301L/Q235B异种钢电阻点焊显微组织及拉剪性能

对等厚2 mm+2 mm的301L不锈钢冷轧板和Q235B低碳钢热轧板进行电阻点焊试验,通过显微组织分析、显微硬度分析和拉伸剪切试验,研究了点焊接头拉剪性能的影响因素,基于抗剪强度和断裂模式确定了最佳的电阻点焊工艺。结果表明,二者点焊熔核向不锈钢侧偏移,熔核中由于马氏体的产生其显微硬度最高;当界面熔核直径大于6.8 mm时,在拉剪载荷下可发生301L钢侧熔核拔出断裂;在焊接电流11 kA,电极压力11 kN,通电时间350 ms的工艺参数下,可获得拉剪性能最优的点焊接头。     

MS1400/DP980钢的电阻点焊的工艺性能分析

为了研究电阻点焊在先进高强钢的应用,对厚度为1.2 mm的MS1400和DP980钢进行点焊试验. 试验表明,接头一字拉伸断裂试验有三种失效模式:界面断裂、纽扣拔出以及部分纽扣拔出,通过调节焊接时间和焊接电流的工艺参数实现纽扣拔出得到较优参数. 在较优参数下分析MS1400与DP980钢两侧热影响区的各区域以及熔核区的金相组织,各区域的变化与显微硬度分布曲线基本对应.     

车用高强钢电阻点焊工艺研究

研究了DP600高强钢的电阻点焊工艺,采用正交试验设计,利用Minitab回归分析后规划求解得到的最优解满足最大强度性能要求,并对点焊接头的微观组织、力学性能进行了分析。得出最佳焊接参数为:电极压力2.058 kN,焊接时间17 cyc,焊接电流10.14kA。DP600钢点焊熔核的微观组织为柱状晶,以板条状马氏体为主。在拉剪条件下,DP600高强钢电阻点焊接头主要有熔核剥离断裂和界面断裂2种断裂模式。     

DP780双相钢电阻点焊接头组织及性能研究

对DP780双相钢在合理的工艺参数范围内进行电阻点焊,对点焊接头显微组织、力学性能以及断口形貌等进行了研究。结果表明,点焊接头由5个区域组成:母材区、回火区、不完全淬火区、完全淬火区和熔核区。母材区由铁素体基体和网状的马氏体组成;回火区由铁素体和回火马氏体组成;不完全淬火区由铁素体和块状的马氏体组成;完全淬火区的细晶区由较细小的等轴马氏体组成,而粗晶区由粗大的板条马氏体组成;熔核区的显微组织主要由粗大的板条状马氏体组成,呈柱状晶形态。拉剪试验表明,点焊接头的失效形式主要为熔核剥离。由硬度分布规律可知,在点焊接头热影响区出现了软化现象,主要原因是该区域出现了回火马氏体组织。     

B1500HS热成形钢与DP钢的点焊接头拉剪性能

文中以3种强度级别的双相钢(DP780,DP980,DP1180)和B1500HS热成形钢的电阻点焊接头为研究对象,研究了DP钢强度对点焊接头拉剪性能的影响,分别观察和分析了接头宏观形貌和微观组织,测试和分析了接头的硬度分布及接头的断裂模式。结果表明,DP钢强度对接头的拉剪强度影响很小,但会影响其断裂模式。B1500HS/DP780的断裂是焊核从DP钢侧拔出,另2种的则是焊核从B1500HS侧拔出,但它们的初始起裂位置均位于亚临界热影响区。B1500HS侧亚临界热影响区软化严重,较基体硬度下降约29%～36%,而DP780无明显软化现象,DP980和DP1180侧的亚临界热影响区软化率分别为17%和25%。说明在异种材料电阻点焊过程中其热影响区的软化程度会影响点焊接头的断裂模式。创新点： 对B1500HS分别与DP780,DP980,DP1180组成的RSW接头展开对比研究。     

