铝合金电阻点焊研究现状及工业应用

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6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化
本文研究了6061铝合金低功率电阻点焊技术中电压、电流、焊接时间和力量对焊缝性能和成型的影响,并采用正交试验法对焊接工艺进行了优化。

实验结果表明,焊接参数对焊缝力学性能和外观质量具有重要影响。

其中,电流是最
重要的参数,其次是焊接时间和力量,最不重要的参数是电压。

在持续15s的焊接时间内,电流为600A,焊接力为10kN,焊接时间为8.5周期,电压为5.5V时,焊缝拉伸强度最高,达到了5.5kN左右。

通过正交试验法优化了焊接工艺,得到最优组合参数为:电流为550A,焊接力为9kN,焊接时间为8周期,电压为5.5V。

经过优化后的焊接工艺制备的焊缝性能和外观质量都
得到了显著的提高,拉伸强度接近6kN,没有裂纹和缺陷。

因此,对于6061铝合金的低功率电阻点焊工艺,需要合理选择焊接参数,以获得满足要求的焊缝性能和外观质量。

正交试验法是一种有效的优化工具,可以帮助我们找到最合
适的焊接参数组合。

电阻点焊质量控制技术的方法与研究现状

电阻点焊质量控制技术的方法与研究现状

电阻点焊质量控制技术的方法与研究航空制造工程学院080142 05 韦谨宗0 前言电阻点焊是一种高效的焊接方法,具有能量集中、变形小、辅助工序少、无须填加焊接材料、生产效率高、操作简便和易于实现自动化等特点,广泛应用于航空、航天、汽车制造等行业生产中,但是由于点焊过程以电流通过焊接区产生的电阻热为热源,是一个高度非线性、多变量藕合作用并伴随着大量随机不确定因素的过程,焊点接头质量受各种不可测因素的影响;并且焊点熔核处于封闭状态,使形核过程无论是在焊接期间还是在焊后都无法直接观测到,质量信息的提取比较困难;焊点形核凝固时间短暂,同时要求特定、精确的温度场分布,环境的瞬时改变可能造成严重后果,出现裂纹、缩孔、疏松、偏析、深度压痕、喷溅乃至虚焊、漏焊、弱焊、烧穿等缺陷,造成焊点质量不稳定和难以控制,严重限制和影响了点焊技术在重要结构上的广泛使用[1].。

传统生产中,焊接质量是通过稳定焊接工艺参数和焊后检验来保证的。

由于焊点接头质量受大量随机因素的影响,仅通过稳定工艺参数不可能全面保证焊点质接缺陷、实现焊接质量在线监控,因此发展一种在线、非破坏性、低成本、诊断可靠性高的质量评判系统对于现实生产及点焊方法的广泛使用是非常有意义的。

现代信号分析处理、人工智能、模式识别、数据挖掘等信息处理方法凭借其明确的问题定义、严格的数学基础、坚实的理论框架和广泛的应用价值,为处理点焊过程监测特征参量与焊点质量评价指标之间复杂的多元非线性相关关系提供了丰富的方法。

1电阻点焊质量监测技术的方法点焊过程通常由预压、焊接、锻压三个阶段构成[2],是一个电场、热场、力场等各种场祸合作用的过程,因此产生焊接缺陷的原因必然隐含于各种场监测参量的动态变化之中。

点焊过程的工艺参数主要有焊接电流、焊接时间、预紧力、顶锻力等。

接头形式和焊接规范一定时,焊点质量主要取决于电极、工件表面、接触面的微观状态、动态变化,它们影响点焊过程中能量的输入与分配、局部热积累速度和热量的分布。

铝合金电阻点焊技术研究

铝合金电阻点焊技术研究

车身制造工程BODY ENGINEERING46 ・2021年第03期铝合金电阻点焊技术研究基于轻量化的诉求,蔚来ES8车身铝材的使用率高达95%以上,这是全球量产的全铝车身中最高比例的铝材应用量。

同时为了确保车身强度刚性,ES8车身综合使用了3系、5系、6系和7系铝材成分的板材、挤出型材、高精密压铸件以及碳纤维复合材料,针对车身不同部位的强度和外观要求,突破传统钢车身单一材料的焊接工艺,实现了异性异种材料的连接。

