电阻点焊接头熔核面积的预测
点焊规范参数对熔核尺寸及接头机械性能的影响
点焊规范参数对熔核尺寸及接头机械性能的影响一、实验目的（一）研究规范参数对于熔核尺寸及接头强度的影响；（二）掌握选择点焊规范参数的一般原则和方法；（三）了解熔核的形成过程；二、实验装置及实验材料（一）交流点焊机（DN——200型）1台（二）电焊电流测量仪（HDB——1型）1台（三）拉力试验机（LJ——5000型）1台（四）测量显微镜（15J型）4台（五）砂轮切割机1台（六）吹风机1台（七）试片150×25×1.5mm,冷轧低碳钢140对三、实验原理电阻点焊是将准备焊接的工件放在两个电极之间，然后利用电极压紧工件，在点击压力的作用下通过焊接电流，利用工件自身电阻所产生的焦耳热来加热金属，并使焊接区中心部位的金属熔化，形成熔核。
断电后，在电极压力的作用下，受热熔化的金属冷却结晶，形成焊点核心。
在形成熔核的同时，熔核周围金属也被加热到高温，在点击压力作用下产生塑性变形及强烈的再结晶过程，并在结合面上形成共同晶粒。
熔核周围这一环形塑性区称为塑性环；它也有助于点焊接头承受载荷。
由此可知，电焊工艺过程是被焊金属受到热和机械力共同作用的过程，而施加焊接压力和通以焊接电流时形成点焊接头的基本条件。
电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。
（一）焊接热的产出及影响因素点焊时产生的热量由下式决定：Q=IRt（J）（1）式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s）1.电阻R及影响R的因素电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——（2)当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。
电阻点焊质量在线无损估测
第３ ６卷 第 ９期 ２０ ０ ６年 ９月
雹珲梭
Ｅ ｅ ｔ ｃＷ ｅｄｎ ｃ ｉｅ ｌｃｒ ｌ ｉｇＭａ ｈｎ ｉ
Ｖ０． ６ Ｎｏ９ １３ ． Ｓ ｐ ．０ ６ ｅｔ ０ ２
电 阻 点 焊 质 量 在 线 无 损 估 测
余 海 燕 ， 惠斌 张
（ 吉林 大 学 ， 林 长 春 １０ ２ ） 吉 ３０ ２
摘要 ： 采用动态电阻法建立 了低碳钢电阻点焊熔核直径的人 工神 经网络模 型， 该模 型为 ３层 Ｂ Ｐ向
前 网络 结 构 ， 通过 大量 正 交试 验训 练获 得 其模 型 数 据 。 将模 型数 据 移植 到 Ｃ语 言 中， 立 了熔 核 直 建
通 常采 用抽 样破 坏 检验 的方法 ， 但该 方法 存 在一 定 的 几率 ， 能 保 证 同一 批 全 部 产 品 的质 量 ， 不 并且 浪
值 ， 且熔 核越 大 ， 并 电阻 曲线 的最 大 值也 越 大 ， 随后 电 阻 曲线 的 下 降率 越 大 。 一 步 研究 表 明 ， 进 电阻 达 到最 大 值 以前 ， 核 尚未形 成 ， 接 区 的 平 均 温 度 熔 焊 随着焊 接 过程 的进 行 而 大幅 度 提高 ， 电阻 达 到最 当
径在 线估 测 系统 。 系统有 望应 用于 实际 生产 的质 量监控 。 该
关键词 ： 人工神经网络 ； ； 点焊 焊点直径； 线估测 在
中 图 分 类 号 ：Ｇ ５ Ｔ ４３． ９
文 献 标识 码 ： Ａ
文章２ ０
Ｋｅ ｒ ｓａｔｉｉ ｅ ｒｌ ｅ ｏｋｒｓ ｔ ｃ ｐｔ ｅｄｎ ；ｕ ｇｔ ｆ Ｓ ；ｓ ｍ ｔ ｎｏｌ ｅ ｙｗｏｄ ：ｒｆ ａ ｎｕａ ｎｔ ｒ ； ｉａ ｅｓｏ ｗ ｌｉｇ ｎ ｇｅ Ｗ ｅｔ ａｉ ｎｉ ｉｃ ｌ ｗ ｅｓｎ ｏＲ ｉ ｏ ｎ
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。
高速列车用铝合金电阻点焊接头的宏观形貌与性能
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｐｒ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
－
科技・ 探索・ 争鸣
表 ５ 电 阻点焊接头剪切试验结果
为５ ． ５ ｍｍ， ６ ｍ ｍ， ７ ｍｍ。这说明当焊接 电流增 加时 ， 接头 的熔核直径 也 相应 增加 ， 且基 本符合 线性关 系 ， 如图 ２所示 。
性， 对实际的生产 具有重要的指 导意义。 ●
通 电时 Ｉ 研（ ｍ ｓ ）
［ １ ］ 何如． 高速列车铝合金焊接接头疲劳 性能研究『 Ｍ １ ． 北京： 北京交通大学 ， ２ ０ ０ ８ ， ６ ． ［ ２ ］ 倪建东 ， 刘新霞 ， 宋永伦 轿车车 身 ６ ０ ６ １ 铝合金 的中频 点焊工艺及接头性 能 ２ ． ４ 点焊接头剪切试验 研究 『 Ｊ １ ｌ 电焊机 ， ２ ０ ０ ９ ， ３ ９ （ ７ ） ： ４ １ ． 从 以上 ７组接 头的宏 观形貌 的综合分 析得知 ． 组 ６的焊接工 艺参 ［ ３ ］ 张铁浩 ， 李振江 ． 铁道车辆 铝合金车体 电阻点焊缺 陷分析及预防措施ｆ Ｊ １ ． 装 备 数为 ７组试验 中最佳 ．取组 ６的工艺参数进行 点焊接头的剪切试 验 ． 制造技术 ． ２ ０ １ ３ ｆ ４ １ ： ５ ９ ． 其结果见表 ５和图 ４ 。 从 图 ４中可观察 到 ． 相 同工艺参 数的条 件下 ． 每 ［ ４ ］ 程方 杰 ， 单平 ＋ 廉金 瑞 ， 胡绳 荪． 铝 合金 电阻点 焊的形 核特点 嗍． 焊 接学 报 ，
焊点
剪 切力
１
Ｌ２ ຫໍສະໝຸດ ３ ４ ５
６
７
８
９
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点焊、凸焊、及缝焊部位的截面试验方法G (1)
RH-RW-001点焊、凸焊、及缝焊部位的截面试验方法目录1.适用范围2.引用标准3.用语及定义4.试验的种类5.试验片5.1试验片的形状及尺寸5.2 试验片制作时焊接电极管理方面的注意事项5.3 截面试验片的制作6. 试验方法6.1 截面macro宏观试验6.2 断面硬度试验7. 记录1．适用范围本标准适用于板厚为0.3mm--6.0mm的金属材料的点焊、凸焊及缝焊部位的截面试验方法的规定。
2．引用标准本标准中所引用的标准如下，这些被引用的标准是构成本标准的一部分。
这些被引用的标准适用最新版本（含增补）。
JIS B 7725 维氏硬度试验----试验机的验证JIS Z 2244 维氏硬度试验----试验方法JIS Z 3001-1 焊接用语第1部：一般JIS Z 3001-2 焊接用语第1部：焊接方法JIS Z 3136 电阻点焊及凸焊接头的剪断试验之试片尺寸和试验方法3．用语及定义本标准中使用的主要用语及定义除依据JIS Z 3001-1及JIS Z 3001-2之外，还作如下规定。
3.1 焊点直径点焊或凸焊焊接部位的截面宏观试验之后,在焊接界面求出的熔核直径。
4．试验的种类试验的种类分为截面宏观试验和截面硬度试验两种。
5．试验片5.1 试验片的形状及尺寸试验片的形状及尺寸如图1及表1所示。
点焊或凸焊接头，使用图1a)的试验片，根据不同的试验目的，试验片的长度（L）也可以减小到与其宽度（W）等同。
另外，在使用由JIS Z 3136之4.2b) 中规定的多点焊接接头试验材中切成的图1a)的试验片时,焊接点的间隔及重叠代的值见表1中的W。
在使用JIS Z 3136 规定的试验片时，要参照JIS Z 3136的表1中所规定的试验片尺寸。
图1 试验片的形状1．点焊及凸焊焊接部位2．缝焊焊接线3．与焊接线垂直方向的截面试验片（A试验片）4．通过焊接线中心线的截面试验片（B试验片）5．从板端到焊接中心线的距离（X）5．2 制作试验片时焊接电极管理方面的注意事项试验片的制作，要等到电极的尖端面的性状稳定之后才能开始, 对于点焊或凸焊，要么先修整电极顶端表面，要么不更换电极，至少进行20点焊接后才能制作焊接试验片；对于缝焊，要么先把电极表面修整，要么不更换电极至少在直径较小的滚盘式电极进行20周的焊接之后方可制作试验片。
电阻点焊接头熔核面积的预测
摘要：以电阻点焊接头表面的数字图像作为信息源，探索了一种新的点焊接头质量无损检测方法。
