介質(zhì)點焊形核機理及工藝性研究.pdf

1、電阻點焊被廣泛的應(yīng)用在薄板焊接當中。并且點焊是現(xiàn)代汽車制造工業(yè)中重要的工藝方法，它具有生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化而被廣泛應(yīng)用于汽車的焊裝線上。 介質(zhì)點焊是指在工間之間加入介質(zhì)材料進行點焊。本文以防銹鋁合金為試驗材料，以鋁粉和導(dǎo)電膏的混合物作為介質(zhì)材料，進行點焊試驗研究。經(jīng)金相試樣分析及掃描電鏡分析，研究了在不同的焊接電流下，應(yīng)用介質(zhì)材料與未應(yīng)用介質(zhì)材料時的熔核形貌、缺陷及組織。結(jié)果表明,未加入大電阻介質(zhì)的點焊熔核均出現(xiàn)氣孔和未熔

2、合缺陷；而加入大電阻介質(zhì)，形核效果良好，有個別小氣孔但未出現(xiàn)影響焊點力學(xué)性能的未熔合缺陷。此外，加入大電阻介質(zhì)降低了對焊件表面質(zhì)量的要求，從而提高了鋁合金點焊質(zhì)量的穩(wěn)定性，可降低焊接電流，提高電極壽命。 因為介質(zhì)電阻點焊的瞬時性使得試驗研究焊點形成過程十分困難，因此本課題采用數(shù)值模擬的方法對形核過程進行研究。根據(jù)彈塑性理論和接觸理論，建立了錐臺形電極條件下鋁合金電阻點焊預(yù)壓接觸分析的軸對稱有限元模型，對預(yù)壓階段的接觸行為進行了數(shù)

3、值分析，獲得了鋁合金電阻點焊初始接觸面積。根據(jù)描述點焊過程的基本方程，基于有限元理論，建立了描述介質(zhì)鋁合金點焊熔核形成過程熱－電耦合行為的軸對稱有限元模型。模型中考慮了材料隨溫度變化的熱物理性能，考慮相變潛熱等影響因素。通過編程實現(xiàn)了錐臺形電極條件下鋁合金點焊過程的熱－電耦合分析。模擬結(jié)果表明，在較低焊接的電流(13KA)下，就可以得到比較飽滿的熔核。 總之，試驗及模擬結(jié)果表明，加入介質(zhì)材料后,降低了焊接電流；改善了點焊焊接工藝