【摘 要】
:
在汽车制造业中电阻点焊扮演着重要的角色,其接头连接质量严重影响着汽车的安全性。现如今,车身轻量化的提出使得耐腐蚀性金属、轻质合金及高强钢在车身上越来越多的被采用,对电阻点焊工艺提出了更高的要求。普通电极焊接时在焊点的中心区域集聚能量,造成能量集中,易产生焊接喷溅及压痕过深等缺陷。为了更好的适用新型金属材料的点焊连接,本试验采用新型复合环形端面电极,简称环形电极。其在普通电极的基础上将陶瓷棒镶嵌在电
论文部分内容阅读
在汽车制造业中电阻点焊扮演着重要的角色,其接头连接质量严重影响着汽车的安全性。现如今,车身轻量化的提出使得耐腐蚀性金属、轻质合金及高强钢在车身上越来越多的被采用,对电阻点焊工艺提出了更高的要求。普通电极焊接时在焊点的中心区域集聚能量,造成能量集中,易产生焊接喷溅及压痕过深等缺陷。为了更好的适用新型金属材料的点焊连接,本试验采用新型复合环形端面电极,简称环形电极。其在普通电极的基础上将陶瓷棒镶嵌在电极端面,从而利用陶瓷的不导电性,控制电流的流通路径,降低中心区域的能量密度。本课题研究环形电极下镀锌钢板、DP980同质金属及钢/铝异质金属的点焊连接,对轻量化车身上新型金属的连接不仅具有指导作用,还为优化电极和电阻点焊连接工艺的发展提供理论指导,具有重要的现实意义。首先采用环形电极对1.0mm厚的镀锌钢板开展电阻点焊试验,探究不同焊接参数(焊接电流、焊接时间和电极压力)下点焊接头的表面形貌、压痕深度、熔核直径和熔核横截面形貌,研究采用环形电极下焊接参数对不同金属材料点焊接头的熔核形态和力学性能的影响。研究结果表明:在镀锌钢板点焊试验中,环形电极控制能量分布的效果显著,并改变了熔核的生长方式。普通电极下熔核首先在焊点中心区域生成,并随着热输入的增加,熔核向四周生长。而环形电极下熔核首先在焊点处生成环形熔核,并随着热输入的增加环形熔核同时向内外两侧生长,可一定程度的增加熔核直径。利用环形电极能够控制能量分布的能力,对钢/铝异种金属点焊连接开展试验。研究结果表明:虽然在工件表面环形电极能够显现出控制能量分布的能力,但由于钢(镀锌钢板)和铝(Al5754)的热物理性能和化学冶金特性存在很大差别,使得环形电极在工件-工件接触面间熔核的生长过程中没能很好的控制能量分布,并且钢/铝点焊接头在进行力学性能试验时,接头产生拔出断裂均表现为铝侧熔核被拔出。采用组合式电极对DP980进行电阻点焊试验,由于采用普通电极与环形电极组合的形式,从熔核的分布形态可以看出,环形电极控制能量分布的能力被弱化,并且发生了熔核偏移现象,使的熔核偏向环形电极一侧。利用环形电极这一特性,在进行不等厚板材焊接时,薄板侧可采用环形电极,降低熔核偏移。另外,在进行力学性能试验时,接头产生拔出断裂多表现为普通电极一侧的熔核被拔出,也进一步表明环形电极能降低焊点中心区域的温度,并增大熔核尺寸的能力。除试验外,建立DP980点焊数值模拟有限元模型,通过试验与仿真的结合,进一步研究熔核的成形过程。
其他文献
钛及钛合金具有密度低、比强度高、生物相容性好和耐腐蚀等诸多优异性能,广泛应用于航空航天、生物医疗和海洋工程等多个领域。然而传统钛合金通常表现出较低的塑性变形能力和较差的加工硬化行为,这在一定程度上限制了钛合金进一步的工程应用。近年来,具有孪生诱发塑性(TWIP)效应的β型钛合金因其良好的塑性和显著的加工硬化效应而受到广泛的关注;但是该类型合金较低的屈服强度在一定程度上限制了其在关键结构件中的应用。
球形金属微粒子由于其优良的性能,在增材制造、粉末冶金、电子封装等多个领域有着广泛的应用,是重要的工业材料。金属铜及其合金具有良好的耐腐蚀性、优良的导电性和导热性,在世界范围内受到了研究者的广泛关注。传统方法制备的Cu粒子由于制备粒子的粒径和凝固热历史很难控制,粒子的内部组织差异较大,难以满足电子封装和增材制造等领域的要求。本研究利用脉冲微孔喷射法(Pulsated Orifice Ejection