首先通过图像特征分析，将焊点表面图像划分为三个特征区域，提取三个同心圆的面积作为表征接头熔核面积的特征参量。
其次，以提取的特征值作为输入向量，以接头横截面处的熔核面积作为评判标准，建立点焊接头熔核面积的SVM(支持向量机)等级分类模型。
实验结果表明，该模型可以有效地对熔核面积进行预测分类，实现了对电阻点焊接头质量的无损评判，经验证其准确率可达96．667％。
关键词：电阻点焊；数字图像；熔核面积；SVM 中图分类号：TG453＋．9文献标识码：A 文章编号：1001－2303(2010)03－0072－03第40卷第3期2010年3月Vol．40No．3Mar．2010Electric Welding Machine张志芬1，2，张鹏贤1，2，陈剑虹1，2(1．兰州理工大学有色金属合金教育部重点实验室，甘肃兰州730050；2．兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室，甘肃兰州730050)A prediction of nugget area in RSWZHANG Zhi-fen 1，2，ZHANG Peng-xian 1，2，CHEN Jian-hong 1，2(1．Key Laboratory of Non-ferrous Metal Alloys ，The Ministry of Education ，Lanzhou University of Technology ，Lanzhou 730050，China ；2．State Key Laboratory of Gansu Advanced Non-ferrous Metal Materials ，Lanzhou Universityof Technology ，Lanzhou 730050，China)Abstract ：A new non-destructive method was explored to monitor the joint quality based on digital images of resistance spot weldingjoints'surface．First ，welding joints'surface images were divided into three characteristic zones from which areas of three centric circle were extracted as characteristic parameters to characterize joints'nugget area．Then SVM (support vector machine)model of classification was established while the characteristic parameters were input vectors and the nugget area of joints'cross-sectional was considered as the evaluation criteria．Experimental results show that the model can predict and classify the nugget area effectively．It achieved the non-destructive evaluation of solder joints'nuclear area eventually．The accuracy rate of the model came up to 96．667％．Key words ：resistance spot welding ；digital images ；nugget area ；support vector machine收稿日期：2010－01－21基金项目：国家自然科学基金资助项目(50275028)作者简介：张志芬(1984—)，女，山西人，在读硕士，主要从事焊接过程及其自动化、焊接质量控制方面的研究工作。
电阻点焊接头熔核面积的预测
电阻点焊接头熔核面积的预测张志芬;张鹏贤;陈剑虹【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2010(040)003【摘要】以电阻点焊接头表面的数字图像作为信息源,探索了一种新的点焊接头质量无损检测方法.首先通过图像特征分析,将焊点表面图像划分为三个特征区域,提取三个同心圆的面积作为表征接头熔核面积的特征参量.其次,以提取的特征值作为输入向量,以接头横截面处的熔核面积作为评判标准,建立点焊接头熔核面积的SVM(支持向量机)等级分类模型.实验结果表明,该模型可以有效地对熔核面积进行预测分类,实现了对电阻点焊接头质量的无损评判,经验证其准确率可达96.667%.【总页数】3页(P72-74)【作者】张志芬;张鹏贤;陈剑虹【作者单位】兰州理工大学,有色金属合金教育部重点实验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,有色金属合金教育部重点实验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学,有色金属合金教育部重点实验室,甘肃,兰州,730050;兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃,兰州,730050【正文语种】中文【中图分类】TG453+.9【相关文献】1.TiO2粉末介质介入铝合金电阻点焊熔核形核电阻特征分析 [J], 万瑞;罗怡;朱亮;许洁2.基于熔核直径的车体高应力点焊接头疲劳性能优化试验研究 [J], 韩晓辉;刘胜龙;赵延强3.焊接参数对不锈钢矩形端面电极电阻点焊熔核尺寸的影响 [J], 张小奇; 吴迪; 王玥4.焊接参数对不锈钢矩形端面电极电阻点焊熔核尺寸的影响 [J], 张小奇; 吴迪; 王玥5.电阻点焊最小熔核直径及剪切强度与板厚的线性化分析 [J], 张文扬;郭绍庆;梁海;李能;孙兵兵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电阻点焊熔核设计的数值模拟
报 （ 通 科 学 与 工 程 版 ） ０ ２，２ （ ） ３４－５ ． 交 ，２０ ６ ３ ： ５ － ６ ３
明显 地 减 小 ，即母 材 的熔 化 量 大 幅度 降低 。
（ ）双 熔 敷 极 焊 条 间 接 电 弧 焊 焊 缝 组 织 主 要 是 针 状 铁 素 ３
【】 Ｔ ｅｋＪ Ｒ ｉｉｇａｃｗ ｌｉｇｐｏｕ ｔ ｉ ［］Ｗｅｄｎ ｅｉｗ Ｉｔｒ－ ５ ｕｓ ． ａｓ Ｉ ｅｄｎ ｒｄ ｃｖｔ Ｊ． ｌｉｇＲ ｖｅ ｎｅｎ ｎ ｉ ｙ ａｏ ａ。 ９ ６ １０） １２ １ ５ ｔ ｎｌ １９ ， ５ ： ０ — ０ ． ｉ 【】 ＭｉｈｅＫ ｌｃｍａ ｄＯ ￣ ｉ ． ｗｎｗｒ ６ ｃ ｉ Ｂａｋ ｎＳａ ｎ ｇｍｂｙ ＴＥ Ｂ Ｔ ｉ－ｉ ｉ ｅＭＡ Ｐｌ ｓ８ Ｗ： ｉｔ ｏ ｃａａｔｒｔ ｓａｄ印ｐｉ ｔ ｎ Ｗｅ ｉｇＪｕｎｌ １９ ， ８５： １ ｈｒｃ ｉ ｉ ｎ ｅ ｓｃ ｌ ａｉ 叨． ｌ ｎ ｏｒａ， ９ ９ ７ （）３ — ｃ ｏ ｄ
大 、熔 核 内部 易 产 生 缺 陷 、 电极 烧 损 严 重 等 问 题１ ３ ］ 上 电 阻 ，加
点 焊 焊接 时 间极 短 和 熔 核形 成 过 程 具 有 不 可见 性 ，使 得 通 过试
收 稿 日期 ：２ Ｏ － ４ ２ Ｏ ６ Ｏ — ６；修 回 日期 ：２０ － ９ ２ ０６０— ６ 基 金 项 目 ： 国 家 自然 科 学 基 金 资 助项 目 （０ ７ １ ９ ；天 津 市 应 ５问题 研 究 思 路 及 方 法
通 常 情 况 下 ，在 给定 的 点 焊焊 接 参 数 （ 接 电压 、 电极 压 焊
力 和 焊 接 时 间 等１的情 况 下 。焊 接后 可 以得 到 一 定 形 状 尺 寸 的
电极材料对非等厚不锈钢点焊熔核偏移的影响
