基于Ni中间层的钛与不锈钢电阻点焊

以100μm厚的Ni箔为中间层对钛与不锈钢进行了电阻点焊,观察并分析了接头熔核区域的组织特征,研究了焊接参数对Ti/Ni/SUS304接头熔核尺寸和抗剪力的影响。结果表明:在熔核端部外侧界面区Ti侧形成了(α-Ti)和Ti_2Ni相,靠近Ni侧形成了Ti Ni化合物;而在熔核区域的Ti侧、不锈钢侧和熔核内部分别观察到了(α-Ti)+TiFe层、(Fe)+TiFe_2层和TiFe+TiFe_2混合物;焊接接头的抗剪力随焊接电流、焊接时间、电极压力的增大呈先增大后降低的变化趋势,所得接头最大抗剪力约为5.62 kN。     

高强镁合金点焊接头性能

采用电阻点焊方法对高强镁合金Mg₉₆Zn₂Y₂进行了焊接.通过扫描电子显微镜对接头微观组织进行了观察,分析了接头的组织,研究了焊接电流对接头熔核直径及抗剪载荷的影响.在此基础上探讨了接头组织对接头性能的影响.结果表明,接头熔核直径与抗剪载荷均随焊接电流的增大而增大,接头最大抗剪强度约为142 MPa;接头熔核区第二相呈细网状分布,其α-Mg晶粒发生了粗化,直径约为30 μm.熔核区这些组织特征被认为是接头弱化的主要原因.     

纯钛/铝合金A6061电阻点焊接头性能

采用电阻点焊焊接纯钛与铝合金A6061,探讨焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响,观察分析接合界面微观组织特征。接头熔核直径随焊接电流增大而增大,而抗剪载荷随焊接电流的增加先上升后下降趋势变化;而接头随焊接时间的延长、电极压力的减小,熔核直径和抗剪载荷而增加。焊接时间为25 cyc时所得接头的抗剪载荷最大,约为7.6 kN。结果显示母材铝合金中Si能抑制界面金属间化合物的生成,改善接头性能。     

钛与低碳钢的夹铜电阻点焊接头的特性

为改善接头性能,以100 μm厚的铜箔为中间层对钛与低碳钢Q235进行电阻点焊.观察、分析了接头中各特征区域的微观结构,探讨了焊接电流、焊接时间和电极压力对接头熔核尺寸及抗剪载荷的影响.结果 表明:以铜为中间层的钛与低碳钢点焊接头熔核内部与端部分别由Ti-Fe系和Cu-Ti系金属间化合物构成.接头的抗剪载荷随焊接电流、焊接时间及电极压力的增大而呈先增大后下降的变化趋势,接头最大抗剪载荷约为4.2 kN.接头的断裂方式主要呈界面撕裂破坏,熔核内部的Ti-Fe金属间化合物呈脆性断裂,端部的Cu-Ti化合物呈准韧性断裂.     

以铝质铆钉为单元件的铝合金/钢的电阻单元焊

以腿径为6 mm的铝质铆钉为单元件对铝合金A6061与低碳钢Q235进行电阻单元焊，并利用扫描电镜对接头界面区域进行了组织观察，研究了焊接电流、焊接时间对接头抗剪载荷和十字抗拉载荷的影响。结果表明：焊接电流大于18 kA时，靠近熔核的铆钉腿与上板钢的界面、上板钢与下板铝合金间界面生成了金属间化合物层。随着焊接电流增大、焊接时间的增加，接头的抗剪载荷和十字抗拉载荷均呈先增大后下降的变化趋势；当焊接电流为26 kA、焊接时间为300 ms、电极压力为3.1 kN时，接头的抗剪载荷达到最大，其值约为5.86 kN。     

铝合金与低碳钢的复合电极电阻点焊接头特性

针对铝/钢难以焊接这一课题,研发了基于复合电极的电阻点焊新工艺,并对铝合金A6061与低碳钢Q235进行了点焊. 介绍了复合电极的设计、制造流程,观察分析了结合界面区反应层形貌及分布等微观组织特点,探讨了焊接电流对熔核尺寸和接头抗剪载荷的影响. 在结合界面上观察到了反应层的生成,其厚度随位置的变化而变化. 焊接接头熔核直径与抗剪载荷随焊接电流的增加而增大. 结果表明,在铝合金与低碳钢的电阻点焊中,镶嵌式复合电极的使用能够起到抑制界面反应层在焊点中央区域生长的效果.     