焊接参数对高强钢与铝合金点焊接头性能的影响

高强钢和铝合金的连接在汽车轻量化中具有重要的研究价值。针对DP590高强双相钢和6061铝合金分别采用交流和中频逆变点焊机进行电阻点焊试验,研究不同点焊工艺参数对钢一铝熔核尺寸、点焊接头力学性能的影响,并对高强钢一铝合金的中频逆变电阻点焊接头断口形貌进行机理分析。研究表明:当高强钢与铝合金的点焊热输入量较小时,热输入量增加有利于形成较大熔核直径;但增大到一定程度后,会逐渐稳定。同时,高强钢-铝合金电阻点焊熔核尺寸与其接头的正交拉伸、抗剪强度有一定关系,抗剪断裂出现在铝母材侧,断口形貌为明显的韧性断裂。     

不等厚异种铝合金电阻点焊接头组织与性能

采用电阻点焊机对不等厚异种铝合金2 219(6 mm)+5A06(2 mm)进行点焊试验研究,通过光学显微镜、显微硬度计、扫描电镜等手段分析了点焊接头显微组织结构形成的机理,并综合显微硬度分布规律以及元素分析,探究了接头不同区域的性能和成因。结果表明:该点焊规范合理,熔核直径约5.9 mm,薄板侧、厚板侧焊透率分别为59%和37%,单点抗剪力平均值约10.42 kN,内部质量良好;熔核为等轴晶组织形态;沿熔核直径方向,母材显微硬度值最高,热影响区其次,熔核区最低,强度最为薄弱。     

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。     

Q310/Q345电阻点焊接头组织与疲劳性能研究

通过金相组织分析、硬度试验、脉动拉伸疲劳试验及疲劳断口形貌分析,研究1.5mm Q310+3mm Q345电阻点焊接头的组织和疲劳性能。结果表明:Q310钢和Q345钢组织较为相似,母材组织均为先共析铁素体+珠光体,热影响区为少量铁素体+珠光体,熔核区为板条马氏体和少量贝氏体。硬度值分布从熔核到母材呈阶梯式下降趋势,熔核区是硬度值最高的区域。疲劳断口位于熔核区,类型为微孔型+解理型混合断裂,应力集中是疲劳断裂的主要原因。     

钛合金胶接点焊与电阻点焊接头性能对比分析

分别对1.5 mm厚的钛合金板进行胶接点焊和电阻点焊连接,获得了不同焊接电流下的胶接点焊和电阻点焊接头,从熔核的C扫描图像、接头的失效载荷和断口形貌等方面,对比分析了胶接点焊和电阻点焊的接头强度及失效样貌. 结果表明,通过观察A扫描信号的变化与C扫描图像的特征,能够很好的划分接头的热影响区、熔合区、熔核区以及检测出接头的熔核直径和焊接缺陷. 随着焊接电流(7.0～10.0 kA)的逐渐增大,接头熔核直径及失效载荷呈递增趋势;当焊接条件相同时,胶接点焊接头的熔核直径普遍大于电阻点焊接头,但接头的强度相当. 当电流在7.0～8.5 kA时,接头强度不足,熔核区的断口处出现大小不等的韧窝,呈现出韧性断裂特征;当电流为10.0 kA时,接头强度较高,主要呈现出韧性断裂与准解理断裂特征.     

激光螺旋点焊和电阻点焊DC06镀锌钢接头组织和性能

对比研究了激光螺旋点焊和电阻点焊工艺对DC06镀锌钢接头成形、微观组织和力学性能(显微硬度和剪切性能)的影响规律.结果表明,两种工艺均能获得成形良好的焊接接头,激光螺旋焊接头微观组织主要为铁素体(F)和少量渗碳体(Fe₃C);电阻点焊接头微观组织主要为贝氏体(B)和铁素体(F).由于内外散热不均匀,激光螺旋点焊熔核区中心形成不同硬度的等轴晶,周围为具有明显取向的柱状晶,硬度值为130～160 HV10;电阻点焊熔核区冷速相近,无明显硬度梯度,硬度在190 HV10左右.激光螺旋点焊拉剪承载载荷为10.14 kN,比电阻点焊的8.82 kN提升了13.02%.接头失效形式分析发现:激光螺旋点焊和电阻点焊的失效形式分别为撕出型和拔出型,激光螺旋点焊由于热影响区组织塑性较好,接头受到拉剪作用时更易产生大角度转动而吸收更多的能量,具有更好的力学表现.最后,还对搭接间隙和锌镀层对激光螺旋点焊接头力学性能的影响进行讨论.     

