PHS1800热成形钢自动化TIG焊接成形特性及工艺优化

目的 研究不同焊接参数下PHS1800热成形钢自动化TIG焊接的成形特性及其工艺优化。方法 利用自动化TIG焊接技术对厚度为1.4 mm的PHS热成形钢板进行焊接,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和万能实验机,对焊接接头的熔深、熔宽以及拉伸性能进行测试。结果 随着焊接速度的增大,焊缝熔深从板厚深度(1.4 mm)减小至0.99 mm,焊缝熔宽从8.69 mm减小至5.70 mm;随着焊接电流的增大,熔深从0.85 mm增大至板厚深度(1.4 mm),熔宽从4.52 mm增大至9.83 mm;随着脉冲频率的增大,熔深从0.98 mm增大至1.35 mm,但熔宽变化相差不明显。基于L25(5³)正交实验,确定焊接接头最大拉伸载荷为23.34 kN,其断口为脆性断裂。结论 焊接电流对成形特性影响最大,焊接速度对拉伸性能影响最显著。为了得到成形效果良好的焊接接头,热输入量不宜过高,因此需适当增大焊接速度或降低焊接电流。制备出的焊接接头成形与力学性能均良好,且优化后的工艺参数如下:焊接速度为6 mm/s,焊接电流为116 A,脉冲频率为26 Hz,可为汽车企业实际生产提供一定的理论依据。     

汽车车身 6061 铝合金电阻点焊工艺优化

目的优化6061铝合金电阻点焊工艺参数。方法采用正交实验对2 mm厚6061铝合金薄板进行对接,并进行了方差分析和性能测试。结果当选取方差最优方案,即电流22 k A、电极压力0.15 MPa、焊接时间15个周波这组焊接参数时,接头抗拉力为5.444 k N,较正交实验最大值提高了25.5%。而选取电流22 k A、电极压力0.20 MPa、焊接时间11个周波的焊接参数时,接头抗拉力最大,为6.262 k N,较正交实验最大值提高了44.35%。结论 6061铝合金最佳焊接参数为:电流22 k A、电极压力0.20 MPa、焊接时间11个周波。     

汽车用钢板电阻点焊工艺参数优化选择方法

针对电阻点焊过程非线性、多变量耦合和存在随机不确定因素的特点,提出了用正交实验法优选汽车用钢板电阻点焊工艺参数,用较少的实验次数得到尽可能多的实验结果.通过分析各因素对电阻点焊质量的影响,可以方便地得到汽车用钢板电阻点焊的最佳工艺参数.     

6061铝合金/DP600钢电阻点焊接头特征及力学性能

目的 提升6061-T6铝合金/DP600双相钢电阻点焊接头的力学性能,以满足该焊接结构在汽车工业中的应用。方法 对6061-T6铝合金与DP600双相钢分别进行了直接电阻点焊试验及添加Ni中间层的电阻点焊试验,采用光学显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪分析了接头界面宏微观组织、化学成分、元素分布等,此外还采用接头拉剪试验进行了2种接头的力学性能测试,并对接头的断口形貌及断裂模式进行了分析。结果 直接点焊接头熔核界面形成了厚度约为2.5μm的金属间化合物层,主要金属间化合物为靠近铝合金侧的Fe₂Al₅及靠近高强钢侧的Fe₄Al₁₃。直接点焊接头的拉剪载荷为3.1 kN,失效形式为界面断裂,断口呈以脆性为主的混合断裂特征。添加Ni中间层的点焊接头界面形成了Ni₄Al₁₃、Ni₂Al₅金属间化合物,抑制了焊接过程中Al-Fe互扩散并降低了Al-Fe金属间化合物的形成以及硬脆性Al-Fe金属间化合物对接头力学性能的影响,使...     

