异种铝合金电阻点焊接头的组织及性能

采用电阻点焊工艺对厚度为2 mm的5182铝合金和5754铝合金进行搭接焊,并使用金相显微镜观察其显微组织特点,使用拉伸试验机和维氏显微硬度仪测试焊接接头的力学性能。结果表明,焊接接头由3个典型区域组成：母材区、热影响区和熔核区;熔核区主要由边缘柱状晶和中心等轴晶组成,中心等轴晶区体积约占整个熔核区的90%。5182铝合金侧的热影响区出现较多大颗粒析出物,并出现液化裂纹,5754铝合金侧的热影响区无明显的析出物与液化裂纹产生。焊接接头的断裂形式为纽扣型断裂,均为 5754铝合金侧的熔核被剥离。熔核中柱状晶区硬度高于等轴晶区,位于两种铝合金侧的热影响区硬度均高于其对应的母材硬度。     

2024铝合金电阻点焊与回填式搅拌摩擦点焊接头组织和性能

为了研究铝合金材料回填式搅拌摩擦点焊搭接接头与电阻点焊搭接接头的性能差异,采用2024铝合金材料分别开展了回填式搅拌摩擦点焊以及电阻点焊焊接试验。针对采用不同焊接方法获得的焊接接头的微观组织结构、显微硬度以及十字剥离强度进行了分析与对比研究。结果表明,2024铝合金回填式搅拌摩擦点焊接头相对于电阻点焊接头,焊点形貌更加美观,可获得小尺寸的等轴细晶组织,不存在柱状晶组织结构,焊接接头力学性能明显提高,体现出了该焊接方法的技术优越性。     

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...     

异种不等厚铝合金电阻点焊分流的数值模拟

采用ANSYS软件建立了异种不等厚铝合金2219/5052电阻点焊分流模型,研究了两焊点间不同焊点间距对分流大小和熔核直径的影响,分析了电阻点焊分流现象的机理,并提出改善分流现象的工艺措施．计算结果表明,焊点间距越小,分流程度越大,12 mm间距时无熔核．提高焊接电流,可抑制分流,改善分流现象．经试验验证,数值计算得到的熔核直径与试验测得结果吻合良好,验证了模型的正确性,为研究电阻点焊分流现象提供理论了依据．     

不等厚异种铝合金电阻点焊的工艺分析

采用三相次级整流电阻点焊机,对不等厚度异种铝合金2A16(1mm)+2870(2mm)进行点焊试验,并选取焊点试片制备金相进行光学组织分析及做抗拉强度试验.通过改变电板结构和焊接参数(电极压力、焊接电流、焊接时间),确定了合理的工艺方案,试验结果表明:使用a种电极(有圆弧过渡的雏台形电极),在电极压力4kN,焊接电流3...     

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。     

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。     

基于铆钉辅助的铝合金/钢电阻点焊接头的组织与性能

为提高铝合金/钢接头强度,在电阻点焊中引入一个具有端帽的钢制铆钉。改变铆钉腿径、焊接电流等参数对铝合金/钢进行焊接,观察并分析了其焊接接头各区域微观结构,探讨了焊接条件对接头性能的影响。结果表明：当采用的铆钉腿径为8 mm,焊接电流为14 kA时,接头的抗剪载荷和十字抗拉载荷分别达到6.31 kN和4.10 kN。在具有端帽的铆钉辅助下,对铝合金A6061与低碳钢Q235进行点焊可获得性能较高的接头。     

2219与5A06铝合金板不等厚点焊工艺

采用铝合金专用点焊机,对5 mm厚的2219铝合金板料与2 mm厚5A06的铝合金板料进行不等厚点焊,焊点剪切力与熔透率均满足标准要求。金相组织显示,焊点各区域析出相不同。焊点硬度分布均匀,硬度值低于5A06铝合金的,而高于2219铝合金母材的。点焊接头断裂形式为韧性断裂和脆性断裂的混合断裂模式。     

铝合金电阻点焊过程的有限元模拟

建立了铝合金电阻点焊过程的有限元分析模型，采用基于显微接触理论的接触电阻模型模拟点焊过程中试件与试件界面上的接触电阻。计算获得了焊接过程中电极／试件和试件／试件接触界面上接触半径的变化，以及试件间界面上压应力、电流密度和温度的分布。试验考察了熔核的形成和长大过程。比较表明，计算与试验测量结果符合很好，证实了所采用的接触电阻模型在铝合金电阻点焊模拟中的正确性和适用性。     

工艺参数对TC4钛合金电阻点焊接头组织和性能的影响

对TC4钛合金电阻点焊接头进行了试验研究。结果表明,TC4钛合金电阻点焊焊缝区的显微组织为粗大的针状α′,近焊缝HAZ显微组织为细小的针状α′,远焊缝HAZ显微组织为α+β+α′;母材组织为α+β;近焊缝HAZ硬度值最大,远焊缝HAZ硬度值最低;在TC4钛合金薄板厚度为1mm、焊接电流为6kA、焊接时间为0.16s时,接头剪切力达到最大值。     