Electric Welding MachineVol.53 No.12Dec. 2023第 53 卷 第 12 期2023 年12 月电极材料对非等厚不锈钢点焊熔核偏移的影响张勇1， 李志强1， 王亭2， 孟庆顺11.中车长春轨道客车股份有限公司，吉林 长春 1300222.吉林大学 材料学院，吉林 长春 130021摘 要：以不锈钢电阻点焊为例，分析了铬锆铜、铍铜、钨铜W80等材质电极对非等厚板电阻点焊熔核偏移的影响，通过制作形状完全相同的电极，在厚板侧采用铬锆铜电极，在薄板侧分别采用铬锆铜、铍铜、钨铜电极，在焊接参数一致的前提下焊接非等厚不锈钢，并对熔核尺寸和形貌进行对比分析。
分析结果表明，在厚板侧采用铬锆铜电极，在薄板侧采用钨铜电极熔核偏移现象明显改善。
关键词：轨道车辆； 电阻点焊； 熔核偏移； 电极材料中图分类号：TG453.4 文献标识码：A 文章编号：1001-2303（2023）12-0058-05Effect of Electrode Materials on Nugget Deflection in Spot Welding of Non-equal Thickness Stainless SteelZHANG Yong 1, LI Zhiqiang 1, WANG Ting 2, MENG Qingshun 11.CRRC Changchun Railway Vehicles Co., Ltd., Changchun 130022， China2.College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130021, ChinaAbstract: Taking stainless steel resistance spot welding as an example, the influence of Cr-Zr-Cu electrode, Be-Cu elec ‐trode, W-Cu electrode on nugget offset of non-equal thickness plate resistance spot welding was analyzed. By making elec ‐trodes with the same shape, Cr-Zr-Cu electrode was used on the side of thick plate, and Cr-Zr-Cu, Be-Cu, W-Cu electrode was used on the side of thin plate. Under the premise of consistent welding parameters, nugget size and thickness and mor ‐phology was analyzed. The analysis results show that the phenomenon of nugget shift is obviously improved by using Cr-Zr-Cu electrode on the thick plate side and W-Cu electrode on the thin plate side.Keywords: rail vehicle; resistance spot welding; nugget detection; electrode materials引用格式：张勇，李志强，王亭，等.电极材料对非等厚不锈钢点焊熔核偏移的影响［J ］.电焊机，2023，53（12）：58-62.Citation:ZHANG Yong, LI Zhiqiang, WANG Ting, et al.Effect of Electrode Materials on Nugget Deflection in Spot Welding of Non -equal Thick ‐ness Stainless Steel[J].Electric Welding Machine, 2023, 53(12): 58-62.0 引言随着国内轨道车辆制造技术的高速发展，轨道车辆已经成为“中国制造”的一张名片成功进入国际市场，且不锈钢车辆占到出口城市轨道车辆的70%以上。
B340LA低合金高强度钢电阻点焊的焊接力学性能分析
B340LA低合金高强度钢电阻点焊的正交试验分析摘要：近年来电阻点焊已经在汽车制造业中得到广泛的使用。
因材料的特性而选择最优的焊接参数是保证焊接质量的最大的因素。
本文以厚度为1mm的B340LA低合金高强度钢为基材进行点焊研究。
采用正交试验设计方案科学的安排试验进程，研究了焊接工艺参数（焊接时间t、焊接电流I、电极压力 ）对电阻点焊接头的焊点的熔核尺寸、拉剪力峰值、失效能耗、失效模式之间的特征关系。
通过试验与结果分析控制因素与力学性能之间的联系。
试验结果表明于拉剪力峰值而言最佳工艺组合是A3，B3，C3，而熔核尺寸与失效能耗的最佳工艺组合为A3，B2，C1.本研究可以为B340LA低合金高强度钢的电阻点焊最佳工艺方案提供依据。
同时具有重要的工程意义。
关键词：电阻点焊、正交试验；拉剪试验；失效能耗；熔核尺寸任何一种新材料，其工业生产的发展和生活的实际应用都是通过二次加工过程将材料转化为产品实现的。
焊接加工技术作为目前运用最为广泛的连接工艺之一，更是确保一种新材料能否实现实用化、规模化的一个非常重要过程。
若无法实现对新材料有效连接，其应用将必然受到极大限制，点焊作为重要的连接工艺性能的优劣在很大程度上影响着高强钢在汽车制造领域的应用。
电阻点焊技术因其具有低成本低、效率高、性能稳定、能够实现自动化等优点，广泛应用于汽车车身各部位装配焊接过程中，约占白车身装配90％的工作量，是白车身装配的主要连接工艺之一。
为了使低合金高强钢在汽车生产制造中得到更广泛地应用，对低合金高强钢电阻点焊工艺及的研究显得更为重要。
一、试验过程1、试件制备与试验设备1.1试验材料B340LA的化学成分及力学性能试验用钢为宝钢B340LA低合金高强度冷轧钢。
B340LA是通过在低碳钢中通过单一或复合添加铌、钛、钒等微合金元素形成碳氮化合物粒子析出进行强化（沉淀强化），同时通过微合金元素的细化晶粒作用，以获得良好的抗形变性能和较高的强度，且拥有高的屈服强度和高的屈强比，具备出色的冲压性能与加工性能。
TRIP980高强钢电阻点焊接头的组织及力学性能
TRIP980高强钢电阻点焊接头的组织及力学性能解瑞军， 李从增， 郑 纲， 陈芙蓉(内蒙古工业大学 材料科学与工程学院，呼和浩特 010051)摘 要： 采用电阻点焊对TRIP980高强钢进行焊接. 通过单因素法和焊后回火优化了焊接参数和工艺，研究了较优焊接参数和工艺时的接头熔核显微组织及力学性能，结果表明，优化参数为9.5 kA ，22 cycle ，3 kN ，接头熔核为粗大的马氏体组织，接头硬度为617.1 HV ，最大拉剪载荷为17.8 kN ；在此基础上增加焊后回火，回火电流6.3 kA 、回火时间13 cycle ，接头组织显著细化，接头硬度降低至574 .0 HV ，接头最大拉剪载荷提高到19.5 kN ，增幅为9.6%，断口形式由原先的界面断裂转变为纽扣断裂.关键词： TRIP980高强钢；电阻点焊；组织中图分类号：TG 453 文献标识码：A doi ：10.12073/j .hjxb .20194000240 序 言随着能源危机、环境污染等问题日益加重，汽车轻量化已然成为汽车发展的重要方向[1]. 其中，采用高强度薄钢板代替传统的低强度厚钢板是减轻车身重量的有效途径之一[2-3].相变诱发塑性钢(TRIP ，transformation induced plasticity)是近几年新发展起来的汽车用高强钢[4]，因其具有独特的强韧化机制和高的强韧性，被公认为汽车轻量化用钢板中最具发展潜力的新一代高强钢[5]，特别是强度级别较高的TRIP980高强钢的应用比例越来越大[6]. 然而，TRIP980高强钢碳当量高，淬硬性大，存在焊后脆性和焊接工艺窗口窄等问题，且焊接过程复杂、性能不稳定[7]. 