Q&P钢电阻点焊工艺和搭接接头疲劳性能试验研究

采用工频交流伺服焊枪进行QP钢的电阻点焊,探讨了焊接电流、焊接时间及电极压力对点焊接头熔核直径和拉剪强度的影响规律,并对焊接接头的显微组织和显微硬度进行了分析;采用液压伺服疲劳试验机对不同熔核直径的QP钢点焊接头进行了拉剪疲劳试验,获得了焊点的载荷寿命曲线,分析了焊点的裂纹扩展及失效形式。结果表明,接头熔核直径和拉剪强度随焊接工艺参数改变呈规律性变化,存在最佳值;熔核区组织为板条状马氏体;熔核直径对焊接接头的疲劳性能有影响但影响不大。     

汽车用超高强热成形钢电阻点焊性能研究

采用中频点焊机对1.6 mm厚BR1500HS热成形钢点焊性能进行研究,对焊接工艺参数对点焊接头力学性能和组织的影响进行了分析。结果表明,点焊熔核尺寸随焊接电流和焊接时间增加而增大,熔核区组织为板条马氏体,粗晶区为粗大马氏体+少量M-A岛元,细晶区为细小的马氏体。随着焊接时间的延长,点焊接头承受拉剪载荷的能力增加,承受正拉载荷能力降低,接头疲劳寿命明显降低;热成形钢点焊接头热影响区有明显的软化,随着焊接时间延长,热影响区软化程度有所增加。     

镁/钢异种金属CMT对接熔钎焊连接机理

文中用AZ61镁焊丝以及冷金属过渡焊接方法对接形式连接镁合金AZ31和镀锌钢板,在焊接过程中保持焊接速度不变,通过调节送丝速度和对钢板开不同的坡口研究不同焊接工艺参数下焊缝的表面成形、接头的力学性能和微观组织结构. 结果表明,通过调节合适的焊接参数以及坡口形式,镁-钢之间能形成焊缝成形美观、接头最大抗拉载荷达到4.02 kN的镁钢对接熔钎焊接头. 并且熔钎焊接头包括镁侧的熔焊接头和钢侧的钎焊接头,钎焊接头由两部分组成,一部分是坡口面上的镁与裸钢板之间的钎焊接头,另一部分是镀锌钢板上表面的镁-镀锌钢之间的钎焊接头. 镁-镀锌钢侧的钎焊连接主要由靠近镁侧的(α-Mg+MgZn)的共晶相,以及靠近钢侧的Fe-Al相反应层实现连接. 无镀锌层的钢和镁连接主要依靠焊丝中的微量Al元素扩散到钢表面形成Fe/Al相来实现连接.     

钛/铝异种材料电阻点焊接头力学性能及显微组织

使用三相次级整流电阻焊机对2A16铝合金/TC4钛合金进行电阻点焊,研究了焊接过程中,工艺参数对力学性能的影响并确定了最佳工艺参数。通过金相显微镜观察了接头的显微组织特征。结果表明,随着焊接电流、焊接时间、电极压力的增加,接头的抗剪载荷呈现先增大后减小的趋势。当焊接电流为12 k A、焊接时间为24cyc,电极压力为5.5 k N时,接头的抗拉剪力最大值5.60 k N。铝合金侧熔核的显微组织为细小的柱状晶,在两板结合面出现少量粗大等轴晶,钛合金侧熔核的显微组织为粗针状马氏体。     

添加镍颗粒的铝/钛异种材料电阻焊接头力学性能及显微组织分析

使用三相次级整流电阻焊机对LY12铝合金/TC4钛合金进行电阻点焊,并在板材中间添加了镍颗粒. 结果表明,最佳工艺参数为电极压力3.03 kN,预热脉冲焊接电流7.5 kA/10 cyc(1 cyc=0.02 s),焊接脉冲焊接电流12.1 kA/45 cyc,缓冷脉冲焊接电流7.5 kA/10 cyc,接头的最大拉剪力为7.12 kN. 铝合金侧熔核的显微组织为细小的等轴晶,钛合金侧熔核的显微组织为针状马氏体,IMC层由靠近铝合金侧的一层1～2 μm厚的NiAl3和在钛合金/铝合金之间散乱分布着的TiAl3共同构成.     