激光熔覆弯板同步成形技术是借助高能激光束将待熔覆金属粉末与基材冶金结合,从而获得具有优异表面涂层性能同时基板发生一定曲率弯曲的特殊零部件的工艺技术。其中垂直于扫描方向的各截面成形角度非一致是阻碍激光熔覆弯板同步成形技术工程应用的一个技术难题,其直接影响着产品的尺寸、精度以及装配性能。为了清晰的认识成形角度非一致性的形成机制,以及在采用该工艺技术时达到控制并优化成形的效果。本文采用数值模拟与实验相结
激光清洗具有非接触、绿色环保无污染、不损伤基材、适用范围广等一系列优良特性,是一种新型高效具有发展前景的清洗手段。FV520B是马氏体时效硬化不锈钢,具有强度高、耐磨性好、耐高温、耐腐蚀等特点,常用于制造风机叶片、叶轮及转子等部件。以FV520B为材料制造的大型离心压缩机叶轮装配过程中多采用热装法实现过盈配合,热装过程由于叶轮高温条件下发生氧化极易在表面形成氧化色。采用激光清洗去除FV520B钢高
作为煤矿产量大国和消耗量大国,地下采矿和露天矿开采活动频繁不可避免的导致地表产生移动和变形。由于土地利用空间紧张,地表移动和变形往往波及到矿区周边建筑物,而邻近矿区的建筑物类型多为自建砌体和框架建筑物,对地表变形反应敏感且易发生结构破坏。为对地表变形造成的损失进行预防,需对建筑物在所在位置地表变形下的损伤等级进行预测。相较于以建筑物变形指标作为衡量损伤等级的标准,本文从建筑物产生损伤的一般性原因出
大型矿井提升机担负着矿井内的提升、下降等运输任务,是矿产业中最常用的设备,而天轮在大型矿井提升机中担负着支撑与引导钢丝绳的作用,是主要的受力承载体之一。随着我国对矿产资源的需求量日益增长,对大型矿井提升机各方面都有了更高的要求。传统设计方法过于考虑安全系数,导致天轮的质量在不断增加,这也就带来了成本增加、效率降低和安全隐患增加等一系列问题,因此对天轮进行轻量化设计有着极其重要的意义。本文以大型矿井
闭孔泡沫金属材料凭借优良的吸能特性被广泛应用于防爆抗弹、碰撞冲击等工程领域。计算机数值模拟技术为研究闭孔泡沫力学性能提供了新途径,准确建立闭孔泡沫金属细观几何模型和有限元模型是仿真研究材料及其结构件各力学性能的关键环节。本文分别对随机胞元分布传统闭孔泡沫铝和复合金属泡沫铝两种材料构建了表征细观孔隙结构特点的几何模型,同时分析两种闭孔泡沫金属在准静态单轴压缩载荷下的变形失效过程,获得相应的压缩应力-
体心立方(BCC)难熔高熵合金具有高强度、高硬度、优异的耐腐蚀性、良好的高温性能,在高温应用领域展现出了强大的潜力。然而,在包含前过渡族元素(Ti,Zr,Hf,Nb,Ta,W,Mo等)的BCC基难熔高熵合金中,由于元素偏析通常会同时存在两个BCC固溶体相,易发生BCC相分离的现象,这并不利于合金性能的提升。尤其对于Zr/Ti/Hf-Nb/Ta系列的轻质难熔高/中熵合金来说,大量研究表明Zr、Ti、
煤矿开采作业中,矿工开采是主要的作业方式。然而煤矿作业施工条件差,一旦发生坍塌事故,会造成大量人员伤亡。采取科学合理及时的救援措施是救援工作的关键。因此,迫切需要研制一种安全快速且适用于复杂环境的钻进技术及装备。采用顶管施工方法能够适用于井下大断面环境下的救援工作。切刀和滚刀作为常用的切削工具,破碎煤岩机理以及相关切削参数的设置,有助于提高破碎煤岩的效率,这些也会影响刀盘的设计。因此本文开展研究常
自二十一世纪开始,电子产品如雨后春笋一般在全世界得到了广泛的发展,一些商用的电子产品更是率先走进了百姓家中。但是随着人们生活水平的提高,对电子产品的追求也是越来越高,人们已经不再满足于大体积电子产品的应用,为满足用户的新需求,电子设备逐渐向着小尺寸、一体化的方向发展。由于电子设备的体积变小,传统的散热方式已经不能满足一些小体积、间歇性、变功率运行以及采用脉冲性工作特性的电子器件的散热需求,比如LE