目前，已有相关人员对TRIP 高强钢的焊接开展了一些研究工作. Wei 等人[8]采用激光点焊对TRIP980高强钢进行焊接，但是，接头软化的问题不易控制，而且，激光点焊工艺复杂，成本高，限制了其广泛应用.Mazzaferro 等人[9]研究了TRIP 钢搅拌摩擦点焊接头与工艺参数之间的关系，结果表明，在较低的刀具速度和较长的停留时间下，能够获得优质的焊接接头，但是焊接所需时间较长，搅拌头易磨损，维修费用高，成为其一大弊端.电阻点焊具有简单、灵活、实用性好、焊接成本低、易于实现自动化等优点，多被用于汽车制造行业[10]. 在兼顾焊接质量和制造成本的前提下，电阻点焊仍然是汽车用高强钢板的首选焊接方式[11]. 因此，探索和优化TRIP980高强钢电阻点焊的工艺参数，减少存在的焊后脆性等问题，对推动TRIP980高强钢在汽车结构当中的应用具有重要意义.对TRIP980高强钢电阻点焊参数进行了优化，在此基础上，进一步探讨了焊后回火脉冲对点焊接头组织与力学性能的影响，揭示TRIP980高强钢电阻点焊接头的断裂机理，为工业应用提供了理论与试验依据.1 试验方法试验材料为1.5 mm 厚的TRIP980高强钢(鞍钢生产)，化学成分和力学性能分别如表1、表2所示. 试样尺寸为100 mm × 30 mm × 1.5 mm ，搭接方式如图1所示.表 1 钢板的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of steel plateC Si Mn Al P S Fe 0.310.921.950.760.0130.002余量表 2 钢板的力学性能Table 2 Mechanical properties of steel plate屈服强度R eL0.2/MPa抗拉强度R m /MPa断后伸长率A (%)7001 05420收稿日期：2018 − 09 − 21基金项目：“内蒙古自治区草原英才”项目资助(415-841829)第 40 卷 第 1 期2019 年 1 月焊 接 学 报TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTIONVol .40(1):119 − 123, 136January 2019图 1 试样尺寸及搭接方式(mm)Fig. 1 Sample size and lap mode试验采用DN-50B 型工频电阻点焊机，额定功率50 kVA ，额定电压380 V . 电极头选用Cu-Cr 圆锥平顶型电极头，端面直径为8 mm . 焊前将试件用酒精、丙酮清洗并干燥. 采用单因素法则分别优化焊接电流、焊接时间、电极压力基本参数，进而将所得较优参数下的试件进行回火处理. 回火脉冲时间为13 cycle ，回火脉冲电流分别为4.3，5.3，6.3 kA ，设置为三组试样，对其进行观察与硬度测试.采用WDW-200液压万能材料试验机对焊后试样进行拉伸剪切试验，在拉伸时，由于搭接的钢板受力不在一条直线上，分别在试件两端垫上等厚度的钢板，以保证受力均匀. 采用光学显微镜对试样进行显微组织观察，腐蚀剂：4%的硝酸酒精，观察不同参数下对熔核区显微组织的影响. 利用显微组织观察时使用的试样，在电子硬度测试仪进行接头硬度测试，记录硬度值. 硬度测量沿焊点的长轴方向进行，测量间距为为0.5 mm ，一个点测三次取平均值，加载力为9.8 N ，加载时间10 s .2 结果与讨论2.1 未回火的金相组织及力学性能图2为点焊接头截面宏观形貌，熔核呈椭圆形. 从图中可以看出，点焊接头可分为三个区域，分别是熔核区、热影响区和母材区.0.5 mm母材热影响区熔核图 2 点焊接头截面宏观形貌Fig. 2 Spot welding joint macro pattern图3为不同焊接电流下熔核区的显微组织. 当焊接时间为25 cycle ，电极力为3 kN ，焊接电流从8.5 kA 增加到9.5 kA 时，熔核中心的马氏体晶粒呈现长大的趋势. 在焊接电流为8.5 kA 时，因为焊接时输入的热量较小，获得马氏体组织细密. 随着焊接电流的增加，焊接输入的热量也增加，马氏体晶粒逐渐变大. 焊接电流增加到11.0 kA ，焊接接头在高温停留较长的时间，使得马氏体组织异常粗大，导致接头性能降低.20 μm(c) 11 kA20 μm(b) 9.5 kA20 μm (a) 8.5 kA图 3 不同焊接电流下熔核区的显微组织Fig. 3 Microstructure of fusion zones at different welding current图4为不同焊接时间下熔核区的显微组织. 当焊接电流为9.5 kA ，电极力为3 kN ，在焊接时间为22 cycle 时，焊接热输入量较小，生成细小马氏体.在焊接时间为28 cycle 时，熔核中心的组织在高温停留较长的时间，增加了焊接时的输入热量，降低了熔核开始形核的温度梯度，在随后的快速冷却条件下，形成了粗大的马氏体组织.图5为不同电极压力下熔核区的显微组织. 焊120焊 接 学 报第 40 卷接电流为9.5 kA ，焊接时间为 25 cycle ，电极压力从2.5 kN 增加到3.0 kN 时，熔核中心的马氏体晶粒发生了明显的细化. 电极压力在2.5 kN 时，电极头表面与焊板表面的接触面积较小，使得接头处的电流密度大，组织变得粗大，接头性能不好. 当电极压力增加到3.0 kN 时，电极表面与焊板表面的接触面积增加，接触面积的增加使得焊点的热量散发较快，同时也缓解了接头电流密度集中的问题，使得输入热量减小. 由于熔核区受热面积增加，受热作用减小，晶粒长大的时间变短，所以，在冷却后的熔核区组织为细小的马氏体.图6为基于单因素法则下焊接电流、焊接时间、电极压力下的点焊接头拉剪载荷. 焊接电流在8.0 ~ 9.0 kA 范围内，接头的拉剪载荷随焊接电流的增加而提高，在9.0 ~ 10.0 kA 范围内，变化相对缓慢. 焊接电流在9.5 kA 时接头的拉剪载荷达到峰值，为16.1 kN . 当焊接电流继续增加，接头的拉剪载荷逐渐减小(图6a ). 图6b 中可以看出，焊接时间在10 ~ 19 cycle 的范围时，接头的拉剪载荷随焊接时间的增加而提高，在19 ~ 22 cycle 范围内，变20 μm(b) 28 cycle20 μm (a) 22 cycle图 4 不同焊接时间下熔核区的显微组织Fig. 4 Microstructure of fusion zones at different welding time20 μm(b) 3.0 kN20 μm (a) 2.5 kN图 5 不同电极压力下熔核区的显微组织Fig. 5 Microstructure of fusion zones under different electrode pressure7.51112131415168.59.5焊接电流 I /kA 10.511.5(a) 焊接电流的影响7.5101112131415161520焊接时间 t (cycle)2530(b) 焊接时间的影响1.82.02.215.516.016.517.017.518.02.42.62.83.2电极压力 F /kN 3.0 3.43.6(c) 电极压力的影响图 6 焊接参数对点焊接头拉伸力的影响Fig. 6 Effect of welding parameters on tensile force of spot welding joint第 1 期解瑞军，等：TRIP980高强钢电阻点焊接头的组织及力学性能121化相对缓慢. 焊接时间在22 cycle 时接头的拉剪载荷达到峰值，为15.9 kN . 随着焊接时间的继续增加，接头强度逐步减小. 图6c 为不同电极压力下接头的最大拉剪失效载荷，从图6c 得出，随着电极压力的增加，点焊接头拉剪载荷呈先增加后减小趋势，最大拉剪载荷增加的幅度较小. 电极压力在2.0 ~ 3.5 kN 区间内，接头最大拉剪失效载荷变化的数值最大为2.3 kN ，从而也证明了电极压力是影响接头质量的较小因素. 最终优化参数为9.5 kA ，22 cycle ，3 kN ，最大拉剪载荷为17.8 kN .2.2 回火脉冲对较优参数下熔核组织及硬度影响表3为不同回火电流的焊接参数. 在增加回火脉冲后，焊接过程中均无飞溅缺陷产生，且接头美观.图7为不同回火电流时熔核区的显微组织，回火处理使得熔核组织得到细化. 