铝合金电阻点焊的加工工艺研究
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。
铝合金的点焊工艺
3.4 不等厚度和不同材料的点焊 熔核偏移:当进行不等厚度或不同材料的点焊时,熔核将不对称于其交界面, 而是向厚件或导电、导热性差的一边偏移。 偏移的结果将使薄件或导电、导热性好的工件焊透率减小,焊点强度降低。熔 核偏移是由两工件产热和散热条件不相同引起的。厚度不等时,厚件一边电阻大、 交界面离电极远,故产热多而散热少,致使熔核偏向厚件;材料不同时,导电、导 热性差的材料产热易而散热难,故熔核也偏向这种材料,见图5,图中p为电阻率。
图中2b表示用大接触面积的导电板做下电极,这样可以消除或减轻下面工 作的压痕,常用于装饰性面板的点焊。
图2c为,同时焊接两个或多个焊点的双面点焊,使用一个变压器而将各 电极并联。这时,所有电流通路的阻抗必须基本相等,而且每一焊接部 位的表面状态,材料厚度、电极压力都必须相同,才能保证通过各个焊 点的电流基本一致。
由于芯棒与工件的接触面远大于电极与工件的接触面,熔核将偏向与电极接触的 工件一侧。如果两工件的厚度不同,将厚件置于芯棒接触的一侧,则可减轻熔核 偏移程度。 当需要在封闭容器上焊接工件,而芯棒又无法伸入容器时,可以用Zn、Pb、 A1或其他较被焊金属熔点低的金属填满整个容器后进行焊接(图3f)。当容器壁厚 较大时,也可以用砂子或石蜡等不导电材料作为填料。焊接应采用强条件,以免 长时间加热使低熔点金属或石蜡熔化,导致电极压塌工件。 在大量生产中,单面多点点焊获得广泛应用。这时可采用由一个变压器供电, 各对电极轮流压住工件的形式(图4a),也可采用各对电极均由单独的变压器供电, 全部电极同时压住工件的形式(图4b)。后一形式具有较多优点,应用也较广泛。 其优点有:各变压器可以安置得离所连电极最近,因而其功率及尺寸能显著减速 小;各个焊点的工艺参数可以单独调节;全部焊点可能同时焊接,生产率高;全 部电极同时压住工件,可减少变形;多台变压器同时通电,能保证三相负载平衡。
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。
铝电阻焊工艺
铝电阻焊工艺全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:铝电阻焊工艺是一种常用的焊接方法,适用于铝及其合金的焊接。
铝电阻焊是利用电阻焊接设备产生的电流和电阻来加热焊接部件,使其熔化并形成焊接接头的过程。
相比传统的气体保护焊接方法,铝电阻焊具有焊接速度快、成本低、无需气体保护等优点,因此广泛应用于汽车制造、航空航天、电子等领域。
铝电阻焊工艺的主要流程包括准备工作、设备设置、焊接和检验等环节。
首先是准备工作,包括准备焊接部件、清洁表面、选择合适的焊接电极等。
然后是设备设置,调整焊接设备的电流、压力等参数,确保能够提供足够的热量和压力进行焊接。
接下来是焊接过程,利用电阻焊接设备加热焊接部件,使其熔化并形成焊接接头。
最后是检验,检查焊接接头的质量和密封性,确保焊接质量符合要求。
在铝电阻焊工艺中,选用合适的焊接电极是关键步骤。
通常采用铝合金或铜合金作为焊接电极,因为这两种材料具有良好的导电性和导热性,能够有效地传递热量到焊接部件,提高焊接效率和质量。
焊接电极的形状也会影响焊接结果,通常选择扁平或锥形电极,以便更好地适应焊接部件的形状和表面。
在铝电阻焊工艺中,焊接部件的预处理对最终焊接质量起着至关重要的作用。
在进行铝电阻焊前,应先清洁焊接部件表面,除去油脂、污垢等杂质,以保证焊接接头的质量和密封性。
还需要对焊接部件进行对齐、夹紧等操作,确保焊接部件能够获得合适的加热和压力,从而完成焊接过程。
铝电阻焊工艺具有许多优点,但也存在一些注意事项。
首先是焊接温度控制,铝合金的熔点较低,易受热影响,因此在进行铝电阻焊时需要控制好焊接温度,避免焊接部件过热导致质量问题。
其次是焊接电流和压力的调节,应根据焊接部件的形状、大小和材质等因素调整焊接设备的电流和压力参数,以确保焊接接头均匀牢固。
