TC3钛合金电阻点焊工艺参数优化

钛合金点焊接头力学性能不仅由焊核大小决定,其焊核及热影响区晶粒粗化现象会显著影响其性能.为了优化1.3mm厚TC3钛合金点焊工艺,制得具有优异抗剪切及抗拉伸综合力学性能的钛合金点焊接头.采用二次回归旋转设计试验方案,基于响应面法建立了TC3钛合金电阻点焊工艺参数(焊接电流、焊接时间及焊接压力)与预测响应值(剪切失效载荷及十字拉伸力学性能)之间的数学模型.通过数学模型,得到优化电阻点焊工艺参数,实现点焊接头剪切性能及拉伸性能的最优组合,并通过试验验证了数学模型的准确性.为优化钛合金点焊接头力学性能提供了新的工艺途径.     

SUS304不锈钢板点焊接头的超声成像及失效分析

利用超声波水浸聚焦入射法对1 mm厚的SUS304奥氏体不锈钢板点焊接头进行超声波C扫描成像检测,研究了不同工艺参数下获得接头的焊核直径与内部缺陷;借助于材料试验机及扫描电镜探究了接头力学性能与失效机理。结果表明:超声波C扫描能够有效地观测出点焊焊核直径,并能够甄别出焊穿、飞溅等典型焊接缺陷:当焊接电流为8 kA时,接头的平均失效载荷最大(9707.1N),而当电流增加至9 kA时,接头的平均失效载荷急剧下降到699.5N;焊接电流在4~8 kA时,接头断口处出现大小不等的韧窝,呈现出韧性断裂过程,少数试件的接头出现韧性断裂与准解理断裂过程;焊接电流为9kA时,接头主要呈现出韧性断裂与过烧沿晶断口。     

纯铜与碳素钢薄板电阻点焊工艺研究

以0.6 mm厚的T2纯铜板和1 mm厚的Q235钢板作为研究材料,采用电阻点焊的方法进行焊接试验,获得铜-钢点焊接头,通过添加不同厚度的不锈钢垫片、改变可控硅导通角、点焊时间和电极压力来获得合适的铜-钢电阻焊工艺参数;通过力学性能试验和硬度测试,研究了点焊工艺参数对接头强度的影响规律,研究结果表明,只要点焊工艺参数合理,铜-钢电阻焊接头的力学性能良好,点焊质量能够满足要求。     

辅助电流对Cu/Al大功率超声波焊接的影响

为获得更高质量的Cu/Al异质金属接头,开展了Cu/Al电流辅助大功率超声波焊接工艺试验,研究了辅助电流对Cu/Al超声波焊接的界面温度、材料塑性流动、界面中间相(IMC)分布及接头力学性能的影响。结果表明,复合焊件成型良好,其接头抗拉剪力为3030N,接头的断裂模式为韧性-脆性复合断裂。在同样的焊接时间0.2s内,随着电流的增大,Cu/Al界面温度增加,金属塑性流动以及界面扩散也随之增强,这说明辅助电流能明显促进界面冶金;相比长时间0.4 s的超声波焊接,辅助电流能在保证界面温度、材料塑性变形的前提下,能明显减薄界面IMC层的厚度,这是电流增强Cu/Al接头的主要物理机制。研究结果为优化Cu/Al复合焊接头强度提供了参考。     

AA6061铝合金超声波金属焊接计算分析模型

实现AA6061铝合金超声波金属焊接有效连接的关键机制是表面效应和体积效应。表面效应是焊接接头界面的摩擦;而体积效应存在于整个焊接过程中,影响了金属工件成形应力和形变。基于超声波焊接的关键机制建立了AA6061铝合金的材料模型和界面接触摩擦模型,依托ABAQUS有限元软件进行了铝合金超声波焊接的热-机耦合数值模拟分析。结果表明:与超声焊极相接触的铝合金界面产生最高温度和剧烈塑性变形,但低于母材熔点温度值。当焊极压力175 MPa,振幅8.4μm,加载时间60 ms时,界面最高温升至357.5℃,随着超声焊极压力持续增加铝合金表面发生粘焊。     