2 000 MPa级热成形钢双光斑激光焊接接头成形研究

目的 探究焊接参数对PHS2000型热成形钢焊接接头宏观形貌的影响,利用双光斑激光焊接工艺减少焊接缺陷,得到形貌良好的焊接接头。方法 使用德国通快公司的Tru Disk 5000型双光斑激光器对2 000 MPa级热成形钢进行激光焊接。使用金相显微镜对不同参数下焊接接头正面和背面的宏观形貌及焊缝横截面的熔深和熔宽进行研究。结果 随着激光功率从3 500 W增大到4 400 W,焊接接头成形良好,熔深大体呈增大趋势,深宽比先下降后上升再下降;随着焊接速度从50 mm/min增大到250 mm/min,熔深、熔宽基本降低,深宽比总体呈下降趋势;随着芯环比的提高,焊缝背面成形变差,熔深在芯环比为55%～65%时较理想,深宽比总体呈W形上升;当离焦量为0mm时,焊缝背部出现了较为严重的烧损变色,并且在焊缝两侧产生了飞溅。而随着离焦量降低到-4 mm,烧损变色情况得到改善。结论 激光功率和芯环比对焊接接头成形的影响较为显著。得到了成形良好的焊接接头,且在激光功率为4 700 W、焊接速度为150 mm/min、芯环比为65%、离焦量为-2 mm的焊接参数下,1.4 mm厚2 000 MPa级热成...     

热成形钢22MnB5的Q&P工艺

采用盐浴法对热成形钢22MnB5进行了Q&P工艺(quenching and partitioningprocess)处理,研究了淬火终点温度、分配温度和分配时间对试验钢的显微组织、力学性能和残余奥氏体含量的影响。结果表明:Q&P工艺处理22MnB5钢的显微组织主要为马氏体和残余奥氏体组织,同时有一定量的碳化物析出,随着淬火终点温度和分配温度的升高或分配时间的延长,马氏体和碳化物的微观形貌会发生变化;在淬火终点温度和分配温度为325℃,分配时间为60s时得到的试样强塑积最高,达到20435MPa.%;试样的拉伸断口都显示出良好的韧性断裂特征;XRD分析表明,在Q&P工艺处理后试验钢的残余奥氏体含量可达5.5%。     

马氏体含量对合金化热镀锌双相钢电阻点焊接头组织与性能的影响

目的 研究在双相钢电阻电焊过程中马氏体含量对点焊接头组织、性能的影响规律。方法 使用电阻点焊机对DP780、DP980、DP1180 3种马氏体含量不同的锌铁合金化热镀锌双相钢进行焊接,利用欧姆表、光学显微镜、扫描电镜、拉伸机和显微硬度计等设备,对基板的电阻率、工艺窗口、接头力学性能、焊点断裂模式、金相组织进行表征。结果 在AWS D8.9M-2012焊接标准体系下,DP780、DP980、DP1180焊接电流窗口依次减小,DP780、DP980、DP1180 3种材料在最大焊接电流下的焊核直径基本一致;熔核区硬度呈增大趋势,DP780点焊接头软化不明显,DP980和DP1180的热影响区出现明显的软化现象,这主要是由母材热影响区中的马氏体回火造成的。DP780、DP980、DP1180的最大剪切力分别为23 062、27 317、28 183 N。DP780为拔核断裂模式,DP980和DP1180为部分拔核断裂模式。结论 双相钢中马氏体含量的增加会使焊接电流窗口降低,整体向焊接电流减小的方向偏移,但是会提高上限电流的焊点承载强度。     

镀锌钢的液态金属脆现象及其在电阻点焊过程中的表现

液态金属脆是指通常具有韧性的固体金属或者合金与液态金属直接接触且受到拉伸应力时,其塑性降低并发生脆性断裂的现象。钢在液态锌中会发生液态金属脆现象,这在镀锌钢的热拉伸实验中得到了证实。此外,研究人员发现在镀锌高强钢的电阻点焊过程中也会出现液态金属脆现象,表现为在焊点表面出现大量裂纹,这些裂纹对焊点性能存在潜在危害。本文回顾了镀锌钢液态金属脆现象的热拉伸实验研究,阐明了影响脆化现象的实验因素;综述了镀锌钢在电阻点焊过程中发生液态金属脆现象的研究进展,分析了产生裂纹的位置及其影响因素,并总结了可能的解决方案。     