最后是焊接部件的保护,铝合金易氧化,因此在焊接过程中需要采取相应的防护措施,例如采用氮气或惰性气体保护焊接部件,避免氧化对焊接质量的影响。
铝电阻焊工艺是一种快速、高效、低成本的焊接方法,适用于铝及其合金的焊接。
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【摘要】本文旨在探讨6061铝合金低功率电阻点焊工艺优化的相关问题。
在首先介绍了背景知识,指出6061铝合金在工业生产中的重要性,随后阐述了研究意义,即通过优化电阻点焊工艺参数,提高焊接质量和效率。
在重点分析了6061铝合金电阻点焊工艺参数的优化、影响因素的分析、优化方法的探讨以及试验设计与结果分析等内容。
在总结了文章的研究成果,展望了未来研究方向,指出进一步优化工艺将有助于提升焊接品质和效率。
通过本文的研究,可以为相关领域的工程技术人员提供一定的参考和指导,促进6061铝合金低功率电阻点焊工艺的进一步发展和提升。
【关键词】6061铝合金、低功率电阻点焊、工艺优化、影响因素、优化方法、试验设计、结果分析、优化效果评估、结论总结、未来研究方向1. 引言1.1 背景介绍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。
在工业生产中,6061铝合金常常用于制造航空航天器件、汽车零部件、船舶结构等领域。
而电阻点焊是一种常见的连接技术,用于将金属部件焊接在一起。
由于6061铝合金的导热性较好,导致在电阻点焊过程中很容易出现热变形、焊接裂纹等质量问题。
对6061铝合金低功率电阻点焊工艺进行优化研究,对于提高焊接质量、降低成本具有重要意义。
通过优化工艺参数,合理控制焊接过程中的温度分布和热影响区,可以有效减少焊接变形和裂纹的发生。
优化工艺还可以提高工件的焊接强度和耐磨性,延长其使用寿命。
本文旨在通过对6061铝合金低功率电阻点焊工艺进行优化研究,探讨影响因素及优化方法,设计试验方案并分析结果,评估工艺优化效果,为进一步提高焊接质量和效率提供参考依据。
希望通过本文的研究,能够为相关行业的工程技术人员提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义6061铝合金是一种常用的工业材料,在许多领域都有广泛的应用。
而在电子制造领域,6061铝合金低功率电阻点焊工艺的优化对于提高焊接质量、降低生产成本具有重要意义。
铝合金电阻点焊电极烧损机理的研究
铝合金电阻点焊电极烧损机理的研究 Ξ程方杰,廉金瑞,单 平,胡绳荪(天津大学材料学院,天津300072)摘 要:电极烧损是铝合金电阻点焊工艺当中存在的主要问题之一,它严重限制了该工艺的推广和应用,也是铝合金电阻点焊研究中的难点问题。
以实验为基础从多个角度探讨了铝合金电阻点焊时电极发生烧损的机理及其影响因素。
结果表明,铝合金点焊中电极的烧损是由于接触面上的局部高温熔化和铜铝之间的接触反应两方面因素共同作用的结果,电极烧损所形成的合金组织是以CuAl2为主的金属间化合物。
为进一步解决电极烧损问题提供了一些理论依据。
关键词:铝合金;电阻点焊;电极烧损中图分类号:TG44 文献标识码:A 文章编号:1004—244X(2003)02—0055—05 铝合金材料由于具有优良的耐腐蚀能力、高的比强度等特点,在诸如航空航天、船舶制造、汽车和机车制造等领域得到了广泛的应用。
而电阻点焊连接工艺在铝合金薄板结构件生产中的应用却远没有象在低碳钢薄板结构件生产中那样得到广泛的应用。
其中,铝合金电阻点焊中的电极烧损问题就是限制该工艺推广应用的主要原因之一。
电极发生烧损一方面使得电极的使用寿命变短,在生产过程中要频频修磨和更换电极,这既影响了生产效率又提高了生产成本;另一方面,电极烧损后表面粘有一层不均匀的合金组织,这使得在连续焊接的情况下接触情况变得不稳定而且接触电阻变大,这既影响了焊点质量的稳定性又容易导致飞溅的发生。
第三,由于电极烧损后表面会变得凹凸不平,这将导致焊点表面压痕变深、焊点表面不光滑等缺陷。
电极烧损问题是铝合金电阻点焊研究中的一个难点也是一个热点问题。
本文以实验为基础从多个角度探讨了铝合金电阻点焊时电极发生烧损的机理及其影响因素。