超声波点焊技术及其在锂电池制造中的研究现状

文中主要介绍了超声波点焊技术较电阻点焊和激光焊接的优点、焊接设备、焊接机理及超声波点焊在锂电池制造中的研究现状，详细阐述了影响超声波点焊接头宏观特征、微观组织及力学性能的关键因素。为了提高超声波点焊接头质量的鲁棒性，实时监控器和球面形的焊头是解决此问题的两种有效途径，但还存在较多未解决的问题。文章还针对如何进一步提高超声波点焊接头质量的鲁棒性提出了一些观点。     

大截面钢/铝异种金属摩擦焊接工艺研究

采用连续驱动摩擦焊技术对大截面铸态纯铝与Q235钢异种金属进行了焊接工艺试验,通过扫描电镜(SEM)分析接头和断口形貌,测试接头力学性能及其电阻率,得到了纯铝与Q235钢焊接接头的力学性能与焊接参数的关系。结果表明,大截面铸态纯铝与Q235钢间具有良好的摩擦焊接性,焊接界面宏观断口呈均匀银灰色,焊接情况良好,具有100%焊合的特征;采用优化焊接工艺参数施焊的焊接接头力学性能可以达到或超过铝侧基材;接头电阻率介于两侧母材电阻率之间。     

压焊

压铸件的超声波焊接（2）．零件结构和焊接工艺参数；微型点焊时电极表面熔敷TiC涂层对电极失效的影响；铝合金电阻点焊电极寿命及其表面特征分析；连接参数对Bi系（BSCCO）超导带材扩散连接接头性能的影响；搅拌摩擦焊过程的有限元模拟；[编者按]     

铝合金与钢的电阻凸塞焊

采用电阻凸塞焊新方法对A6061铝合金和Q235低碳钢进行焊接,观测了接头微观形貌并检测了接头特征区域的化学成分,对接头的力学性能进行了测试。结果表明:在电阻凸塞焊中,以钢/钢同种材料界面取代铝/钢异种材料界面实现了接头的可靠连接,避免了在焊接接头产生较多脆性的金属间化合物。与普通点焊的接头相比,电阻凸塞焊接头的力学性能有明显的提升;工艺孔直径为10.0 mm时,接头最大抗剪力达到6.28 kN,接头断裂属于塑性断裂。对于铝合金/钢异种材料的连接,电阻凸塞焊是一种有效的工艺方法。     

ABS塑料与Q235钢异种接头电阻点焊工艺与力学性能的研究

采用电阻点焊实现了ABS塑料与Q235钢异种材料的搭接连接,分析了工艺参数改变对接头成形与力学性能的影响及接头失效后的断口形貌。结果表明,随着焊接电流和焊接时间的增加,接头焊合面积逐渐增大,接头拉伸载荷也随之增大;电极压力改变时,接头拉伸载荷并未出现较大的变化趋势。热输入过大时接头成形质量变差,在搭接界面塑料被大量挤出;在接头界面塑料金属相互嵌合包覆形成了机械互锁结构。接头失效有界面撕裂和塑料母材拉断两种形式。     

TRIP980高强钢电阻点焊接头的组织及力学性能

采用电阻点焊对TRIP980高强钢进行焊接. 通过单因素法和焊后回火优化了焊接参数和工艺,研究了较优焊接参数和工艺时的接头熔核显微组织及力学性能,结果表明,优化参数为9.5 kA,22 cycle,3 kN,接头熔核为粗大的马氏体组织,接头硬度为617.1 HV,最大拉剪载荷为17.8 kN;在此基础上增加焊后回火,回火电流6.3 kA、回火时间13 cycle,接头组织显著细化,接头硬度降低至574 .0 HV,接头最大拉剪载荷提高到19.5 kN,增幅为9.6%,断口形式由原先的界面断裂转变为纽扣断裂.     