ES8车身的连接工艺以结构胶粘接为核心,以SPR 自冲铆接和FDS 热熔直钻两种冷连接为主,辅助以铝点焊、激光焊和CMT 等热连接工艺。

铝点焊工艺规划1.铝点焊概念及特点铝点焊是电阻焊的一种,利用电流通过焊件及附近区域产生的电阻热作为热源将工件局部加热,同时加压使工件形成金属结合的一种方法。

由于铝合金材料有导热性好、导电率高、易与铜发生合金反应等特点,电阻点焊在铝合金材料结构件的连接中遇到能耗大、电极易失效、点焊质量不稳定等困难。

钢铝性能对比见表1。

基于车身轻量化连接技术的发展,本文重点介绍铝点焊工艺规划、质量评价及优化。

其中,工艺规划主要包含焊枪选择、电极帽选择和工装要求等。

质量评价及优化包含铝点焊检测标准及几种常见质量缺陷处理方法。

□ 安徽江淮集团汽车股份有限公司 吴卫枫 鲁厚国鉴于铝合金与碳钢性能的差异,铝点焊的主要特点如下:①铝材的电阻率是钢材的1/3,焊接相同厚度的铝材需要3~5倍的电流,铝合金分流损失比钢材分流严重;②铝合金具有高导热性(是钢材的4~5倍),焊接过程中热损失率较高,铝材焊接需要大电流和短时间;③铝合金焊核形成温度范围窄,铝点焊需要短焊接时间和快速的电流上升时间;④铝合金热膨胀系数高,在脆性温度区间内易产生热裂纹,铝点焊需要大的焊接压力和大的平面电极来控制焊接变形;⑤铝合金易氧化及合金化,氧化层焊接过程中易产生焊点气孔、泡群缺陷,铝点焊中铝、铜易生成合金,电极帽腐蚀快,需要频繁修磨,保持电极清洁,确保点焊质量;⑥连接强度相对低,常与结构胶配合使用;⑦不能连接异种材料,尤其是钢和铝;⑧无法做类似钢点焊的凿检,目视检查为主。

铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势

铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势

铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势发布时间:2022-11-08T07:23:33.659Z 来源:《福光技术》2022年22期作者:袁江[导读] 铝合金具有较高的比强度、良好的耐蚀性,并且材料品种覆盖范围大,是优良的轻质结构材料,在汽车、轨道交通、航空航天及船舶等行业获得广泛应用。

新疆乌鲁木齐石化公司检维修中心维修二车间新疆乌鲁木齐 830019摘要:长期以来,铝合金激光焊接是科研院所和企业持续进行技术研究和应用的难点和热点领域,随着市场对结构轻量化需求的持续增长,以及国产高功率激光器、激光头产品逐渐发展成熟,激光焊接系统成本呈现下降趋势。

在此背景下,限制铝合金激光焊接应用扩大的关键瓶颈将由成本投入向焊接工艺转变,突破新型/难焊铝合金材料、以及厚板复杂结构在特定应用场合的激光焊接工艺将成为铝合金激光焊接技术的发展趋势和应用增长的动力源泉。

关键词:铝合金;激光焊接;焊接工艺;应用铝合金具有较高的比强度、良好的耐蚀性,并且材料品种覆盖范围大,是优良的轻质结构材料,在汽车、轨道交通、航空航天及船舶等行业获得广泛应用。

近年来,激光焊接作为高效率、低热输入、高柔性的高质量连接技术在国内市场获得越来越多的关注和应用。

铝合金激光焊接技术的应用和发展主要受到三方面因素的影响:一是铝合金材料的发展,材料的焊接性与满足应用条件的强塑性、耐蚀性等性能提升;二是激光焊接工艺研究与焊接质量评估的成熟度;三是激光焊接设备,包括激光器的快速发展,以及激光束的输出形式、调控方式的多样化等。

在上述基础上,针对不同行业、场景的应用需求,可供选择与搭配的激光焊接系统在成本和工艺上更具有灵活性和适用性。

1 铝合金焊接技术的研究现状1.1 传统焊接技术铝合金的传统焊接技术包括TIG焊、MIG焊、等离子弧焊等。

这些技术的焊接工艺已经比较成熟,现阶段的研究重点在于改善与创新。

1998年由肯塔基大学的机器人及制造系统中心和美国国家科技基金资助而研制的双焊枪TIG焊,可以不用填充焊丝,并能增加熔深;芬兰Kemppi公司2001年在市场上推出的一款全数字化脉冲(double pulse)MIG焊机Kemppi pro Evolution,使得送丝速度与脉冲频率相适应从而提高焊接质量;美国航空航天管理局(NANA)对变极性进行了大量的研究,成功研制了以变极性等离子弧焊工艺(VPPAW)为核心的焊接技术和相应的设备,并成功地实现了厚板铝合金构件的焊接。

铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势

铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势

建材发展导向2020年第1期铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势曲瑞1王洋2(1.沈阳盛达因机电设备有限公司,辽宁沈阳110000;2.沈阳蒙塔萨汽车零部件有限公司,辽宁沈阳110000)摘要:调查显示,在工业生产领域中,铝合金的产量仅次于钢铁的产量。

铝合金的耐腐蚀性、导电性和传热性,使其能够广泛的应用于汽车制造业、造船业和航天航空产业中,并且,容器制造、娱乐和体育器材等制造业中,也经常看到铝合金的应用。

关键词:铝合金焊接技术;研究现状;发展趋势1铝合金焊接技术的研究现状1.1传统焊接技术铝合金的传统焊接技术包括TIG焊、MIG焊、等离子弧焊等。

这些技术的焊接工艺已经比较成熟,现阶段的研究重点在于改善与创新。

1998年由肯塔基大学的机器人及制造系统中心和美国国家科技基金资助而研制的双焊枪TIG焊,可以不用填充焊丝,并能增加熔深;芬兰Kemppi公司2001年在市场上推出的一款全数字化脉冲(doublepulse)MIG焊机KemppiproEvolution,使得送丝速度与脉冲频率相适应从而提高焊接质量;美国航空航天管理局(NANA)对变极性进行了大量的研究,成功研制了以变极性等离子弧焊工艺(VPPAW)为核心的焊接技术和相应的设备,并成功地实现了厚板铝合金构件的焊接。

