铝合金与低碳钢的夹层电阻点焊接头特性

以钎料Al86Si6Mg8薄带为中间层对铝合金A6061与低碳钢Q235进行了点焊,观察分析了接合界面区反应层形貌及分布等微观组织结构特征,探讨了焊接电流、焊接时间与电极压力对熔核尺寸和接头抗剪力的影响。接头熔核直径与抗剪力随焊接电流、焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而降低,在19 k A的焊接电流条件下获得接头的抗剪力达到5.2 k N。试验结果表明,夹层的使用起到了抑制界面反应层生长和提高接头性能的效果。     

基于中间层的铝合金/钢电阻点焊

以AlSi12为中间层对A6061铝合金与Q235低碳钢进行了电阻点焊,分析了界面区金属间化合物层形貌及分布等微观组织结构特征,探讨了焊接电流、焊接时间与电极压力对接头熔核尺寸和抗剪力的影响。结果表明:接头熔核直径、抗剪力随焊接电流、焊接时间的增加而增加,随电极压力的增大而降低,所得接头抗剪力达到4.87 kN,中间过渡层的使用起到了抑制界面金属间化合物生长的效果。     

基于非对称电极的铝合金/钢电阻点焊

采用非对称电极点焊铝合金A6061与低碳钢Q235,观察接合界面区反应层形貌及分布等微观组织特征,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。在接合界面上观察到反应层的生成,其厚度随界面的位置的变化而变化。在22 k A的焊接电流条件下获得的接头抗剪力达到5.51 k N。结果表明,在铝合金与低碳钢的电阻点焊中,不对称电极的使用有效地提高了焊接接头强度。     

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。     

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...     

铍青铜薄片微电阻点焊工艺及接头组织性能研究

采用微电阻焊接方法对100μm厚时效态铍青铜进行搭接点焊,依据接头的抗拉剪力对微电阻点焊工艺进行了优化,并分析了焊接接头的组织形貌特征。结果表明,当焊接电流为3.0 k A、电极压力为180 N、焊接时间为30ms时,接头强度最大,抗拉剪力为107.05 N。焊接电流是影响接头性能的主要因素,焊接接头熔核区由等轴树枝晶和柱状树枝晶组成,随着电流增加,焊核中心组织变粗。     

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。     

镁/钢异种金属电阻点焊工艺研究

采用电阻点焊对MB3镁合金和镀锌钢板进行了焊接,研究了焊接电流对镁/钢接头宏观形貌、微观组织及力学性能的影响。试验结果表明:镁/钢点焊接头熔核直径及压下率随焊接电流增大而增大,接头拉剪载荷随电流增大呈先增大后减小的趋势。当焊接电流为13 k A,焊接时间为10周波,电极压力为5 k N时,接头拉剪力达到最大值6.1k N,此时点焊接头表现为纽扣式断裂。Fe与Al在镁/钢界面处发生反应生成Fe-Al化合物,其显微硬度达到146 HV。     

点焊工艺参数对汽车用镁铝异种合金接头组织和性能的影响

采用电阻点焊实现了对镁铝异种金属的焊接,研究了焊接压力、焊接电流、焊接时间对Mg/Al点焊接头组织和力学性能的影响。结果表明,随着焊接压力、焊接电流和焊接时间的增加,Mg/Al异种金属点焊接头拉剪力先增加后减小;熔核晶粒尺寸随着焊接电流的增大、焊接时间的延长而增大;焊接压力7 k N、焊接电流40 k A、焊接时间100 ms时,Mg/Al异种金属点焊接头拉剪力达到最大值3.3 k N。     

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。     

焊接电流对镁合金/不锈钢电阻点焊接头的影响

以Zn箔作为中间层对镁合金和不锈钢进行电阻点焊连接,通过扫描电镜、能谱分析仪、拉伸试验机等研究了焊接电流对接头微观组织、熔核尺寸和拉剪力的影响,并分析了接头缺陷形式。结果表明,当热输入不恰当时,镁/钢接头中有孔洞和裂纹产生。在镁/钢接头界面区域有Fe_2Al_5反应层生成,在接头镁合金侧有MgZn_2相生成。反应层的厚度和熔核直径随点焊电流的增大而增大。此外,镁/钢接头拉剪力随焊接电流增加先增大后减小,当采用焊接电流10k A时,接头拉剪力具有最大值4100 N。     

工艺参数对1 000 MPa级高强结构钢点焊接头组织与性能的影响

研究了电极压力、焊接电流、焊接时间和脉冲回火对1 000 MPa级高强结构钢点焊接头显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着电极压力和焊接电流增大,接头熔核直径均表现为先增加而后减小的特征;在电极压力为2.8 kN和焊接电流为8.0 kA时接头产生飞溅;随着焊接时间的增加,接头熔核直径呈现逐渐增加的趋势;当电极压力3.4 kN、焊接电流7.5 kA、焊接时间为16 cyc时,接头熔核直径较大,马氏体组织较为细小,硬度较高,此时接头承受的拉剪力可达13.0 kN,具有较高的抗剪强度;经过1次脉冲回火和2次脉冲回火后接头承受的最大拉剪力分别为13.8 kN和14.2 kN,相较于未脉冲回火的点焊接头分别提高了6.15%和9. 23%。     

