钛/低碳钢的自冲铆-电阻点焊复合连接工艺研究

以钛为上板、低碳钢为下板,分别采用自冲铆、自冲铆-电阻点焊复合工艺对其进行连接,对比分析了两类接头的主要几何特征参量和抗剪性能。结果表明:自冲铆+电阻点焊复合连接接头的残余底厚和钉脚张开度比自冲铆接头的大,尤其在采用较大电流的焊接情况下。与钛/低碳钢自冲铆接头相比,焊接电流为6~10 kA获得的自冲铆+电阻点焊复合连接接头的抗剪载荷较大,最大值达到6.71 kN,提高了约56%。

低碳钢点焊喷溅的动态电阻特征参量

针对电阻点焊车间生产,开发了一套点焊过程动态数据采集装置,用以采集和分析点焊过程喷溅行为的动态特征。利用系统对试验室环境下的点焊过程进行数据采集,分析了焊接电流、电极力、焊件表面状态、小边距及分流影响下喷溅的动态电阻曲线特征。结果表明,低碳钢点焊过程喷溅发生时,其动态电阻及其变化率曲线形式、峰值的大小、峰值点到达时刻和停留时间、峰值下降量等都有所不同;曲线在不同阶段有不同程度的突变,前期突变程度较大,后期较为平缓;提取的喷溅动态特征参量为动态电阻曲线及其变化率曲线的不同程度突变。

变电极力作用下的电阻点焊质量分析

热镀锌低碳钢板在车身内外板上获得了广泛应用。在传统的气动焊枪作用下,采用恒定的电极力焊接时,点焊质量不稳定。然而变电极力对镀锌钢板电阻点焊质量的影响很大。因此利用伺服焊枪能够精确控制电极力的特点,运用正交试验设计方法,深入分析了点焊过程中三个阶段电极力,即预压力、焊接力和锻压力对点焊质量的影响,得到了最优的变电极力参数。结果表明,点焊过程中的锻压力是影响点焊质量的重要因素,其次是焊接力,而预压力是最次要因素;最优的变电极力参数能够明显提高热镀锌低碳钢板的焊点拉剪力和熔核直径,这为基于电极力检测的点焊质量实时评价和电极力控制方面的研究奠定了基础。

基于等离子弧焊的低碳钢耐磨粉末堆焊工艺研究

研究了不同焊接工艺参数下的Fe90铁基粉末堆焊层的性能与组织.试验结果表明:在其它参数一定的条件下,加快送粉速度可提高堆焊层的硬度,并可减少堆焊层的磨损量;增大焊接电流也可提高堆焊层的硬度,并提高堆焊层的耐磨性,同时可使母材与堆焊层紧密结合,可提高堆焊层的使用寿命.确定的较佳焊接工艺参数为:保护气流量9L/min,离子气流量0.6L/min,送粉速度25g/min,送粉气体流量1.8L/min,焊接电流85A.

15MnNiCrMoV与1Cr13异质钢焊接接头的耐蚀性研究

对相同热处理工艺的低碳调质钢15MnNiCrMoV与马氏体不锈钢1Cr13的异质钢焊接接头在体积分数分别为10%HCl,10%H2SO4和4%H2S的三种腐蚀介质中均匀浸泡,测试此异质钢焊接接头的耐腐蚀能力。均匀浸泡温度保持在35℃,腐蚀时间根据试验中的具体腐蚀情况而定。试验结果表明:在三种不同腐蚀环境中,焊接接头耐蚀性均较差,且在三种腐蚀环境中异质钢焊接接头热影响区的耐蚀性均比焊缝处耐蚀性低;在体积分数为10%的HCl溶液中,1Cr13钢一侧热影响区的腐蚀程度要比15MnNiCrMoV钢一侧热影响区严重,而在体积分数为10%的H2SO4溶液和体积分数为4%的H2S溶液中,15MnNiCrMoV钢一侧热影响区的腐蚀程度比1Cr13钢一侧热影响区严重。

焊接电流对铝合金/低碳钢电阻点焊接头性能的影响

采用热补偿工艺垫片电阻点焊法对铝合金A6061与低碳钢Q235异种材料进行了焊接。探讨焊接电流对焊接接头的熔核大小和抗剪性能的影响,并通过电子显微镜观察接合界面区,分析了界面反应物形貌等微观特性。研究结果表明:采用热补偿电阻点焊方法焊接铝合金与低碳钢能获得具有较大熔核直径、较高抗剪载荷的接头。

