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资源紧缺和环境危机是当前全球制造业共同面对的两大严峻问题,汽车制造业作为作为世界上规模最大、最重要的产业之一,已经在往“轻量化制造”和“新能源”的方向发展。在汽车轻量化的进程中,钢铝一体化车身结构不失为一个首选方案,而电阻点焊由于其高效率、高自动化程度、适应性好、成本低等优点,仍作为汽车白车身制造中不可或缺的关键技术之一。然而,钢和铝的热物理性能相差较大,在焊接时极易产生脆硬的界面反应物(intermetallic compound,IMC)而发生失效,阻碍钢铝一体化车身结构的发展。由此,实现钢铝异种金属的电阻点焊连接、获得稳定可靠的点焊接头,对推进汽车轻量化的进程有着重大的意义。本文以1.2mm厚DP590高强镀锌钢板材和1.2mm厚6061-T6铝合金板材作为研究对象,采用自主设计的不同端面形状电极——环形电极(ring-spherical electrode,RSE)和球形电极(spherical electrode,SE),采用铝板在上接正极、钢板在下接负极的叠放次序在不同的焊接条件下进行多组点焊实验,并提出用去量纲化的变异系数(coefficient of variation,C.V)作为判断钢铝异种金属电阻点焊接头稳定性的指标,结合电阻点焊专业模拟软件SORPAS的结果,综合分析不同焊接条件下异种金属点焊性能和界面行为的差异机理。在电极端面形状影响的研究中发现,自主设计的RSE型电极在单脉冲条件下获得的点焊接头相比SE型电极在熔核直径、接头强度及其变异系数、断裂模式等方面具有更为优良的性能,且在两种电流模式下的点焊接头裂纹风险因子(cracking risk factor,CRF)值均比SE型电极点焊接头的CRF值低,这意味着电极端面的环状设计对降低点焊接头开裂倾向性有积极作用。本文研究了不同电流模式对钢铝点焊的界面行为及接头强度的影响规律。采用单脉冲时RSE型电极点焊接头IMC厚度小于2μm且分布均匀;SE型电极点焊接头IMC厚度大于2μm、呈锯齿状分布,其接头强度和稳定性均较低。相比于单脉冲,多脉冲模式下增加了RSE型电极点焊接头拉剪强度变异系数,不利于接头强度稳定性;多脉冲下界面温度曲线呈“脉冲性”变化,对形成较厚的IMC层有促进作用,其点焊接头界面IMC厚度分布较为均匀,厚度比单脉冲模式下厚约1.9~5.7μm,不利于接头强度升高。在附加锻压力影响研究中发现,附加锻压力后钢铝点焊接头的最大拉剪载荷提高63.8%,在电流较小时,一定范围内合适的高锻压力可以提升接头的抗拉剪能力,而锻压力过大会造成焊点表面的压痕率增加,对焊点的合格不利;因此,合适的附加锻压力对点焊接头强度有积极影响。相同熔核直径范围内,钢表面不同状态下的点焊接头拉剪载荷高低排序为:有镀锌>无镀层>喷丸,这主要与界面反应物有关。喷丸处理对改善钢铝点焊接头性能没有积极作用,是因为喷丸处理使得钢铝界面产生了较厚的IMC;无镀锌层的钢铝点焊接头拉剪载荷和熔核直径均降低;有镀层状态下点焊接头强度较高,其点焊性能更优。针对1.2mm厚的DP590镀锌钢与6061-T6铝合金电阻点焊,采用自主设计的氧化铝-铜RSE型电极,在单脉冲(焊接时间300ms,焊接电流12.0~13.0kA,电极压力3500N)的情况下可获得较高的点焊接头拉剪载荷和较薄的界面IMC,且接头的裂纹风险因子较小;附加锻压力(0.26~0.28MPa)后可显著提高接头的拉剪强度。