Nb合金化对22MnB5热成形高强钢点焊性能的影响

22MnB5热成形高强钢的Nb合金化可细化晶粒、提高强韧性,但Nb合金化对其电阻点焊性能的影响尚需进一步探明。本工作设计、制备了22MnB5、22MnB5Nb热成形钢的点焊试样及等效热处理试样,并对试样组织性能进行了测试。研究发现,对于点焊试样,Nb的添加细化了焊点区域的晶粒,拉伸峰值载荷有所降低(降幅在7%以内),焊点硬度范围缩窄,但未改变失效模式以及焊点各区域材料组织类型;对于等效热处理试样,Nb的添加同样细化了晶粒且未改变焊点区域的组织类型,但对试样硬度和抗拉强度的影响很小,断后伸长率普遍有所降低。     

三维异形截面管件充液成形工艺及优化分析

目的研究三维异形截面汽车纵梁充液成形过程的变形规律。方法通过数值模拟和试验研究相结合的方法,分析多工序中的充液成形过程,对影响构件成形性能的液压力加载路径关键参数进行分析。结果线性加载路径下试件最大减薄率为26.3%,试件出现了局部开裂现象。两段式线性加载条件下最大起皱指标为0.149,试件出现了起皱缺陷,最大壁厚减薄为23.2%,开裂现象并未明显缓解。分段式线性加载条件下试件的最大减薄率仅为16.8%,贴模偏移量为1.89 mm,未出现起皱叠料现象,成形质量较好,同时,试验结果与数值模拟结果有较好的一致性。结论液压力加载路径对试件壁厚分布影响较大,采用分段式线性加载,可以实现低压阶段的分段加压和有效补料,以及后期的线性高压整形,试件成形质量较高。     

低碳钢板镀铅层在电阻点焊过程中的行为

本文研讨了镀铅钢板电阻点焊时,镀铅层的变化和它对接头性能的影响。试验结果表明,镀铅使焊接区的电流密度下降,析热量减少;焊后镀铅以片状或以“膜”的形式残留,在接头中这些均对接头的拉剪强度有影响。当采用大电流、短时间的强规范焊接时,能显著降低这种影响。     

电阻点焊质量检测技术研究现状

电阻点焊过程由于受到各种因素的影响,熔核区域容易出现裂纹、缩孔、未熔合等缺陷,焊点质量直接影响焊接部件的使用寿命,因此对焊点的缺陷检测与质量评定非常重要.对电阻点焊原理进行概述,总结了电阻点焊质量检测技术最新研究成果及应用,分析了焊接过程参数监控方法、焊后无损检测方法的检测机理、质量评定方法及其在实际应用中的优缺点,对...     

汽车电阻点焊分析仪的校准方法及不确定度评定

汽车电阻点焊分析仪是一种便携式、易于操作的设备,该设备可以清晰的成像点焊内部的结构,并且可以评估焊点直径,以及焊点厚度。广泛用于机械制造、铁路汽车工程等行业。     

电阻点焊质量Hopfield神经网络在线评估方法

目的 电阻点焊广泛应用于汽车、家电等领域,但目前少有准确的无损质量评价方法。为此,研究一种基于低碳钢板焊接功率信号的焊接质量在线评估方法,并探索利用该信号来评价电阻点焊焊点质量的可能性。方法 对焊接电流、电压信号进行测量和分析,研究功率信号表征焊接质量的可靠性,提出一种有效的模式特征提取方法,将动态功率信号转换为二值图像并用二值矩阵表征,该方法避免特征提取和选择,且尽可能保留焊点质量信息。通过拉剪试验将焊接样本分为6种不同的焊接等级,利用Hopfield关联记忆神经网络建立焊接质量分类器,将具有不同焊接质量水平的焊接样本模式特征矩阵记忆为稳定状态。结果 将焊接样本的模式特征矩阵输入分类器,通过Hopfield网络关联记忆将其收敛到最相似的稳定状态,最终锁定了稳定状态对应的焊接质量。60个测试样本中59个样本都可以被正确分类,该分类器的分类准确率达到98%。结论 分类性能试验结果表明,所提出的模式特征提取方法快速、有效,并能可靠地在线评估低碳钢板的焊接质量。