逆变电阻点焊动态信息的研究

采用霍尔元件AH350设计的电流测量电路和芯片AD629设计的电压测量电路,准确测量逆变电阻点焊的焊接电流和电压。利用Matlab对传感器采集的数据进行数值处理,得到焊接过程中动态电阻变化曲线。实验以抗拉剪载荷值作为焊接质量评价标准,结合喷溅现象,分析了逆变电阻点焊动态信息。结果表明,动态电阻曲线包含一定的熔核成形信息。动态信息的准确掌握对提高焊件质量有重要的意义。

球形电极条件下低碳钢电阻点焊的预压接触分析

利用有限元软件建立了球形电极条件下低碳钢电阻点焊的预压接触有限元分析模型,分析了电极-工件间、工件-工件间接触行为,解释了接触压力分布的形成原因。通过数值模拟发现,电极压力和电极球面半径是影响电极-工件间接触面大小的主要因素;电极压力、电极球面半径和板厚对工件间接触面的大小和两接触面上的接触压力分布形态都有较大影响。压痕试验结果表明,所建低碳钢球形电极点焊预压接触分析有限元模型是正确的。

焊接时间对低碳钢点焊接头组织和性能的影响

保持电极压力和焊接电流不变,研究了焊接时间变化对低碳钢点焊接头组织和抗剪切性能的影响。结果表明:低碳钢点焊接头的熔核区组织主要为板条马氏体,热影响区组织为板条马氏体和铁素体。随着焊接时间的增加,熔核区的马氏体板条群尺寸增大,硬度有所下降,受熔核尺寸和压痕深度的影响,抗剪切力先增大后减小。

316L超低碳不锈钢的焊接性分析

用不同焊接方式和同一焊接方式不同焊口坡度焊接多种316L超低碳不锈钢焊接试板。通过外观观察、X射线检验、机械性能检验等方法对成品进行分析,掌握了316L材料的焊接性能。结果表明通过采取适当的工艺措施,316L奥氏体不锈钢焊接接头可以避免热裂纹、晶间腐蚀、刀状腐蚀等缺陷。同时验证了316L焊接接头良好的耐蚀性和机械性能。

焊接参数对镀锌低碳钢板点焊接头抗剪切力的影响

通过正交试验法研究了焊接电流、焊接时间和电极压力对热浸镀锌低碳钢板点焊接头抗剪切力的影响规律,并分析最佳焊接工艺参数下点焊接头的微观组织、硬度分布和抗剪切力。结果表明,焊接电流对点焊接头抗剪切力影响最大,最佳焊接工艺参数为:焊接电流13 kA、焊接时间80 ms、电极压力4 kN,在该参数下点焊接头抗剪切力为8.637 kN,熔合区组织主要为板条状马氏体,硬度为320 HV,母材区组织主要为铁素体,硬度为102 HV,热影响区组织为板条状马氏体和铁素体,硬度介于熔合区和母材区之间。

一种焊接性能良好的超纯铁素体不锈钢RT1200

介绍了一种焊接性能良好的超纯铁素体不锈钢RT1200,它的技术特点是对C和N进行了极低的成分控制,此外还将钢中对铁素体有害的S,Si和Mn控制在很低的水平,大大提高了材料的整体性能,可焊性能良好。其板材和有缝焊接钢管可用于应力腐蚀敏感的换热器、空冷器以及塔盘和龟甲网,并根据该材料的性能特点,对其使用范围作了比较具体的介绍。

铆钉硬度对铝合金/钢电阻铆焊接头性能的影响

采用电阻铆焊的方法对A5052铝合金和Q235低碳钢进行焊接,分析了自冲铆铆钉的硬度和焊接参数对电阻铆焊接头的宏观形貌和力学性能以及铆钉腿端部与下板间的接合状态的影响。结果表明:采用高硬度铆钉(HRC为42±1)的电阻铆焊接头中形成的孔洞缺陷较少,其宏观形貌优于采用中等硬度(HRC为36±1)和较低硬度(HRC为33±1)铆钉的焊接接头。采用高硬度铆钉焊接时,随着焊接电流的增大,残留于铆钉腿端部与下板间的铝合金变薄。当焊接电流为10 kA,焊接时间为400 ms时,高硬度铆钉的焊接接头的最大抗剪力为7.67 kN。