Ti/Al异种金属微电阻点焊接头的特征及性能

对0.2 mm厚的1060纯铝和TC4钛合金薄片进行了微电阻点焊实验。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X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 k A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 k A、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AlTi_3、Al_2Ti和Al_3Ti金属间化合物,焊核与铝侧界面处生成了针状化合物Al_3Ti,对焊点的强度起到重要作用。     

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.     

铜/镀镍钢薄片微电阻点焊接头组织性能研究

采用微电阻点焊实现了0.2 mm厚的铜薄片和0.3 mm厚的镀镍钢片的连接,使用光学显微镜、SEM、EDS等方法对接头组织性能进行了研究。结果表明,焊接电流为2.3 k A时,接头处无法形成一个整体熔核,在镀镍钢和铜薄片界面出现少量"月牙"型组织;焊接电流增大到2.9 k A时,在镀镍钢熔核区的两端出现"漩涡"状组织,在焊核中心镀镍钢与铜交界处出现"钳子"结构,"钳子"结构外层存在镀层镍;焊接电流为3.5 k A时,形成了倒三角形的熔核,熔核中心可见明显的"漩涡"状组织。接头抗拉剪力随焊接电流增加而增加,焊接电流为3.5 k A时接头抗拉剪力最大。熔核处显微硬度最大,镀镍钢片热影响区的显微硬度约250 HV左右,而形成熔核时由于析出热量过大导致铜侧热影响区晶粒粗大,硬度降低,硬度仅在75 HV左右。     

焊接电流对铝/钢点焊接头组织与性能的影响

研究了焊接电流对6008-T66铝合金/H220YD钢焊接接头组织和力学性能的影响,探讨了影响异种金属焊接接头断裂行为的作用机理。结果表明,随着焊接电流从18 k A增加至22 k A,熔核直径和压痕率都呈现快速增加的趋势,而当焊接电流超过22 k A后,熔核直径基本不变或略有增加,而压痕率不断增大;铝/钢焊接接头中心界面金属间化合物层厚度随着焊接电流的增加而逐渐增大,在焊接电流为25 k A时厚度达到7.1μm;随着焊接电流的增加,铝合金/钢焊接接头的拉剪力呈现先增加而后降低的趋势,在焊接电流为22 k A时取得最大值;焊接电流为22 k A时拉剪试样以钮扣断裂方式在熔核处断裂,而焊接电流过高或者过低,拉剪试样都断裂在结合面处。     

直流电源对不锈钢点焊接头性能影响研究

直流和交流逆变器是电阻点焊常见的2种电源型式,文中研究了直流电源对轨道列车常用的SUS301L不锈钢材料点焊接头性能的影响。结果表明:随着焊接电流、电极压力的增大,焊点熔核直径、上熔深、下熔深、拉剪力随焊接电流的增大而增大,电流的临界值为15.5 A。压痕直径随着焊接电流的增大显著增大,但不会受到电极压力的影响。焊点直径、上熔深、下熔深与拉剪力均呈较为明显的正相关,三者的Pearson系数分别为0.844, 0.781, 0.821。     

基于铌中间层的钛与低碳钢的电阻点焊

以0.1 mm厚的铌箔为中间层对钛与低碳钢Q235进行了点焊,观察了接头熔核区域的显微组织特征,探讨了焊接电流对接头熔核直径和抗剪力的影响。试验结果表明,焊接电流大于8 kA时中间层铌在焊接中发生溶断,接头熔核区域组织主要由Fe-Ti金属间化合物构成;铌不发生溶断时接头熔核区域组织主要由Fe-Nb化合物与固溶体组成。接头抗剪力随焊接电流的增大呈先增大后降低的变化趋势,焊接电流为7 kA时接头抗剪力最大,约为4.7 kN。     

铝/钢异种金属电阻点焊接头微观组织与力学性能研究

采用电阻点焊实现对6061铝合金和H220YD高强镀锌钢的焊接,通过金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计和万能试验机等测试方法研究了铝/钢点焊接头的组织和性能。结果表明,铝/钢点焊接头从铝侧向钢侧依次为铝合金熔核、铝/钢界面、高强钢热影响区。铝/钢点焊接头界面靠近钢侧金属间化合物层显微硬度最高,靠近铝合金侧金属间化合物硬度次之,铝合金显微硬度最低。随着焊接电流的增加,铝/钢点焊接头拉剪力先增加后减小,焊接电流9 k A、焊接时间300 ms、焊接压力2 k N时,接头拉剪力达到最大值3.4 k N。