1.2高能束焊电子束焊,激光焊都是高能量束焊,其显著特点是焊接能量大,焊缝深宽比高,焊接速度快,但是也存在一定的缺陷。

Guitterz,L.A和Belforte,D.A等人用激光焊接铝合金时发现铝合金对能量反射较大,吸收效率不高;乌克兰的邦达列夫将铝合金电子束焊接时焊缝常见缺陷分为以下几种裂纹、气孔、未焊透、焊缝成型变化,特殊缺陷,并把电子束焊接过程中合金元素的汽化损失归于特殊缺陷;台湾中山大学黄儒瑛在铝基复合材料的电子束焊接时发现合金由于成分挥发散失,使合金基材无法产生足够的强化相Mg2Si,从而导致复材的强度降低。

1.3固相焊接技术在实际生产中,固相焊接技术已经用于许多铝合金的焊接中。

铝合金焊接技术和应用研究

铝合金焊接技术和应用研究

铝合金焊接技术和应用研究铝合金是一种广泛应用于工业领域的材料。

铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在航空、汽车、船舶等领域得到了广泛应用。

铝合金的焊接技术也随着使用领域的不断扩大而得到了更多的研究和应用。

一、铝合金焊接技术概述铝合金焊接技术主要包括氩弧焊、TIG焊、MIG焊、激光焊等不同种类。

其中,氩弧焊是目前应用最为广泛的一种焊接技术。

氩弧焊具有焊缝质量好、成本低等优点,可用于航空、航天、汽车等领域的铝合金结构件的焊接。

TIG焊是一种适用于薄壁铝合金材料的焊接技术。

TIG焊具有功率控制、热输入量小、焊接速度快等优点,在航空、电子等领域得到广泛应用。

MIG焊是近年来发展起来的一种新型铝合金焊接技术。

MIG焊具有焊缝良好、成本低等优点,在汽车、电子、造船等领域的铝合金焊接中得到了广泛应用。

激光焊是一种适用于高要求、高精度、高效率的铝合金焊接技术。

激光焊是一种非接触式焊接技术,具有热影响区小、精度高、速度快等优点。

目前,激光焊用于航空、航天、汽车、电子等领域的高精度铝合金焊接中。

二、铝合金焊接技术的应用研究在航空领域,铝合金结构件的焊接质量直接关系到航空器的飞行安全。

目前,航空领域广泛应用TIG焊和高能激光焊技术。

高能激光焊具有焊缝几乎无顶部缺陷、堆焊率高等优点,是目前最为理想的航空领域铝合金结构件的焊接技术。

在汽车领域,铝合金的轻量化特性得到广泛应用。

铝合金车身结构件的焊接技术是汽车工业发展的重要技术之一。

目前,汽车领域广泛应用MIG焊、TIG焊和激光焊技术。

相较于氩弧焊来说,MIG焊和TIG焊在铝合金车身结构件的焊接中具有更好的适应性和焊缝品质。

在电子领域,铝合金是电子外壳的常用材料。

铝合金外壳的焊接技术直接关系到电子设备的密封性和机械强度。

目前,电子领域广泛应用TIG焊、激光焊技术。

相较于TIG焊来说,激光焊具有焊缝更细、威胁成像性好等优点,更适用于电子外壳的高密度、高精度焊接。

三、铝合金焊接技术的未来发展趋势随着新材料、新工艺的不断涌现,铝合金焊接技术也将不断发展。

铝合金电阻点焊的加工工艺研究

铝合金电阻点焊的加工工艺研究

铝合金电阻点焊的加工工艺研究摘要随着时代的发展,社会的变迁,汽车,船舶,飞机,航天等重工业的不断发展,运用铝合金材料的地方也越来越多,吃饭离不开铝合金锅和盆,出行离不开汽车,汽车上很多零部件也是铝合金制造的,用的一些电气设备也会应用到铝合金,如手机啊,电脑啊,等等人们的生活已经离不开铝合金的这种工业材料,而优秀的铝合金铸造工艺也被人们越来越重视,越来越受到关注,本篇文章主要论述了铝合金电阻点焊的加工工艺的研究的必要性,铝合金电阻点焊的加工工艺的探究。