为进一步解决电极烧损问题提供了一些理论依据。
1 电极烧损的基本模式在铝合金的连续点焊过程中,铜电极与铝合金工件不断的发生粘连并形成合金组织,同时电极表面变得凹凸不平,这就是所谓的电极烧损。
铝合金电阻点焊和缝焊工艺
中华人民共和国航空工业部部标准HB/Z 77-84铝合金电阻点焊和缝焊工艺1 总则1.1 本标准适用于LF2、LF3、LF6、LF21、LY12、LY16、LC4、LC9变形铝合金电阻点焊及LF2、LF3、LF6、LF21变形铝合金电阻缝焊工艺。
1.2 焊工应有焊接航空产品的焊接操作证书。
2 设备2.1 焊机:点焊机、缝焊机。
2.1.1 焊接铝合金一般选用直流脉冲式、电容储能式、次级整流式等类型的焊机,缝焊机建议选用步进式的。
2.1.2 焊机最好具有三种加压方式:不变的压力、附加锻压力、附加予压和锻压力。
2.1.3 焊机电极臂应有足够的刚性,当施加最大额定压力时,臂长不大于500㎜,弹性挠度应不超过1.5㎜,臂长不大于1200㎜,挠度应不超过2㎜。
2.1.4 焊机在规定气压范围和额定焊接速度下工作时,电极压力的波动应不超过+8%。
上电极下降时应平稳无冲击现象。
2.1.5 焊机工作时,电源电压应在额定值的+5%范围内。
管道压缩空气压力应不低于5kg/cm2,室温应不低于15℃。
2.1.6 焊机的次级回路电阻,直流脉冲焊机应不大于60μΩ,交流焊机应不大于100μΩ,单个活动连结处电阻不大于20μΩ,单个固定结合处电阻不大于2μΩ。
焊机的次级回路电阻至少三个月测量一次,并记入设备档案中。
2.1.7 焊机应定期检修,活动导电部分应定期更换石墨润滑剂。
2.1.8 焊机应配备必要的专用工具。
2.1.9 焊机在安装、改装、大修或改变动力线路之后,由工厂主管部门组织进行鉴定,鉴定合格后才允许投入生产使用。
焊机鉴定内容如下:a.按附录A《焊机鉴定表》规定内容测量焊机的参数。
b.选用生产中常用的一种材料,取最薄和最厚的两种相同厚度的组合进行工艺稳定性试验,试验内容列于表1,试验结果应符合表1及HB5276--84《铝合金电阻点焊和缝焊质量检验》的规定。
在全部试验项目中有一项不合格,则应调整焊机重新试验,直到全部试验项目合格为止。
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。
非等厚两板铝合金电阻点焊熔核偏移过程研究
10.试验与研究.焊接技术第42卷第5期2011生!旦文章编号:1002—025X(2013)05—0010—04非等厚两板铝合金电阻点焊熔核偏移过程研究颜福裕1’2,罗震1.一,白杨1.一,李洋1'2(1.天津大学材料科学与工程学院,天津300072;2.天津大学天津市现代连接技术重点实验室,天津300072)摘要:在非等厚板材的电阻点焊中,熔核的偏移对点焊质量有很大的影响。
本文通过M A T L A B建立非等厚两层板铝合金二维轴对称热传导模型.对厚度组合为1.0m m/2.0m m的5052铝合金电阻点焊温度场进行了模拟,得出熔核在非等厚板中的形核过程和偏移的本质原因.并利用高速摄影试验验证了模型的准确性。
结果表明:在点焊初期,薄板侧的高温区大于厚扳侧高温区;随着焊接时间的增加.高温区逐渐偏向厚板,并最终形成一个偏向厚板侧的熔核。
这是由于在点焊熔核形成前,散热作用的强弱是影响高温区域偏移的主导因素。
熔核开始形成后.析热作用的强弱成为主导熔核偏移的因素,熔核向具有大电阻、散热少的厚板一侧偏移。
因此,熔核偏移主要是由焊接区在加热过程中焊件析热和散热不均所致。
关键词:电阻点焊;熔核偏移;数值模拟;高速摄像中图分类号:TG453.9文献标志码:BO引言电阻点焊是现代汽车制造工业中重要的工艺方法,它具有生产效率高、易于实现自动化而被广泛地应用于汽车的焊装生产线上。
近年来,随着铝合金在汽车制造和结构部件中的广泛使用,有必要对铝合金电阻点焊进行更深入的了解。
目前.很多学者利用有限元理论.通过数值计算的方法来模拟电阻点焊过程,获得对该过程的定量认识(如焊接温度场、焊接变形和焊接应力场),并预测熔核尺寸与质量.如:B r ow ne等用建立的混合模型模拟了铝合金电阻点焊过程[i-2];上海交通大学的龙昕对镀锌钢板的电阻点焊建立了轴对称有限元模型来模拟温度场分布。