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。     

异种铝合金电阻点焊接头组织及硬度

对4 mm厚的6N01铝合金和5083铝合金进行电阻点焊试验,并对其接头的组织和硬度进行分析研究。结果表明,异种铝合金电阻点焊接头组织为电阻焊典型的"等轴晶+柱状晶"组织;异种合金焊接时,熔核向电导率低、导热慢和熔点低的一侧偏移;在电阻点焊焊接过程中,6N01母材晶界发生重熔;熔核区的硬度值相差不大且趋近于熔核中心的硬度值最低,平均值为62 HV,同时6N01铝合金的热影响区硬度值有明显下降。     

Mn对镁合金电阻点焊微观结构和力学性能的影响

通过在镁合金电阻点焊中加入Mn颗粒的方法,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等对比研究了添加Mn颗粒点焊接头的组织形貌和力学性能的变化。结果表明,随着Mn添加量增加,点焊接头熔核区等轴晶逐渐增多,热影响区晶粒细化。Mn颗粒的加入使接头处的组织在凝固时产生更多的异质形核结构,从而使合金的显微硬度和拉剪力也有所提高。当Mn颗粒添加量为1.0mg时,镁合金电阻点焊接头拉剪力最大,为2.1kN,比未添加Mn时增加了23.5%。当添加量达到4.0mg时,熔核区等轴晶消失,出现大量的胞状树枝晶,力学性能随之降低。     

DP590镀锌板电阻点焊工艺

通过测量点焊接头的外观尺寸,检测接头剪切力、硬度,观察焊点显微组织,研究试验条件下DP590镀锌板的电阻点焊性能,并确定点焊电流的上限值。结果表明:随着点焊电流的增大,焊点的外观尺寸呈增大趋势,持续延长点焊时间,焊点外观尺寸先增加后减小;焊点的外观尺寸及剪切力均符合相关标准,压痕深度略大,不宜用于重要结构;熔核区的硬度值最大,达到HV380;熔核区显微组织为板条状马氏体与铁素体,热影响区显微组织为细小马氏体+铁素体;DP590镀锌板的电阻点焊性能良好,点焊电流上限值为11.2 k A,此时的焊接时间应选12~16周。     

焊接电流对镀锌钢与高强钢的电阻点焊接头形貌和力学性能的影响

采用电阻点焊工艺对1.5 mm厚的镀锌钢板与高强钢板进行了连接试验。通过金相显微镜、扫描电镜、电子拉伸试验机以及硬度计等分析手段,研究了不同焊接电流对接头形貌和力学性能的影响。结果表明:采用电阻点焊工艺实现了镀锌钢与高强钢的可靠连接。当焊接电流为8 kA时,接头的拉剪载荷最大,为13.6 kN,随着焊接电流的继续增大,接头表面容易产生飞溅。接头高强钢侧热影响区由于回火马氏体和细晶马氏体的生成,出现了明显的软化区和硬化区,而镀锌钢侧有大量马氏体生成,热影响区硬度明显大于母材区。当焊接电流为4 kA时,接头断裂形式为界面断裂;当焊接电流为5~7 kA时,接头断裂形式主要为镀锌钢侧熔核被拔出;当焊接电流为8~10 kA时,接头断裂形式转变为高强钢侧熔核被拔出。     

铜/钢异种金属搅拌摩擦焊搭接工艺

采用SKD61模具钢搅拌头对2 mm厚铜/钢异种金属进行搅拌摩擦焊搭接,分析了搭接接头微观组织和力学性能. 结果表明,当搅拌针与钢母材直接接触时,随焊接过程的进行搅拌针不断磨损甚至发生断裂. 焊核区前进侧出现流线区域,在搭接界面结合处形成机械冶金结合. 显微硬度测试显示,铜侧焊核区硬度最高,在搭接界面处硬度分布呈中间高两边低的趋势,接头厚度方向搭接界面处硬度最高. 形成良好结合的搭接接头在拉剪试验中断裂于铜侧热影响区,拉伸断口存在大量韧窝,呈典型韧性断裂模式.     