关键词铝合金;电阻点焊;必要性;加工工艺什么是电阻点焊,电阻点焊就是运用电阻点焊机进行交叉铝合金的焊接,可成型为铝合金网片或铝合金骨架。

电阻点焊是铝合金件加工的常用手段,如果电阻点焊的技术不过关,直接影响到加工件以后的日常使用。

所以功能可靠的电阻点焊机和好的点焊技术在铝合金件加工中是尤为重要的。

1 铝合金件加工中电阻点焊机的运用和缺陷1.1铝合金件加工中电阻点焊机的运用点焊机电阻焊重量检验是电阻焊生产中十分重要的一个环节,是保证产品质量、防止废品出厂的必不可少的手段。

在产品焊接钱和焊接过程中,通过检验工艺参数、试件和焊件的质量,及时发现焊接工艺参数。

时间和焊件的质量,及时发现焊接工艺参数和焊接条件的变化,以便采取相应的技术和管理上的措施来保证产品的焊接质量;在产品焊接之后,对焊件采用非破坏性检验方法,定性或定量地评定焊接接头或焊件的各中性能及冶金缺陷,从而鉴别焊件的质量等级与使用寿命。

为了保证产品的焊接质量,必须对焊机生产过程中的所有环节进行系统的检验,如焊件设计后的工艺审查、焊接有关各工序和焊接工序的工艺检验和质量评定、焊接工人技术水平的考试等。

焊接工序的工艺检验和质量评定。

点焊机焊接至俩个的检验十一电阻焊质量检验标准为一句的。

由于焊件的使用条件和采用的材料不同,因此质量检验的标准也不同,在国外和我国军工及重要宁用产品部门,以罕见的承载能力和受力状态、材料的焊接性能和焊件在系统中的主要性,将焊接接头分为一、二和三级。

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化
6061铝合金低功率电阻点焊是一种重要的金属连接方式,在航空、航天、汽车等行业的应用十分广泛。

本文旨在通过对6061铝合金低功率电阻点焊工艺参数进行优化,提高点焊接头的力学性能和稳定性。

首先,本文在研究6061铝合金低功率电阻点焊工艺之前,对该材料的特性进行了分析。

6061铝合金具有良好的强度、耐腐蚀性和可焊性,但其导电性较差,容易产生氧化膜,导致接头焊接质量下降。

因此,在选用电极应力和电压时,需要注意保证电极与工件之间的
良好接触。

其次,本文选取了影响点焊品质的主要工艺参数,包括焊接电极压力、电极形状、电
极材料、焊接时间、焊接电流等进行研究。

针对不同工艺参数,分别设计实验方案,进行
实验研究,比较不同条件下焊接接头的力学性能和稳定性,分析不同参数对点焊质量的影响。

最后,通过分析实验数据,本文得出了6061铝合金低功率电阻点焊的优化工艺参数。

具体包括焊接电极压力为2kN、电极形状为平头、采用铜电极、焊接时间为100ms、焊接电流为4kA。

在这些优化参数下,点焊接头的强度得到了提高,并且焊接接头的质量稳定性
也得到了较好的保障。

总之,通过对6061铝合金低功率电阻点焊工艺参数的优化,可以进一步提高点焊品质,提高焊接接头的力学性能和稳定性,从而更好地满足实际工业生产需求。

汽车用铝合金薄板Delta电阻点焊工艺研究

汽车用铝合金薄板Delta电阻点焊工艺研究

汽车用铝合金薄板Delta电阻点焊工艺研究作者:穆春艳,王蕾来源:《时代汽车》 2018年第8期1 课题背景及意义在现代汽车工业生产中,实现汽车轻量化的途径主要有三个方向: (1)采用新型的轻量化材料; (2)优化设计汽车的结构和形状, (3)应用先进的加工技术,其中铝合金突出的性能和优势使其成为汽车轻量化的首选材料。

点焊在汽车用焊接技术中是主要的方法,可算是汽车生产中的主要焊接工艺。

这种方法不仅质量可靠,效率高同时还容易利用大量机器人来进行焊接。

但是,由于铝合金材料与碳钢材料的不同,使得铝合金点焊在汽车制造中的运用受到了限制。

据了解目前铝合金汽车单独采用电阻点焊的不多,基本采用气保焊,激光焊,等连接工艺。

2铝合金点焊所存在的问题及现状研究2.1所存在的问题2 .1.1铝合金点焊焊点质量不稳定的四个方面(1)喷溅与飞溅严重。

如图2所示熔核喷溅和表面飞溅。

(2)焊点表面质量不好; (3)熔核内部易产生缺陷; (4)熔核尺寸变化大。

2.1.2电极严重烧损,寿命变短由于铝合金点焊时电极的严重烧损,导致65寿命很短,如图3所示。

电极烧损根本原因就是电极表面铜铝合金化反应,而反应时间对合金化反应程度的影响又很大;合金化反应的条件一是成分二是温度。

2.1.3没有可靠的焊接质量控制手段铝合金点焊的质量问题耍比低碳钢复杂得多,主要是铝合金材料的电阻率低,阻温系数也较小。

因此点焊低碳钢时保证质量的各种手段并不适合铝合金材料,特别是焊点表面成形质量差和工件电极的粘连问题更是没有好的办法。

2.2问题的研究随着铝合金材料的广泛应用,很多专家做了大量的研究工作,具体如下所述:(1)通过把铝合金点焊的焊接性能和电极寿命试验,提出:为了加速熔核形成,在铝合金的两面镀不同厚度的铬酸盐层,使它与电极的接触电阻相对较小,不但保证了接头的性能,还提高电极的使用寿命。