3j。
但是,目前点焊过程的数值模拟研究大多数限于2层等厚板的连接,较少有人涉及非等厚2层板点焊研究,这方面公开文献也非常少。
轨道车辆用6061铝合金电阻点焊焊接工艺研究
(青岛四方阿尔斯通铁路运输设备有限公司,山东青岛 266111)摘要:本文对6061铝合金3mm厚板材进行电阻点焊焊接工艺试验,通过不同焊接参数下试板的拉伸、机械剥离、手工凿离以及宏观金相等试验,获得合格的焊接工艺参数,用于高速轨道车辆铝合金车体零部件的焊接。
关键词:6061铝合金;电阻点焊工艺;焊接工艺参数;高速轨道车辆铝及铝合金具有优异的物理特性和力学性能,其密度低、比强度高、热导率高、电导率高,耐蚀能力强,已广泛应用于机械、电力、化工、轻工、航空、铁道、舰船、车辆等工业内的焊接结构产品上[1]。
由于电阻点焊在焊接时无需焊剂或气体保护,也不需要使用焊丝、焊条等填充金属,便可获得质量较好的焊接接头,其焊接成本低,生产效率高而且易于实现机械化和自动化生产。
另外,电阻点焊无噪音及烟尘,劳动条件好。
因此,电阻点焊工艺也逐步在轨道车辆的生产制造中开始广泛应用。
本文通过铝合金电阻点焊的理论知识,结合ISO15614-12电阻点焊工艺评定试验标准的要求,对6061铝合金3mm厚板材电阻点焊进行焊接工艺研究,获得了满足要求的焊接工艺参数,用于高速轨道车辆铝合金车体零部件的焊接。
1试验设备试验使用的焊接设备为SMD-80SS中频逆变电阻点焊机,其额定输入功率为330KVA,可实现最大焊接电流为80KA。
2试验原材料试验使用的焊接原材料为3mm厚6061铝合金板材。
3焊接工艺参数铝合金电阻点焊应选用短时间、大电流、阶梯形压力的强规范[2]。
根据推荐,采用下表1中3种不同的焊接工艺规范,进行试板的焊接,参考ISO15614-12要求,每种焊接工艺规范焊接35组试件进行检验。
表1 焊接工艺参数选择4焊接试板试验结果根据ISO 15614-12的要求,6061铝合金的电阻点焊,需要进行100%的外观检验、11组拉伸试验、11组剥离试验、11组凿离试验及2组宏观金相试验。
针对每种焊接工艺规范完成的焊接试件,分别按照标准要求进行检验,结果如下:4.1外观试验结果根据EN 15085-3的要求,电阻点焊焊点压痕深度应不超过0.3mm,无飞溅。
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
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 , %
LF21 — —
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。
电阻点焊制备工艺研究报告
电阻点焊制备工艺研究报告电阻点焊制备工艺研究报告一、引言电阻点焊作为目前最常用的金属焊接方法之一,具有操作简便、成本低廉、焊接速度快等优点,广泛应用于汽车制造、船舶制造、家电制造等领域。
本研究旨在研究电阻点焊制备工艺,优化焊接质量和效率。
二、实验材料与设备1. 实验材料:选择了两张1mm厚的SPCC钢板作为焊接试样。
2. 设备:采用了一台标准的电阻点焊机作为焊接设备,并使用了合适的电极。
三、实验步骤与结果1. 参数选择:根据实验需要,我们调节了电流和焊接时间两个参数,通过实验找到了最佳的焊接参数。
实验中使用了不同电流(1000A、1500A和2000A)和焊接时间(10ms、20ms 和30ms)进行焊接。
2. 表面处理:由于焊接前的表面处理对电阻点焊质量有较大影响,我们选择了机械打磨和化学清洗两种方法进行试验。
结果显示,化学清洗后的试样焊接效果更好,因此我们选择了化学清洗的方法进行后续实验。
3. 焊接实验:按照对应参数进行焊接实验,焊接过程中观察焊接电流和时间,并记录焊点形态和电阻值。
实验结果显示,电流为1500A,焊接时间为20ms时,焊点质量最佳,电阻值最稳定。
4. 焊点质量测试:我们对焊接后的试样进行了抗剪强度和电子显微镜观察等测试。