在回火处理前，熔核中心的马氏体处于不稳定状态，通过回火通电加热后，使得马氏体中的碳过饱和程度低，在回火通电的作用下，再结晶形成细小的马氏体. 在回火电流6.3 kA 、回火时间13 cycle 时，接头组织晶粒最为细小，如图7d 所示.表4为不同回火电流下熔核区的硬度. 由于电阻点焊热影响区在单位宽度范围内的组织形态、组织大小变化剧烈，反映在硬度试验中体现为热影响区硬度值起伏较大，从熔核中心向母材硬度逐渐降低. 而熔核中心区域硬度值波动较小，且易于定位，试验数据具有较好的可比对性，所以，在回火处理后只针对接头熔核中心区域进行了硬度测量. 从表中得出，在对照组d 中，接头熔核中心区域的硬度得到大幅度的降低，为574.0 HV . 在此回火参数下，接头熔核区的马氏体组织得到了细化，因而接头硬度得到降低，且拉伸力达到19.5 kN ，在脆硬倾向减小的同时，拉伸力较之明显提高.表 3 不同回火电流下的焊接参数Table 3 Welding parameters under different temperingcurrents试验组别焊接电流I /kA 焊接时间t (cycle)电极压力F /kN回火回火电流I t /kA 回火时间t t (cycle)原始组a 9.5253——对照组b 9.52534.313对照组c 9.52535.313对照组d9.52536.31320 μm(d) 对照组 d20 μm (c) 对照组 c图 7 不同回火电流时熔核区的显微组织Fig. 7 Microstructure of fusion zones in different tempering currents20 μm(b) 对照组 b20 μm (a) 原始组122焊 接 学 报第 40 卷表 4 不同回火电流下熔核区硬度Table 4 Hardness of weld zone at different tempering current试验组别硬度值H(HV)平均硬度H av(HV)原始组a610.5621.2621.3614.6618.0617.1对照组b583.4586586.7584.9590.1586.2对照组c586.2581.2586.0580.8589.7584.8对照组d585.4574.2563.2572.1575.0574.02.3 断口形貌文中在未采用回火工艺优化，接头断裂形式为界面断裂.图8为界面断裂断口形貌.从图中看出，界面断口表面并不平整，存在裂缝，有少量韧窝.焊接时，热输入不足，奥氏体晶粒粗大，应力集中的较为明显，使得裂纹容易扩展，呈准解离断裂.20 μm图 8 界面断裂断口形貌Fig. 8 Interface fracture morphology当在较优参数下施加回火脉冲(6.3 kA，13 cycle)，其断裂方式发生改变，由界面断裂转变为纽扣断裂.图9为纽扣断裂断口形貌.从图中看出，断口处存在较多韧窝，韧性断裂的特征明显，且韧窝小而密，其韧性好.20 μm图 9 纽扣断裂断口形貌Fig. 9 Fracture morphology of button fracture 3 结 论(1) 未进行回火脉冲处理的TRIP980高强钢电阻点焊接头熔核区中有大量的马氏体组织，脆硬倾向大，接头的最大拉剪载荷为17.8 kN，硬度为617.1 HV.(2) 在较优焊接参数下进行回火处理，在回火电流6.3 kA、回火时间13 cycle时接头组织细化明显，接头硬度降低为574.0 HV，接头最大拉剪载荷提高到19.5 kN，点焊接头综合性能得到改善.(3) 当在较优参数下增加回火脉冲工艺，断裂形式由原先的界面断裂转变为纽扣断裂，塑韧性提高，脆硬倾向减小.参考文献：Li Y, Lou M, Lin Z. 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The results showed that the porosity and mechanical properties of high nitrogen austenitic stainless steel weld were strongly dependent on the welding current and the nitrogen content of welding wire. When the nitrogen content of wire was 0.35%, tensile strength and elongation increased as welding current increasing, and no porosity could be observed in the weld. When the nitrogen content of wire was 0.85%, the changes in tensile strength and elongation were negligible, and there were more porosities in the weld, the number of porosity in the weld was diminished sharply after the welding current increased to a critical value.Key words: high nitrogen austenitic stainless steel；porosity；microstructure；mechanical propertyFinite element analysis on wear of stirring tool considering temperature effect CHEN Zhuofan1， WANG Qingxia1，WANG Ming1， ZHAO Huihui2,3， YIN Yuhuan2,3 (1. School of Mechanical Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China；2. Shanghai Aerospace Equipment Manufacture Co., LTD., Shanghai 200245, China；3. Shanghai Aerospace Technology and Equipment Engineering Technology Research Center, Shanghai 200245, China). pp 109-112Abstract:According to temperature-depending characteristics of thermo-physical parameters of the welded material during friction stir welding (FSW) process, the modified heat source model of 6061 aluminum alloy sheet was established based on the work done by Coulomb friction, a modified Archard wear model of H13 die steel tool employed in the welding of 6061 aluminum alloy was proposed considering temperature effect. The above two models were embedded into the finite element model. The wear behavior and morphology of H13 die steel tool during plunging into the welded joint and traversing along the welded joint was simulated and analyzed with and without considering the temperature effect. The results