(2)通过点焊熔核孕育处理理论与方法的研究结果表明,孕育处理不仅提高点焊接头力学性能,特别是疲劳强度。

铝合金焊接技术的研究现状与发展毕业论文

铝合金焊接技术的研究现状与发展毕业论文

毕业论文声明本人郑重声明:1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。

除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。

对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。

本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。

3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。

4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。

论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。

论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者(签名):年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。

本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。

同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。

本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。

如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。

本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。

本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

铝合金电阻点焊数值模拟及熔核性能的研究的开题报告

铝合金电阻点焊数值模拟及熔核性能的研究的开题报告

铝合金电阻点焊数值模拟及熔核性能的研究的开题报告摘要随着工业化和城市化的快速发展,铝合金在现代工业和建筑中得到了广泛应用。

电阻点焊是一种常用的铝合金连接方法,其连接质量会直接影响产品的使用寿命和安全性。

本文将以某种铝合金材料为研究对象,开展电阻点焊数值模拟及熔核性能研究。

本研究采用ANSYS有限元软件对铝合金电阻点焊过程进行数值模拟,计算研究电流、焊接时间等参数对熔核形成过程的影响。

同时,通过实验对熔核形态和硬度进行分析。

研究结果表明,焊接电流和时间对焊缝形成和熔核形态有较大影响,过高或过低的电流强度和时间都会导致焊接质量下降和熔核缺陷。

随着电流和时间的增加,焊接区域的熔炼深度和熔核大小均会增加,但过高的参数值会导致焊缝出现气孔和裂纹。

实验结果表明,电阻点焊接质量主要受熔核形态和硬度影响,焊接时间对硬度影响更大。

随着焊接时间的增加,硬度逐渐增加,但过高的时间会导致熔核过度生长和焊接区域变脆。

本研究对铝合金电阻点焊质量控制提供了理论和实验基础,为相关工艺和技术的改进提供了参考和指导。

关键词:铝合金;电阻点焊;数值模拟;熔核形态;硬度AbstractWith the rapid development of industrialization and urbanization, aluminum alloy has been widely used in modern industry and architecture. Resistance spot welding is a common method of joining aluminum alloys, and the quality of the joint directly affects the service life and safety of the product. This paper takes a certain aluminum alloymaterial as the research object to carry out the study on numerical simulation and fusion performance of resistance spot welding.In this study, ANSYS finite element software was used to simulate the aluminum alloy resistance spot welding process, and to calculate the influence of welding current, welding time and other parameters on the formation of the fusion zone. At the same time, the morphology and hardness of the fusion zone were analyzed by experiment.The results showed that the welding current and time have a significant impact on the formation of the fusion zone and the morphology of the fusion zone. Too high or too low current and time parameters will lead to poor welding quality and fusion defects. Withthe increase of current and time, the melting depth and the size of the fusion zone in the welding area will increase, but excessive parameter values will lead to the occurrence of pores and cracks in the weld.The experimental results showed that the quality of resistance spot welding mainly depends on the morphology and hardness of the fusion zone, and the welding time has a greater influence on the hardness. With the increase of welding time, the hardness gradually increases, but excessive time will lead to excessive growth of the fusion zone and embrittlement of the welding area.This study provides a theoretical and experimental basis for the quality control of aluminum alloy resistance spot welding, and provides reference and guidance for the improvement of related processes and technologies.Keywords: aluminum alloy; resistance spot welding; numerical simulation; fusion morphology; hardness。

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化6061铝合金是一种常用的工业铝合金材料,具有良好的可加工性、耐腐蚀性和强度,因此在汽车制造、航空航天和电子设备等领域得到广泛应用。