实验结果表明,在最佳焊接参数下制备的焊点具有较高的抗剪强度和良好的焊点形态,焊缝均匀且没有明显的气孔和夹渣现象。
四、讨论与优化1. 参数选择:通过对焊接参数的优化研究,我们得到了最佳参数为电流1500A和焊接时间20ms。
该参数下能够保证焊点质量稳定,不易出现过烧和过烤现象。
2. 表面处理:化学清洗能够有效去除焊接表面的氧化物和污染物,提高焊点质量。
因此,在实际生产中,我们建议对金属材料进行化学清洗处理。
3. 设备调试:电阻点焊机的调试和保养对焊接质量也有很大影响。
保持电极的良好状态、定期检查设备的联络电缆和断路开关等是保证焊接质量的关键。
五、结论通过本次研究,我们得出了以下结论:1. 电阻点焊工艺中,选择合适的焊接参数对焊接质量影响较大,我们推荐使用电流1500A和焊接时间20ms。
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。
汽车用铝合金薄板Delta电阻点焊工艺研究
MANUFACTURING AND PROCESS I 制造与工艺汽车用钼合金薄板D elta 电阻点焊工艺研究穆春艳王曹长春汽车工业高等专科学校吉林省长春市130013摘要:目前汽车轻量化被公认为是实现降低油耗和气体排放量最直接有效的方法,已成为行业共识,并成为世界各国的汽车生产制造商创新技术的研究热点。
本文为了分析汽车生产用铝合金的点焊工艺参数与过程和性能的 情况,通过对影响5083铝合金材料的电阻点焊接头的各种因素进行了相应试验,从而找出影响铝合金点焊 时接头质量稳定性的因素及工艺缺陷,为铝合金在汽车上的应用提供了质量保证。
关键词:汽车轻量化;铝合金;点焊;接头;性能分析1课题背a s 散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:⑴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 性能和优嫌其麟醉麵七的首选撕。
图1铝合金轻量化车身及点焊应用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,效率髙同时还容易利 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所示燦核喷溅和表面飞溅。
(2)焊点表面质量不好;(3)熔核内 部易产生缺陷I (4)熔核尺寸变化大。
图2播核喷激和表面飞溅缺陷a .熔核的喷溅b .表面飞溅2丄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。
图3电极表面的粘接和烧损情况a 焊第一点后b 焊完第50点后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。
铝板点焊工艺介绍
铝板点焊工艺介绍赵红星辅导:邓军李万展(苏州安嘉自动化设备有限公司苏州市相城区渭塘镇澄阳路3691号2016-5-19)摘要:本文简述铝合金材料板材电阻点焊在生产中的应用,中频逆变直流电阻焊机在铝合金点焊中的基本工艺,电极材料的选择尺寸。
关键词:铝板、电阻点焊、工艺。
铝合金由于其强度高、密度低且干腐蚀性好,在我国储藏资源丰富等特性,并在我国铝材的制造工业不断提升的条件下。
目前在汽车制造,工业设备制造、家电设备、电子通讯等应用越来越广泛。
本文主要阐述电阻点焊在铝合金中的应用及工艺方法。
一、铝板的分类应用及能够电阻焊的铝板;我国铝板根据材料金属元素含量不同,分类为1-9系。
在汽车制造中能应用的铝合金的部件如汽车发动机部分,转向部分和高档汽车的表面覆盖件等如凯迪拉克CT6,捷豹和奥迪A8等,在五金家电中如设备仪表的外壳,电子器件的支撑结构件等如电视节背板等;由于铝具有高导电性和导热性故用电阻焊点焊比较困难,一般民用和工业用品用到电阻点焊的板材厚度一般小于3+3mm,但是在军用或者特种行业也会有更厚的铝材料用到电阻焊点焊工艺的。