showed that the wear behavior and morphology of H13 die steel tool was nearly consistent under the two kinds of conditions. The interaction between stirring tool and base material was intensified under temperature-depending effect, and the wear coefficient of the stirring tool in the welding process was more sensitive to the temperature effect than the change of the material hardness. Thus, it was concluded that the wear model of stirring tool considering the temperature effect had higher accuracy of stirring tool wear prediction.Key words: friction stir welding；tools wear；temperat-ure effect；finite element modelEffect of rapid cooling on mechanical properties of welded joint in laser welding of DP1000 dual phase steel WANG Jinfeng1,2， YANG Lijun2， SUN Mingsheng2， LI Cong1， LI Bing1 (1. School of Materials Science and Engineering, Hubei University of Automotive Technology, Shiyan 442002, China；2. School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China). pp 113-118Abstract: The softening phenomenon in heat affected zone existed in the laser welding processing of DP1000 dual phase high strength steel, which affected the formability and performance of welded structure seriously. In order to improve the formability and performance of welded joint, the way of rapid cooling was used to improve the softening in the heat affected zone of DP1000 dual phase steel laser welding. The microstructure and mechanical properties of welded joint of 1.5 mm thickness DP1000 steel plate with rapid cooling and air cooling were analyzed contrastively through the equipment of tensile tester, micro-hardness tester, scanning electron microscopy and optical microscopy. The results showed that softening zones in heat affected zone of welded joint was narrower under the condition of rapid cooling than under no rapid cooling during laser welding DP1000 dual phase steel. The softening phenomenon improved. The tensile strength and elongation were increased.Key words: DP1000 dual phase steel；laser welding；rapid cooling；mechanical propertyStudy on microstructure and mechanical properties of spot welded joints of TRIP980 high strength steel XIE Ruijun， LI Congzeng， ZHENG Gang， CHEN Furong (School of Materials Science and Engineering, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051, China). pp 119-123,136Abstract: TRIP980 high strength steel was welded by resistance spot welding. By optimizing the parameters and process of resistance spot welding, the variation of microstructure and mechanical properties of weld nugget was studied. The results showed that the microstructure of nugget was gross martensite structure, the hardness of the joint was 617.1 HV and the maximum tensile force was 17.8 kN when optimized welding parameters were 9.5 kA, 22 cycle, 3 kN. Temper process was performed on the basis of this. When the tempering current and time were 6.3 kA and 13 cycles, respectively, the grain size of the joint microstructure was the smallest, the joint hardness reduced to 574 .0 HV, and the joint tensile force was increased to 19.5 kN, increased by 9.6%. The fracture form was transformed from the original interface fracture to the button fracture.Key words: TRIP980 high strength steel；resistance spot welding；microstructureDiscussion of HAZ crack initiation behaviour of mismatched welded joints LING Kun， HUANG Xiaomei (College of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230007, China). pp 124-130 Abstract: For structural integrity assessment of welded joints is difficult to assess, the failure assessment diagramVI TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION2019, Vol. 40, No. 1。