铝/铜异质金属超声波焊接工艺研究

运用超声波金属焊接技术实现了铝/铜异种金属的连接,利用单因素试验研究焊接工艺参数(焊接压力、焊接振幅、焊接能量)对接头质量的影响,确定了最佳工艺参数组合为压力0.276 MPa,振幅45μm,能量700 J;研究了焊接能量对铝-铜焊接接头硬度、温度、界面形貌及力学性能的影响。研究发现,焊接过程中,铝发生了剧烈的塑性变形,并伴随着加工硬化现象和材料软化。随着能量的提升,未连接区域减少,接头质量上升,但当焊接能量过大时,由于材料软化作用的影响,接头质量下降。     

铝/铜异种金属电阻热辅助超声波缝焊工艺特性

1060纯铝箔作为中间层,通过电阻热辅助超声波缝焊的方式实现1 mm厚度6061铝合金和T2紫铜异种金属焊接,分析了焊接过程中电阻热对铝/铜焊接接头焊缝成形、界面形貌、温度场以及力学性能的影响. 结果表明,采用单独超声波缝焊焊接铝/铜异种金属时,因产生的焊接能量较小,接头连接界面处仅局部区域位置形成连接,接头拉剪强度为45 MPa. 但在电阻热辅助超声波缝焊过程中,电阻热的加入能够有效预热工件,令待焊材料表面发生软化,在高频振动作用下,接头连接界面处形成有效连接. 同时,引入电阻热提高了铝/铜界面处温度,由单独超声波缝焊的140 ℃增加至190 ℃,界面处原子扩散距离增加,获得焊接接头的拉剪强度增加至75 MPa,相对前者接头拉剪强度提高67%.     

镁/铝异种金属填充式摩擦点焊接头特性

采用填充式摩擦点焊技术对镁/铝异种金属进行工艺试验,并对点焊接头的力学性能和微观组织进行分析.结果表明,当采用合理的搭接接头设计和工艺参数进行镁/铝异种金属摩擦点焊时,可获得表面平整、抗剪切能力强的焊点,其焊点剪切力可达1865 N.组织分析发现,在焊核与镁母材之间的竖直界面处易出现少量的孔洞、微裂纹等缺陷,接头的断裂正发生在该区;而在镁/铝之间的水平界面结合良好,存在一定厚度的界面层组织,且该界面层组织的硬度要比两侧母材的硬度明显高很多,这与摩擦点焊过程中脆硬相的金属间化合物的形成有关.     

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。     

Al/Cu薄板高转速搅拌摩擦点焊工艺及接头微观组织研究

采用高转速搅拌摩擦焊对1 mm厚的6061铝合金及T2紫铜板开展点焊工艺试验,研究了焊接停留时间、Zn中间层及冷却方式对焊点宏观界面及微观组织的影响规律.结果表明:在焊接停留时间为1s、中间层Zn厚度0.2 mm、无水冷的焊接工艺参数下,焊点宏观形貌成形良好,无明显焊接缺陷产生,接头力学性能最优;焊点中间界面层主要由A...     

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.     

600MPa级高Al冷轧双相钢的点焊工艺研究

基于600 MPa级高Al冷轧双相钢WHT600DP的点焊工艺和力学性能试验,以及接头的宏观金相分析,研究了焊接电流、焊接时间等工艺参数变化对点焊接头压痕深度、焊核直径、焊透率以及拉剪强度等性能指标的影响规律,进而得到了WHT600DP钢的焊接工艺窗口图.研究结果表明:在焊接时间变化较大的情况下,WHT600DP钢的可...     

铝片-铜管太阳能集热板超声波焊接机理研究

在铝片-铜管太阳能集热板超声波焊接试验的基础上,首先从弹塑性理论特别是铝的应力-应变曲线导出焊接区域主要发生塑性变形,进而推导出焊接接头区域理论温度:然后通过人工热电偶试验测得铝片表面及铝片-铜管间的温度,再结合接头扫描电镜图片进行验证,认为焊接接头的形成是由材料本身的塑性本质、一定的摩擦升温、工具头竖直方向压力3个因素共同作用的结果,整个过程使接头区域材料发生充分的塑性变形,破坏并清除氧化物、油污,使焊件材料原子之间发生力的作用而形成金属键合.     

基于正交试验的双面搅拌摩擦点焊工艺研究

采用双面搅拌摩擦点焊工艺,以2 mm厚5052铝合金为研究对象,设计了四因素四水平的正交试验,研究了搅拌头旋转速度、进给量、进给速度及停留时间的匹配关系及对接头力学性能的影响。结果表明:搅拌头旋转速度是影响接头剪切力的四个因素中最主要的因素,使用最优工艺参数焊接的接头剪切力达到6.3 k N,接头显微硬度呈现W形,焊核区硬度与母材相当,约为83 HV,最低硬度出现在焊核区与热机影响区之间,约为45 HV。