而在电子设备中,通常需要进行点焊工艺来连接不同部件,而低功率电阻点焊工艺则是其中一种常见的焊接方法。

本文将对6061铝合金低功率电阻点焊工艺进行优化研究,以提高焊接质量和效率。

6061铝合金是一种经典的热处理铝合金,具有优良的加工性能和焊接性能。

而在低功率电阻点焊工艺中,焊接过程中主要依靠电流通过两个不同材料间的接触面产生的热量,将两个材料点焊在一起。

低功率电阻点焊的优点在于焊接过程中对材料的热影响小,可以减少焊接区域的变形和金属组织的变化。

由于焊接过程中产生的热量较小,也可以减少对工件表面的损伤,保持工件的表面质量。

在6061铝合金低功率电阻点焊工艺中,通常需要考虑的参数包括焊接电流、焊接时间、电极压力等。

而选取合适的焊接参数并对焊接工艺进行优化,可以显著提高焊接质量,降低焊接成本,提高焊接生产效率。

1. 确定合适的焊接参数在确定焊接参数时,可以通过实验方法进行辅助。

首先选择一组初步的焊接参数,然后进行一系列的焊接实验,观察焊接接头的质量、焊接强度和焊接表面的状态,从而确定最佳的焊接参数。

2. 优化电极设计电极在低功率电阻点焊工艺中起到了传递电流和施加压力的作用。

合适的电极设计可以对焊接工艺的质量起到显著的影响。

在6061铝合金低功率电阻点焊工艺中,通常可以选择适当形状和尺寸的电极头来适应不同的焊接需求。

对于需要在较小的区域进行焊接的工件,可以选择较小的电极头来实现焊接。

还可以选择合适的电极材料,通常选取导电性好、耐磨性强的材料作为电极材料,以提高焊接质量和电极的使用寿命。

3. 控制焊接环境焊接环境的控制对于6061铝合金低功率电阻点焊工艺也是至关重要的。

在焊接过程中,需要保持焊接区域的清洁,并且控制好焊接环境的温度和湿度。

保持焊接区域的清洁可以有效地避免焊接接头表面的氧化和杂质的影响。

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化

6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化6061铝合金是一种常用的铝合金材料,具有优良的机械性能和耐腐蚀性能,在航空航天、汽车、船舶等领域得到广泛应用。

在焊接工艺中,点焊是常用的连接方法之一,但是6061铝合金的低功率点焊工艺存在一些问题,如焊接接头强度低、焊接质量不稳定等。

对6061铝合金低功率点焊工艺进行优化研究,对提高焊接接头质量和稳定性具有重要意义。

一、6061铝合金低功率点焊工艺特点6061铝合金具有优良的导电性和导热性,因此适合进行点焊,但是由于6061铝合金材料的特殊性,低功率点焊存在一些困难和挑战。

6061铝合金低功率点焊工艺特点主要包括以下几点:1. 热变形严重:6061铝合金在点焊过程中容易发生热变形,导致焊接接头形变和尺寸不稳定。

2. 氧化严重:6061铝合金表面容易产生氧化层,影响点焊接头的质量和稳定性。

3. 焊接接头强度低:由于6061铝合金的结构特点和热处理工艺,低功率点焊接头强度较低,容易出现气孔和裂纹。

4. 焊缝形貌不良:6061铝合金低功率点焊焊缝形貌不规整,影响外观美观和力学性能。

针对6061铝合金低功率点焊的特点和存在的问题,对其工艺进行优化研究,可以有效提高焊接接头的质量和稳定性。

二、6061铝合金低功率点焊工艺优化方法1. 表面预处理:针对6061铝合金表面容易产生氧化层的问题,可以采用化学清洗或机械打磨的方式进行表面预处理,去除氧化层,提高点焊接头的质量和稳定性。

2. 电极选择:选择合适的电极材料和形状对焊接质量具有重要影响。

在低功率点焊中,应选择导热性好、耐磨损、耐热性好的电极材料,如钨、钼等,可以有效提高焊接接头的质量。

3. 焊接参数优化:在进行低功率点焊时,应根据具体的材料厚度、导电性和导热性等特点,优化焊接参数,包括焊接电流、焊接时间、压力等,以达到最佳的焊接效果。

4. 辅助热源:针对6061铝合金容易发生热变形的问题,可以考虑增加辅助热源,如预热或后热等方式,减少焊接接头的热变形,提高焊接接头的稳定性。

铝合金的电阻焊工艺研究——以LF21为例

铝合金的电阻焊工艺研究——以LF21为例
表 1 L F 2 1 铝 合 金 的 主 要 化 学 成 分 %
2 试 验 结果 与分 析讨 论
2 . 1 三 因素焊接 试 验结果 分 析
完成通 电时间、 焊 接 电 流 以及 电极 压 力 三 因 素 正 交 焊 接试 验后 , 进行 了拉伸试 验 、 测 量 了熔 核 直 径 并 且 对 焊 透
/  ̄ n - r 状 态抗 盯 1 b , M 强 P 度屈 服 强 度 8 长 率 率要 缩 a 盯s , MP a , % 、 p , %
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率进行 了计算 , 各项测试及计算结果 如表 4 。
表 4 三 因 素 焊 接 试 验 结 果 分 析
该 试 验 用 材 料 使 用 的是 Nhomakorabea 度 为 1  ̄ 5 m m的 L F 2 1 铝 合 金板 , 尺寸规格 ( 长× 宽× 厚) 为 1 5 0 m m  ̄ 2 0 m m x 1 . 5 a r m, 其 主
表 3 因素 水 平 试 验 结 果
要化 学成分 和力学性 能分别 如表 1 和表 2所, 示【 n 。
关键词 : 电 阻 点焊 : 防锈 铝 : 正 交 试 验
中图 分 类 号 : T G4 5 3 . + 9
文献标志码 : A
文章编号 : 1 6 7 2 — 3 8 7 2 ( 2 O 1 7 ) 2 1 — 0 1 1 5 - 0 2
1 试 验 方 案 设 计
1 . 1 试验材 料
板 的电 阻点焊 工艺进行 了试验方案 的设计 , 对试 验结果 、 接头性能和组织进行 了分析 , 得 出了以下结论 :
作者简介 : 简俊 岭 ( 1 9 8 4 -) , 男, 助讲 , 主要 研 究 方 向 : 焊接技术。