22MnB5/DP590不等厚单脉冲电阻点焊接头组织

通过显微组织观察和硬度测试等方法,采用单脉冲电阻点焊连接技术研究不同的焊接时间和焊接电流条件下不等厚度22MnB5/DP590点焊接头组织特征及其变化规律,并利用JMatPro热力学模拟软件对DP590和22MnB5母材的电阻率和导热率等热物理参数进行计算。结果表明,点焊接头的熔核区为粗大的板条马氏体;两侧热影响区按照原奥氏体晶粒大小可分为粗晶区和细晶区;当焊接电流为8.5 kA、焊接时间为160 ms时,22MnB5侧的热影响区出现液化裂纹;随着焊接时间的增加,熔核直径先增加后下降,母材两侧的压痕率均增加,且22MnB5侧的压痕率大于DP590侧的压痕率,熔核向DP590侧偏移;随着焊接电流的增加,熔核直径增加,压痕率先增加后保持不变,熔核偏移有所改善;熔核区和热影响区显微硬度高于母材,其中22MnB5热影响区显微硬度最高。     

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...     

不等厚异种铝合金点焊焊核偏移工艺研究

针对6 mm厚2219铝合金与2 mm厚5A06铝合金点焊焊核偏移展开工艺研究。分析了不同焊接位置、电极直径、电极压力和焊接时间条件下点焊焊核偏移情况。试验结果表明,不同焊接位置条件下点焊焊核将向正极性电极端偏移,不同电极直径条件下小电极直径可提高厚板焊透率,以及随着电极压力和焊接时间的增加,厚板焊透率逐渐增大。所采取的工艺措施能够有效避免或减少焊核偏移。     

焊接电流对铝合金点焊接头组织的影响

采用DN-100型固定式点焊机,金相显微镜研究了焊接电流对铝合金接头组织和性能的影响规律.结果表明:焊接电流小时,熔核小,晶粒粗大且不均匀,有缺陷.随着焊接电流的增大,熔核增大,形成有效熔核,晶粒细小且均匀,性能提高.     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头特征及性能研究

对0.2 mm厚的1060纯铝和TC4钛合金薄板进行了微电阻点焊试验,研究了焊接电流I、焊接时间T和电极压力F对接头力学性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对点焊接头的连接特征及断裂行为进行了深入研究,采用微区射线衍射仪(micro-XRD)测定了焊点的物相组成。结果表明：在焊接电流为0.3 ~ 0.7 kA范围内,焊点的拉剪力随着焊接电流的增加先增加后趋于平稳,在焊接时间2~6 cyc范围内,焊接时间对焊点的拉剪力无显著影响,在电极压力为40~280 N范围内,随着电极压力增加焊点拉剪力先增加后降低;当I=0.7 kA、T=3 cyc、F=160 N时点焊接头的拉剪力最高为91 N,断裂发生在热影响区;1060/TC4异种金属微电阻点焊形成了共同的熔核,熔核与TC4之间界面较为平整,但是与1060的结合面呈凹凸不平,在熔核内部生成了AlTi₃、Al₂Ti和Al₃Ti金属间化合物,焊核与铝侧界面处生成了针状化合物Al₃Ti,对焊点的强度起到重要作用。     

纯钛/镁合金异种材料电阻点焊接头组织和性能分析

采用电阻点焊技术焊接TA2纯钛板和AZ31B镁合金板。研究了不同焊接参数（点焊电流、点焊时间和电极压力）对焊点拉剪强度的影响,分析Ti/Mg焊点界面区域微观组织构成及显微硬度分布。分析结果表明,Ti/Mg焊点拉剪强度随点焊电流、焊接时间和电极压力的增大呈现先增加后降低的趋势。当采用点焊电流10 kA,焊接时间8周波,电极压力4 kN等参数时,Ti/Mg焊点拉剪力达到最大值3.7 kN。能谱分析表明,Mg/Ti界面反应层由Mg 17 Al 12 ,α-Mg和TiAl 3 等相组成,其具有最大显微硬度146 HV。     

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.     

汽车用铝合金/钢焊接接头组织与力学性能

采用电阻焊方法实现对A6061铝合金和Q235钢的焊接。采用显微硬度计测试焊接接头显微硬度,采用SEM、EDS等方法分析焊接接头界面显微结构和元素组成,研究了点焊接头的缺陷形式。结果表明,铝合金/钢点焊接头主要由靠近Q235侧和靠近铝合金侧两层金属间化合物构成。化合物层主要为Al-Fe金属间化合物,其显微硬度高于基体。采用合适的点焊工艺,可以避免电阻焊接头中未焊合、裂纹、缩孔等缺陷的产生。     

铝合金与不锈钢电阻点焊接头界面反应物分析

铝合金A5052和奥氏体不锈钢SUS304通过电阻点焊形成的接头,其界面反应层由靠近铝合金侧的Fe_2Al_5,FeAl_3的混合层及靠近不锈钢侧的FeAl_2层所构成。同时,在高倍电子显微镜下可以观察到位于接头界面附近铝合金中的反应块。通过对高分辨电子显微图像(HRTEM)和电子衍射斑点(SADP)的分析,得知这些反应块是一种组织为AlFeCr的六方结构晶体,其晶格常数a=2.451 nm,c=0.758 nm。