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...     

Effects of resistance spot welding parameters on microstructures and mechanical properties of dissimilar material joints of galvanised high strength steel and aluminium alloy

Abstract

Intermediate frequency resistance spot welding has been adopted to join dissimilar materials of H220YD galvanised high strength steel and 6008 aluminium alloy. The effects of welding current and welding time on microstructures and mechanical properties of the welded joints were investigated. A thin intermetallic compound layer composed of Fe₂Al₅ phase and Fe₄Al₁₃ phase formed at the steel/aluminium interface. The interfacial intermetallic compound layer has higher nanohardness compared with the aluminium alloy nugget and galvanised steel. With increasing welding current (4–11?kA) and welding time (50–300?ms), the nugget diameter increased, the interfacial layer structure became coarser and the tensile shear load of the welded joints had an increased tendency. The maximum tensile shear load reached 3309?N at 9?kA for 250?ms. Crack initiated at the interfacial intermetallic compound layer of the tensile shear specimens, then propagated through the interfacial layer principally, and meantime through the aluminium alloy fusion zone near the interface partially.     

Ni在钢/铝电阻点焊中的作用

以DC01钢板与5082铝合金板为基材,在电极压力3 kN、焊接时间300 ms、保持时间100 ms条件下,研究了电阻点焊中焊接电流(9~12 kA)及Ni镀层对接头剪切力、正拉力、界面相组成的影响。结果表明,随焊接电流的提高,熔核尺寸增大,接头力学性能提高。剪切力比正拉力高一个数量级。在10 kA焊接电流下,镀Ni钢/铝接头的剪切力和正拉力均比钢/铝直接焊接时强度明显提高,这与钢/铝界面形成了Al 3Ni合金相,抑制了脆性Fe 2Al 5金属间化合物的生成有关。     

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.     

基于Ti中间层的AZ31镁合金/6061铝合金电阻点焊研究

通过添加钛箔中间层,研究了镁/铝合金异种金属电阻搭接接头的微观组织与力学性能。研究结果表明,添加0.2mm厚度钛箔中间层可以大幅提高镁/铝异种金属电阻点焊接头的结合强度,接头的最大拉剪力随焊接电流的增大先增大后减小;当焊接电流为14kA时,最大拉剪力达到最大为2.2kN。铝钛界面处有TiAl₃生成,接头断裂在镁侧热影响区上,经过换算接头的剪切强度能够达到156MPa。通过SEM和EDS分析,添加钛中间层阻断了镁合金和铝合金的相互扩散,钛中间层阻碍了Mg-Al金属间化合物的生成,从而大大提高接头的结合强度。     

Interfacial characterization of resistance spot welded joint of steel and aluminum alloy

The dissimilar material resistance spot welding of galvanized high strength steel and aluminum alloy had been conducted. The welded joint exhibited a thin reaction layer composed of Fe2Al5 and Fe4Al13 phases at steel/aluminum interface. The welded joint presented a tensile shear load of 3.3 kN with an aluminum alloy nugget diameter of 5.7 ram. The interfucial failure mode was observed for the tensile shear specimen and fracture occurred at reaction layer and aluminum alloy fusion zone beside the interface. The reaction layer with compounds was the main reason for reduction of the welded joint mechanical property.     

纯铝1060/镀锌钢电阻点钎焊工艺及接头性能

采用电阻点钎焊进行了纯铝1060与SGCC热镀锌钢板的搭接试验,研究了接头界面组织,并测试了接头力学性能. 结果表明,试验所用铝硅（Al-Si）合金钎料润湿良好,焊后接头焊缝界面处产生了具有双层结构且厚度不均的金属间化合物,厚度小于10 μm;焊接电流为7.8 kA时,接头抗拉剪载荷达到峰值,约为4.72 kN,在相同工艺参数下,电阻点钎焊接头的抗拉剪载荷明显高于点焊接头;接头断裂大都发生在铝板侧,且主要在热影响区处而不在焊点处,说明点钎焊接头质量良好,但由于焊缝铝侧界面局部存在“未钎合”缺陷,焊缝界面会产生拉应力且在金属间化合物的应力作用下易产生裂纹.