熔焊接头熔合比计算和焊缝成分预测-76页文档资料
目录摘要 (1)前言 (2)1绪论 (3)1.1 焊缝成形及熔合比研究现状 (3)1.2 焊缝成分检测与预测方法研究 (7)1.3 研究内容和意义 (11)2堆焊接头熔合比计算与焊缝成分预测 (12)2.1试验条件 (12)2.2实验结论 (18)3平板对焊接头熔合比计算与焊缝成分预测 (19)3.1 对接接头的特点 (19)3.2实验组一的相关计算 (20)3.3实验组二的相关计算 (23)4角接接头熔合比计算与焊缝成分预测 (26)4.1 角接接头的特点 (26)4.2角接接头熔合比和焊缝化学成分的计算 (27)5结论与展望 (33)5.1结论 (33)5.2展望 (34)致谢 (35)参考文献 (36)熔焊接头熔合比计算和焊缝成分预测学生：钟成指导老师：王燕三峡大学机械与材料学院摘要:本文主要研究在不同焊接方法，不同的焊接材料，以及不同焊接工艺焊接参数下，通过实验确定熔合比，并由熔合比计算出焊缝的化学成分，这样就能达到预测焊缝质量，从而提高生产效率。
课题的研究，旨在计算各种焊接接头中的焊缝熔合比及由熔合比推气体保护焊药芯焊丝和实芯焊丝堆焊测焊缝中各化学元素的质量分数。
研究对象为：CO2接头、CO气体保护焊实芯焊平板对接接头以及角接接头的焊缝熔合比和焊缝成预测。
通2过应用计算机绘图软件Photoshop CS4对焊缝金相图片进行染色，并应用该软件对染色面积进行计算，从而计算出熔合比和焊缝化学成分。
关键字：熔焊接头；熔合比；焊缝成分；焊缝质量Abstract:This paper mainly studies the different welding method for different material, welding, and welding process of welding parameters, determined by experimental fusion ratio, and the fusion ratio calculated from the chemical composition of the weld, such able to predict the weld quality, thereby improving the production efficiency .The topic research, aims to calculate the welding in the weld fusion and fusion ratio of weld by speculation in the chemical element mass fraction.The experimental research object mainly is surfacing in CO2 gas shielded arc welding core electrode and solid core welding wire for welding, butt joint in CO2 gas shielded arc welding welding process parameters under different welding and corner joints in CO2gas shielded arc welding under different welding parameters of welding seam weld and weld after chemical element mass fraction.Through the application of computer drawing software Photoshop CS4on weld seam metallography dyeing, and the application of the software on the stained area were calculated, which calculated the fusion ratio and chemical composition of weld.This study hope from the weld fusion ratio and the chemical composition of weld angle, predict the weld quality, thus in the production practice by changing the parameters of welding process to weld fusion ratio and weld chemical composition change, to improve the welding quality target.Keyword:Welded joint,The fusion ratio,Weld metal composition,Weld quality前言焊接方法发展的历史可以追溯到几千年前，据考证，在所有的焊接方法中，钎焊和锻焊是人类最早使用的方法。
点焊 熔核熔深检测方法
点焊熔核熔深检测方法我搞点焊熔核熔深检测方法可费了老大劲了，说实话，一开始完全是瞎摸索。
我最先试过的方法就是直接用肉眼看，想着熔核嘛，多少能看出来点深度啥的。
结果可想而知，点焊完熔核在里面，根本瞅不清，就像是你想透过一堵实心墙去看后面的东西一样，完全不实际，这算是一次很失败的尝试了。
然后我又想啊，能不能用尺子去量呢。
我就找了那种很细的钢尺，想着从焊点旁边的缝隙插进去，大概量一量。
但是点焊的工件接口处哪有那么合适的缝啊，歪歪扭扭的根本插不进去尺子。
而且就算插进去了，也很难确定到底量的是不是熔核的深度，说不定就卡在半路上了，这就好比你用一根筷子去探井有多深，那能准吗，纯粹是乱整。
后来啊，我就听说可以用超声检测。
我就去研究这个超声检测的设备，这东西刚开始用可难了。
我按照说明书，在焊点周围涂抹耦合剂，然后把探头放在上面开始检测。
结果显示的波形我根本看不懂啊。
不过我也没放弃，就去找一些类似的检测报告来对比波形，一点点琢磨。
我发现不同深度的熔核对应的波形是有一些区别的。
但是这个方法有个缺点，就是很依赖操作人的经验判断。
比如说波形有一点点偏差，你就很难确定这个熔核熔深到底是多了还是少了，有点像猜谜语一样，但是如果经验够丰富，确实能估摸个八九不离十。
再后来，又接触到一种金相检测方法。
这就得把点焊好的试样给切开，然后精心打磨、抛光，再用腐蚀剂腐蚀一下。
这个过程就像是装修房子似的，得一点点精心完善。
做好金相样本后放在显微镜下看，就能清晰看到熔核的截面，这样熔深就很容易测量了。
不过这个方法很费材料，而且是破坏性检测，你要是检测的是成品件，就没法用这个方法了。
到现在呢，我觉得超声检测还是相对比较实用的，就是得多积累经验看那些波形图。
金相检测就是非常准确的那种，但是要注意只能用于未完成的试样或者允许破坏的测试样本。
至于用尺子量那些不靠谱的方法，大家可别再像我这么傻去尝试了。
虽然目前还没有一种特别完美的熔核熔深检测方法，但是结合着这些尝试，我觉得总算是摸到点门道了。
基于人工神经网络的点焊熔核直径预测
基于人工神经网络的点焊熔核直径预测
薛海涛;崔春翔;李永艳;陈翠欣
【期刊名称】《焊接》
【年(卷),期】2007(000)005
【摘要】从电极位移曲线上提取出的两个特征值及焊接能量值作为输入值,熔核直径为输出值,建立了基于BP算法的铝合金直流点焊熔核直径预测模型.该模型为隐层结点数为5的三层结构,隐层转移函数为Sigmoid函数,输出层的转移函数为线性函数.对实测结果与仿真结果进行了对比分析,结果表明,45.2%的预测值与实测值相差不超过0.5 mm,77.4%的预测误差不超过1 mm,94.3%的预测误差没有超过2 mm.回归分析结果为A=0.878T+0.982.