铝锂合金焊接技术的研究现状分析

铝锂合金焊接技术的研究现状分析

铝锂合金焊接技术的研究现状分析
铝锂合金具有密度低、强度高、刚性好、耐腐蚀等优点,因此在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用。

由于铝锂合金具有高熔点、热导率大、低导电性等特点,其焊接过程复杂,存在一定的难度。

研究铝锂合金焊接技术对于促进铝锂合金的应用具有重要意义。

1. 传统焊接方法:包括气体保护焊、电弧焊、摩擦搅拌焊等。

由于铝锂合金的特殊性,传统焊接方法存在着焊接接头强度低、裂纹敏感性高等问题。

2. 激光焊接技术:激光焊接技术利用高能量激光束熔化焊接材料,具有焊缝小、热影响区窄等优点,能够实现高质量的焊接。

研究表明,激光焊接能够有效降低铝锂合金的熔点和熔池温度,减少金相组织变化和热影响区的尺寸。

激光焊接设备成本高,需要精确控制焊接参数,且焊接速度较慢。

3. 摩擦焊接技术:摩擦焊接技术利用材料表面相对运动产生的焊接热量和压力使材料熔化并连接在一起。

该方法具有焊缝均匀、焊接速度快等特点。

研究表明,摩擦焊接可以有效降低铝锂合金的热影响区尺寸,并且能够实现高强度焊接。

摩擦焊接技术需要精准控制焊接参数,且在焊接过程中需要对材料进行预处理,增加了工艺复杂度。

铝锂合金焊接技术目前主要集中在激光焊接、摩擦焊接和光纤激光混合焊接等方面。

这些新技术不仅能够提高焊接接头的质量,降低热影响区尺寸,还具有组织微观结构调控和成型加工的优势。

这些新技术在工业生产中仍面临一些问题,如设备成本高、焊接参数控制难度大等,需要进一步开展研究以解决这些问题,并促进铝锂合金焊接技术的应用。

铝合金电阻点焊技术研究与分析

铝合金电阻点焊技术研究与分析

铝合金电阻点焊技术研究与分析摘要:随着生产轻量化车辆这一需求的增长,以铝材取代传统钢材的用材转变也开始在汽车行业蔚蓝成风。

目前铝材的应用主要集中在汽车的开闭件上。

然而汽车行业仍在寻求将铝材的应用扩展到白车身中。

据预测到2025年全铝车身所占比重将由现在的4%增长到18%。

虽然铝材的电阻点焊对汽车行业而言并非新鲜事物,但是到目前为止,它仅在较低生产率车辆或批量制造开闭件上获得用武之地。

关键词:铝合金;电阻点焊;特性1铝合金的物理特性铝合金是铝基合金的总称,合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,其次是镍、铁、钛、铬、锂等合金元素。

但强度高,接近或高于优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,广泛应用于工业中。

铝合金与碳钢、铜材物理特性比较,如表1所示。

由上表可知,铝合金与碳钢比较:铝合金具有更低的熔点;塑形变形温度铝合金90℃,钢材540℃;低电阻率以及高导热系数;铝合金表面具有高电阻、高熔点的氧化物阻碍电流形成回路。

2铝合金的电阻点焊特性2.1铝合金点焊时间、电流分析由铝合金的物理特性分析得知,铝合金的热导率比钢材更大、热损失率更高,因此,铝合金的点焊过程需要较短的焊接时间和更大的焊接电流。

在电阻率方面,铝合金电阻率低于钢材,约为钢材的40%,因此,铝合金的分流效应造成的电流损失比钢材更大,所以也需要较短的焊接时间和更大的焊接电流。

铝合金与钢材电阻点焊时间、电流对比如图1所示。

2.2铝合金热导率与熔核温度铝合金具有高导热率导致焊接过程中会产生很大的软化区域,因此需要较大直径平面电极帽才能覆盖住铝合金焊接过程中产生的熔核和全部软化区域。

铝合金与碳钢点焊熔核对如图2所示,焊接移动受力分析模型如图4所示:由图2、3可看出,铝合金点焊必须使用较大直径平面电极帽才能焊处合格的焊点。

另外由于铝合金表面容易形成高电阻率的氧化膜,因此焊接过程与其他材料也不相同,对其点焊质量也会导致很大的影响,通用铝合金板材与通用镀锌钢板及理想铝合金板材附加有效的电极冷却点焊过程中热量产生位置对比如图3所示:3.2电极带电阻焊技术通过设计一种特殊的电极带式输送机,电极带可以在上电极与工件、下电极和工件之间移动。