DC06超深冲连退板表面缺陷形貌分类及控制措施

对比研究了激光螺旋点焊和电阻点焊工艺对DC06镀锌钢接头成形、微观组织和力学性能(显微硬度和剪切性能)的影响规律. 结果表明,两种工艺均能获得成形良好的焊接接头,激光螺旋焊接头微观组织主要为铁素体(F)和少量渗碳体(Fe₃C);电阻点焊接头微观组织主要为贝氏体(B)和铁素体(F). 由于内外散热不均匀,激光螺旋点焊熔核区中心形成不同硬度的等轴晶,周围为具有明显取向的柱状晶,硬度值为130 ~ 160 HV10;电阻点焊熔核区冷速相近,无明显硬度梯度,硬度在190 HV10左右. 激光螺旋点焊拉剪承载载荷为10.14 kN,比电阻点焊的8.82 kN提升了13.02%. 接头失效形式分析发现：激光螺旋点焊和电阻点焊的失效形式分别为撕出型和拔出型,激光螺旋点焊由于热影响区组织塑性较好,接头受到拉剪作用时更易产生大角度转动而吸收更多的能量,具有更好的力学表现. 最后,还对搭接间隙和锌镀层对激光螺旋点焊接头力学性能的影响进行讨论.     

Zr-Sn-Nb-Fe-Cr与Zr-Nb-Fe锆合金电阻点焊工艺及显微组织

Zr-1.0Sn-0.50Nb-0.50Fe-0.14Cr与Zr-1.30Nb-0.30Fe锆合金是目前正在研制开发核燃料组件用两种新型Zr(-Sn)-Nb-Fe系锆合金. 针对新型燃料组件骨架压力电阻点焊,采用不同的焊接工艺参数对Zr-1.0Sn-0.50Nb-0.50Fe-0.14Cr导向管与Zr-1.30Nb-0.30Fe焊舌片进行研究,并对较优焊接参数下的焊接接头力学性能、显微硬度、金相显微组织及熔核区形貌和析出相进行了分析. 结果表明,增大焊接电流和减小焊接压力,焊点剪切力和熔核尺寸随之增加,断裂方式由界面断裂转变为纽扣断裂;焊接电流对熔核尺寸及剪切力影响最大,焊接压力的增加,焊点剪切力和熔核尺寸均减小,但焊接压力的适当增大提高了形核稳定性. 在电阻点焊不平衡的急速冷却条件与电磁搅拌作用下,熔核区形成非平衡淬火针状板条状组织结构,析出的细小Fe₂(Nb_0.35, Zr_0.65)和Fe₂ (Nb_0.3, Z_r0.7)第二相粒子呈圆形或长条棒状分布于基体α-Zr与β-Zr晶粒内、晶界处及板条组织中,从而提高了熔核区及热影响区的显微硬度,含Nb的细小弥散析出FCC第二相增强了焊缝抗水侧腐蚀性能.     

锻压力对双相钢点焊熔核质量的影响分析

由于双相钢电阻点焊过程中的快速冷却,熔核区易形成脆硬马氏体,在进行力学性能评价时会出现焊点界面撕裂等问题.为此,本文以1.4mm双相钢(DP600)为研究对象,研究了点焊过程保压阶段电极锻压力对点焊熔核微观组织和拉剪力的影响.结果表明:增大焊接过程中保压阶段的电极压力,能够显著改善双相钢点焊熔核质量.