铌中间层对钛与Q235低碳钢电阻点焊接头组织和性能的影响

以100μm厚的铌箔为中间层,改变中间层的层数对钛与Q235低碳钢进行电阻点焊,利用扫描电镜对接头熔核区域的微观组织进行观察,研究了焊接电流和焊接时间对接头熔核直径和抗剪力的影响。结果表明:随着铌中间层层数的增加,可采用的焊接参数范围逐渐增大。但随着铌中间层层数的增加,焊接接头的抗剪力呈先增加后降低的变化趋势,在铌中间层层数为3层时,焊接电流为14 kA时达到最大,为6.29 kN。当中间层未熔断时,熔核区域组织主要由α-Fe和Fe_(2)Nb相组成;当中间层熔断时,熔核区域组织主要由TiFe、TiFe_(2)和残余Nb中间层处的FeNb金属间化合物组成。

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。

铝合金与低碳钢的复合电极电阻点焊工艺

采用铜-钨复合电极的电阻点焊新工艺对铝合金A6061与低碳钢Q235进行了焊接。观察、分析了复合电极作用下界面反应层形貌及分布特点,探讨了焊接参数对熔核直径和接头抗剪性能的影响。结果表明:接头界面中心区域的反应层较薄,其外围一定区域的反应层较厚;熔核直径随焊接电流、焊接时间和钨棒直径的增加而增大,接头抗剪载荷随焊接电流、时间和钨棒直径的增加先增大后减小;随电极压力的增加,熔核直径和接头抗剪载荷先增大后减小;其它条件相同时复合电极所得接头的抗剪载荷高于普通电极所得接头的抗剪载荷。铜-钨复合电极电阻点焊可以通过物理手段调控铝合金/低碳钢界面反应层的厚度和分布,因此比较适用于铝合金与低碳钢的直接焊接。

钛与低碳钢的夹铜电阻点焊接头的特性

为改善接头性能,以100μm厚的铜箔为中间层对钛与低碳钢Q235进行电阻点焊。观察、分析了接头中各特征区域的微观结构,探讨了焊接电流、焊接时间和电极压力对接头熔核尺寸及抗剪载荷的影响。结果表明:以铜为中间层的钛与低碳钢点焊接头熔核内部与端部分别由Ti-Fe系和Cu-Ti系金属间化合物构成。接头的抗剪载荷随焊接电流、焊接时间及电极压力的增大而呈先增大后下降的变化趋势,接头最大抗剪载荷约为4.2 kN。接头的断裂方式主要呈界面撕裂破坏,熔核内部的Ti-Fe金属间化合物呈脆性断裂,端部的Cu-Ti化合物呈准韧性断裂。

辅助垫片对铝/钢电阻铆焊接头性能的影响

为提高接头强度,在铝合金与钢的电阻铆焊中施加辅助垫片以扩大铆钉肩部与上板铝合金的接触面。观察、分析了接头中各界面的接合状态,探讨了焊接电流对接头抗剪力与十字抗拉力的影响。结果表明:在施加辅助垫片的电阻铆焊接头中,铆钉肩部与辅助垫片、铆钉腿端部与下板铝合金之间都实现了熔合,在铆钉腿端部与铝合金的接合界面观察到了金属间化合物形成。施加辅助垫片的铝合金与钢电阻铆焊接头的抗剪力与十字抗拉力均随焊接电流的增大而呈先增大后下降的变化趋势,其最大值分别达7.51 kN和4.23 kN。

铝合金/低碳钢的电阻铆焊接头特性

采用自冲铆与电阻点焊的复合连接方法对铝合金与低碳钢进行了焊接。利用扫描电镜对接头微观组织进行了观察,对接头的抗剪、十字抗拉性能进行了测试。结果表明,在铆钉腿与铝合金的界面、铆钉腿外侧的铝合金与钢的界面观察到了Fe-Al系金属间化合物。接头的抗剪力与十字抗拉力随着焊接电流的增加先增大后减小,其最大值分别约为7.5 kN与4.2 kN。自冲铆与电阻点焊的复合连接方法比较适用于铝合金与低碳钢的连接。

基于铆钉辅助的铝合金/钢电阻点焊接头的组织与性能

为提高铝合金/钢接头强度,在电阻点焊中引入一个具有端帽的钢制铆钉。改变铆钉腿径、焊接电流等参数对铝合金/钢进行焊接,观察并分析了其焊接接头各区域微观结构,探讨了焊接条件对接头性能的影响。结果表明:当采用的铆钉腿径为8 mm,焊接电流为14 kA时,接头的抗剪载荷和十字抗拉载荷分别达到6.31 kN和4.10 kN。在具有端帽的铆钉辅助下,对铝合金A6061与低碳钢Q235进行点焊可获得性能较高的接头。