铝合金焊接技术的研究现状与展望

铝合金焊接技术的研究现状与展望

铝合金焊接技术的研究现状与展望摘要:铝合金和铝有着耐腐蚀、比强度较高、密度较低、电导率和热导率都较高等良好的力学以及物理性能,非常适用于焊接结构的用途,因此深受机械、航天和车辆等众多工业企业的青睐。

随着科学技术的发展和科技社会的日新月异,铝合金焊接技术也在不断发展和创新。

铝合金焊接技术具有导热性好、延展性好、抗氧化能力强等优点,并被广泛地应用于我国各项重工业之中。

文章针对介绍铝合金焊接技术的特点,回顾传统铝合金技术的发展过程,分析铝合金焊接技术的研究现状与并对其进行展望。

关键词:铝合金;焊接技术;现状与发展引言铝合金焊接技术的好坏,直接决定了铝合金在实际应用中发挥的价值。

近年来,国内外对铝合金焊接技术的研制可以说取得了突飞猛进的发展,尤其是在舰船、汽车和航天工业的应用,也是备受关注。

1、铝合金焊接技术的特点铝合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀等特点。

这些特点与其物理性质息息相关,由于这些优点,使得铝合金焊接技术具有广阔的应用空间和发展前景。

1.1抗氧化铝合金焊接的过程中,会达到铝的熔点,表面铝金属融化,由于金属铝极易氧化,在已经融化的铝金属即将滴落时,铝金属会和空气中的氧气迅速结合,形成致密的氧化铝薄膜,附着在金属表面,阻止内部已融化的铝金属进一步低落。

此时,若是想要进一步进行铝合金的焊接过程,就要换用功率更大的焊接仪器,采用大功率密度的焊接工艺。

1.2熔点铝合金的熔点高,很稳定,在焊接的过程中,能够起到吸潮的作用。

但同时,焊接的过程中,铝金属的表面极易产生气泡等缺陷,所以在焊接的过程中要注意随时清除铝合金表面的氧化铝薄膜,防止气泡影响到最终的产品质量。

1.3热导率铝合金的热导率较大,通常情况下,铝合金的热导率约为钢的4倍,所以在铝合金的焊接过程中,在相同焊接速度的条件下,铝合金的焊接技术需要更高的热输入,具体热输入约为钢材料的二到四倍。

1.4延展性金属铝的延展性较好,铝合金很好的继承了金属铝这一性质。

铝锂合金焊接技术的研究现状分析

铝锂合金焊接技术的研究现状分析

铝锂合金焊接技术的研究现状分析铝锂合金是一种高强度、轻质材料,被广泛应用于航空航天领域。

而铝锂合金的焊接技术一直是该领域的研究热点之一。

本文将对铝锂合金焊接技术的研究现状进行分析,探讨其存在的问题和未来的发展方向。

一、铝锂合金的特点铝锂合金比传统的铝合金更轻,强度更高,因此在航空航天领域有着广泛的应用。

由于铝锂合金中的锂含量较高,其焊接性能较差,易产生热裂纹和气孔等缺陷,这给铝锂合金的焊接工艺带来了较大的挑战。

二、铝锂合金的焊接方法目前,铝锂合金的焊接方法主要包括电弧焊、激光焊和摩擦焊等。

电弧焊是目前应用最为广泛的一种方法,包括氩弧焊和电阻点焊。

激光焊具有焊接速度快、热影响区小等优点,适合对焊接质量要求较高的场合。

摩擦焊则是利用材料在高速旋转摩擦时产生的热量进行焊接,适用于对材料要求较高的场合。

1. 热裂纹和气孔问题:铝锂合金易产生热裂纹和气孔等焊接缺陷,严重影响焊接质量。

2. 变形问题:铝锂合金的热导率较高,焊接时易产生较大的变形,影响工件的尺寸精度和形状。

3. 材料性能退化问题:焊接过程中易导致铝锂合金的强度和塑性性能退化,影响工件的使用寿命和安全性。

1. 焊接工艺优化:通过对焊接参数、焊接工艺等进行优化,降低焊接热输入,减少热裂纹和气孔的产生。

2. 材料组织控制:通过热处理等手段控制铝锂合金的晶粒大小和分布,提高材料的焊接性能。

3. 焊接变形控制:通过预应力、焊接顺序等方法控制焊接变形,提高工件的尺寸精度和形状。

4. 新型焊接工艺研究:如激光焊、摩擦焊等新型焊接工艺的研究,提高铝锂合金的焊接质量和效率。

未来,铝锂合金焊接技术的发展将主要集中在以下几个方面:1. 高效、低损耗的焊接工艺:研究新型的高效、低热输入的焊接工艺,降低对铝锂合金的热影响,提高焊接质量和效率。

2. 聚焦于焊接质量控制:加强对焊接质量的控制和检测,减少焊接缺陷的产生,提高材料的使用寿命和安全性。

3. 研究复合材料技术:结合铝锂合金与其他轻质高强度材料,研究复合材料焊接技术,提高材料的综合性能和应用范围。

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