【总页数】4页(P67-70)
【作者】薛海涛;崔春翔;李永艳;陈翠欣
【作者单位】河北工业大学材料科学与工程学院,天津市,300132;河北工业大学材料科学与工程学院,天津市,300132;河北工业大学材料科学与工程学院,天津
市,300132;河北工业大学材料科学与工程学院,天津市,300132
【正文语种】中文
【中图分类】TG409
【相关文献】
1.基于超声信号增益补偿的电阻点焊熔核r直径评估算法 [J], 吴刚;关山月;汪小凯;王彬
2.相控阵技术在点焊焊点熔核直径测量上的运用 [J], 刘凯
3.基于熔核直径的车体高应力点焊接头疲劳性能优化试验研究 [J], 韩晓辉;刘胜龙;赵延强
4.点焊焊点熔核直径的三种超声测量方法比较 [J], 刘凯
5.电阻点焊最小熔核直径及剪切强度与板厚的线性化分析 [J], 张文扬;郭绍庆;梁海;李能;孙兵兵
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焊 点 表 面 图 像 特 征 区
ｊ 号 环 区 以 外 的 黑 色 环 区 主 要 是 表 面 金 属 被
高 温 氧 化 烧 损 形 成 。 号 环 区 呈 现 为 一 个 略 高 于 试 三 样 未 焊 区平 面 的 拱 形 环 状 凸 起 ， 要 是 由 于 熔 化 的 主
∞ 如 ∞ 如 加 ｍ ∞
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加 ０
第０ ４卷
将 所得焊 点的熔核 分为三个 等级 。 ２列出 了不 同 表
焊接时间 为 ２ ０周 波 时 ， 特 征 区 域 及 熔 核 的 面 积 变 各
化 情 况 如 图 ４ 所 示 。 以 看 出 ， 电 流 从 ３ Ａ增 大 ａ 可 当 ｋ 到 ５ Ａ 时 ， 特 征 值 及 熔 核 面积 均 逐 渐增 大 。 ｋ 各 当电 流 达 到 ５ Ａ 之 后 ， 着 热 量 输 入 的 剧 烈 增 加 ， 化 的 ｋ 随 熔 液 态 金 属 逐 渐 增 多 ， 于 相 同 的 电极 压 力 ， 流 越 大 对 电 形 成 的压 痕 越 深 ， 而 使 得 压 痕 区面 积 Ｓ 逐 渐 减 小 ， 从 增 势 变 缓 。 ５ 与 熔 核 面积 均 随 着 电 流 的增 大 而 而
性 能主要 受核 参数 和误 差惩 罚因子 Ｃ的影 响 ， 者 两
只 有 相 互 配 才 能 获 得 优 良 的推 广 能 力 ［ 以三 个 同 ５ １ 。
心 圆 的面积 值作 为 Ｓ Ｍ 模 型 的输 入参 量 建立 熔 核 Ｖ
面 积 的评 判 模 型 。
・
７ ‘ ３
研与 计 究 设
分 别 为 ４ｋ 及 ７ｋ 时 ， 得 焊 点 及 其 横 截 面 处 熔 Ａ Ａ 所 核 的表 面图像如 图 １ 所示 。 中 可看 ｍ ， 核 和 焊 点 从 熔 的表 面积 均 随着 电 流 的 增 加 而 增 大 ， 电流 为 ７ Ａ 时 ， ｋ 焊 接 发 生 内部 喷 溅 ， 焊 点 表 面 形 成 较 深 的 压 痕 。 且 在 形 核 过 程 热 和 力 作 用 下 焊 点 表 面 图 像 呈 现 出 特 有 的 形 状 特 征 ， 焊 点 表 面 图 像 划 分 为 ３个 区 域 ， 将 如
２ 特 征 参 量 的 提 取
为便 于 提取 图像 中 的特征 参量 ， 将焊 点表 面 图
像 简 化 为 如 图 ３所 示 的示 意 图 。以半 径 分 别 为 。 ， 尺 及 Ｒ 的 ３ 同心 圆面 积 值作 为特 征 参 量 。 Ｐｏ ｓｏ ３ 个 在 ｈｔｈｐ ｏ
取焊点及 其横截 面处熔 核 的表面 图像Ｈ 基 于 Ｍａａ ， Ⅱｂ 软件对数字 图像 进行 灰度化和均衡化预处 理 。 电极压力 ０ Ｐ ， 接时 间 ２ ． ４Ｍ ａ焊 ０周 波 ， 接 电流 焊
点 及 其 熔 核 表 面 图像
口 区
图 ２
一 ｌ 号 ｘ ＿ 域
二 号 环 区
号 环
３ 建 立熔 核 面 积 的 Ｓ ＶＭ 评 判 模 型
支的 ｓ ｍ是
模 式 识别 方 法 ， 解决 小 样 本 、 线 性及 高 维 模 式 在 非
液 态 金 属 在 电 极 头 挤 压 下 向 周 罔 扩 散 同 时 受 到 同 态 金 属 阻 碍 而 形 成 的 。 号 环 区 伴 有 铜 电 极 被 污 损 二
非 线性 的映 射到 一个 更高 维 的空 间里 ， 使得样 本 在 该 空 间 内线 性 可分 ， 之后 求 取最 优 线 性分 类 面 。 核 函数类 型 的选 择 ， 于支 持 向量 机 非 常 重要 ， 对 它决
ｂ电 流 为 ７ｋ Ａ
持 续 升高 。 当 焊 接 电 流 ４ｋ 焊 接 时 间 ２ Ａ， ０周 波 ， 极 压 力 电 从 ０ ａ 化 到 ０５ ａ时 ， 特 征 区 域 及 熔 核 面 ３ ＭＰ 变 ．ＭＰ 各 积 的 变化情 况如 图 ４ ｂ所 示 。 中 可 以 看 出 ， 有 的 从 所 面 积 值 均 随 着 电 极 压 力 的 增 大 而 增 大 ， 核 的 面 积 熔 值 与 Ｓ 非 常接 近 ， 于 Ｓ 与 之 间。 ｚ 介 ，
图 ２ 所 示
软 件下 采 用像 素 法 提取 焊 点 表 面 图像 中各 圆 的面 积 ， 为 、 Ｓ， 记 Ｓ 、，同时计算 ｍ截 面熔核 的 面积 Ｓ 。
曩一
图 ３ 特 征 参 量 提 取 示 意
当 电流 从 ３ Ａ 变 至 ７ｋ 电极 压 力 为 ０４ Ｐ ， ｋ Ａ， ．Ｍ ａ
研究与设计
张志 芬 等 ： 阻点 焊 接 头 熔 核 面 积 的 预测 电
第 ３期
板厚 ， 一尺 寸 为 １０ｒｍ￣ ０Ｉ１ 的低 碳钢 以搭接 统 ０ ａ ３ Ｉ ＴＴ Ｉ
的 方 式 进 行 点 焊 实 验 。 后 将 上 下 两 母 材 沿 中 间 贴 焊 合 面 横 向 切 开 ， 采 用 自行 搭 建 的 图 像 采 集 系 统 获 并
定 对 分 类 中 相 似 性 和 相 似 程 度 标 准 的选 择 。 Ｖ 的 Ｓ Ｍ
后粘 附在接 触表 面 的铜合 金 ， 区和 一号 区域 为 卜 该
下 电极 头 直 接 接 触 区 。 号 环 区 在 形 态 特 征 上 主 要 二 表 现 为 从 三 号 环 区 呈 梯 度 下 降 到 一 号 区 平 面 的 一 个 圆弧 面 的过 渡 区 。 号 区域 为焊 点 的 中心 区 ， 一 是 在 卜 电极 头 、 、 、 多 种 作 用 和 拘 束 状 态 下 的 下 电 热 力 熔 核 区表而 成像 。