要求。在大差厚不锈钢组合焊接中引入工艺垫片，以提高薄板侧焊透率从而改善焊接接头性能。研究了不同厚度工艺垫片对焊点的影响，揭示了工艺垫片的引入对焊点表面质量、熔核尺寸、力学性能和断裂模式等的作用机制及提升效果，验证了引入工艺垫片改善大差厚不锈钢板电阻点焊熔核偏移的有效性。     

点焊缺陷分析与工艺规范

对常见电阻点焊缺陷进行原因分析，运用理论计算及工艺实验选择工艺参数，确定工艺参数规范化并指导焊接工艺。     

铝合金电阻点焊中电极点蚀对焊接质量的影响

采用有限元和物理模拟方法,考察了铝合金AA5182电阻点焊过程中电极点蚀对焊接质量的影响。结果表明:当电极尖端点蚀面积增加时,电极与试件界面上的实际接触面积基本不变,而试件与试件界面上的接触面积显著增加,电流密度大大减小,形成熔核的厚度和直径都减小。物理模拟试验所得熔核的形状和尺寸与有限元法预测结果符合很好。物理模拟和数值模拟都表明,点蚀孔直径为5.0mm时,只能形成厚度十分有限的环状熔核。研究揭示:电极尖端点蚀导致被连接试件之间的接触面积增大是其影响焊接质量的主要原因之一。     

以NiCr合金为中间层电阻点焊钛与不锈钢接头的组织与剪切力

以100μm厚的NiCr合金为中间层对TA1钛板与SUS304不锈钢板进行电阻点焊,观察并分析了接头的组织特征,研究了焊接工艺参数对接头熔核尺寸和剪切力的影响。结果表明:在熔核区外侧界面处的近钛侧形成了厚约50μm的由α-Ti和Ti_2Ni组成的反应物层;在熔核与钛之间存在厚约15μm的由α-Ti和TiFe组成的反应物层,与不锈钢之间存在厚约7μm的由TiFe_2和铁组成的反应物层,熔核中部主要由TiFe和TiFe_2混合物组成;接头熔核直径随焊接电流的增大和焊接时间的延长而增大,随电极压力的增大而稍微下降;接头剪切力随焊接电流和电极压力的增大以及焊接时间的延长呈先增大后下降的趋势;剪切试验后,接头均在结合界面处撕裂。     

点焊缺陷分析与工艺规范

对常见电阻点焊缺陷进行原因分析, 运用理论计算及工艺实验选择工艺参数, 确定工艺参数规范化并指导焊接工艺。