二、铝板点焊机的分类及特性;能够用于铝板的点焊的电阻焊接设备中主要有工频交流点焊机,中频逆变直流点焊机;电容储能焊机;其焊接波形图如下引 :工频交流焊机焊接电流波形图中频直流焊机焊接电流波形图储能焊机焊接电流波形图由于工频交流焊机的焊接电流为50HZ正弦波,一个周期中有一个过零点,即焊接热量不集中,在焊接铝板时产生熔核较困难,故目前在焊接铝板中使用较少;在焊接铝板中中频逆变直流焊机应用最为广泛,由于焊接电流和焊接时间大小方便可调,其焊接电流平稳,热量集中,在焊接铝材料时易调整控制,故在目前的铝板焊接中应用最为广泛。
随着目前国内生产工艺的不断提升,中频逆变设备也由原来的依赖进口转变为向国外出口。
电容储能设备热效率在三种焊接设备种最为集中,但是由于焊接放电时间不可调,在焊接铝板时易产生飞溅,电极与氧化层粘连,故目前用储能焊接设备焊接铝材的并不多。
铝合金电阻点焊的加工工艺
设计要求。
05
铝合金电阻点焊的未来发展趋势 及前景展望
铝合金电阻点焊的未来发展趋势
向高质量、高效率、高自动化方向发展
随着科技的不断进步,铝合金电阻点焊技术将不断提高,向高质量、高效率、高自动化的 方向发展。
应用领域不断扩大
铝合金电阻点焊技术的应用领域不断扩大,不仅在汽车、航空航天、电子等领域得到广泛 应用,未来还将在新能源、轨道交通等领域得到更广泛的应用。
02
铝合金电阻点焊的原理及设备
铝合金电阻点焊的原理
基于电阻热效应
通过电阻热效应,将铝合金材料加热到熔点,使其熔化并形成焊 接点。
电流流经导体产生热量
当电流流经铝合金材料时,由于电阻作用,铝合金材料产生热量, 温度升高。
熔化与连接
随着温度的升高,铝合金材料达到熔点并开始熔化,熔化的金属相 互连接形成焊接点。
焊接过程中通电的时间,即铝合金材料在 电流作用下加热的时间。
电极压力
电极材料
电极对铝合金材料施加的压力,以使其紧 密接触并导电。
用于制作电极的材料,通常选用导电性能 好、耐高温的铜或铬铜合金。
03
铝合金电阻点焊的加工工艺流程
铝合金板材的准备
1 2
铝合金板材切割
根据需要将铝合金板材切割成合适的大小和形状 。
绿色环保成为发展重点
随着环保意识的不断提高,铝合金电阻点焊技术的发展重点将转向绿色环保,减少能源消 耗和环境污染。
铝合金电阻点焊的前景展望
技术不断创新
铝合金电阻点焊技术将继续得到创新和发展,不断提高焊接质量和 效率。
生产成本不断降低
随着技术的不断发展,铝合金电阻点焊的生产成本将不断降低,使 得该技术在更多领域得到应用。
5A05型铝合金电阻焊二次点焊工艺研究_张泽
速列车轻量化要求使铝合金在机车制造中得到广泛应用。
目前,法国、德国和日本等工业发达国家的高速列车车体几乎全部采用铝合金制造[1],铝合金也用于城市轨道交通地铁车体的制造,逐步取代碳钢和不锈钢。
铝合金具有密度小、耐大气腐蚀性强、资源广、价格相对便宜等优点[2]。
电阻点焊具有冶金过程简单、加热时间短、热量集中、无需填充金属、操作简单、生产效率高、机械化及自动化程度高等优点,广泛应用于航天航空、汽车车辆、轻工家电、仪器仪表、量具刃具等行业[3]。
目前,电阻焊缺少可靠的无损检测方法、焊接接头抗拉强度及疲劳强度低、设备成本高和维修困难等。
电阻点焊工艺已在碳钢、不锈钢、铝合金车体焊接上广泛应用[4]。
高速列车车体采用5A05型铝合金,为此对其电阻焊接工艺进行分析和研究。
1 5A05型铝合金焊接母材及焊接设备1.1 母材化学成分及性能5A05型铝合金为Al-Mg系合金(5000系),铝镁系合金为防锈铝合金[5],热处理不能对其强化,塑性较高,其化学成分见表1。
从表中可以看出,5A05型铝合金中金属镁(Mg)的含量大约为5%。
镁元素的加入,提高了铝合金的强度,但镁元素过高,将导致铝合金的塑性及耐腐蚀性下降。
硅(Si)元素易与镁元素生成Mg2Si,导致铝合金的塑性及耐腐蚀性下降,杂质铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)也会降低铝合金的耐腐蚀性及工艺性。
5A05型铝合金的力学性能见表2。
张泽:南车四方车辆有限公司,工程师,山东 青岛,266031张强:南车四方车辆有限公司,助理工程师,山东 青岛,2660315A05型铝合金电阻焊二次点焊工艺研究摘 要:介绍5A05型铝合金焊接母材化学成分及力学性能,以及电阻点焊焊接设备。
分析电阻点焊焊接特性和接头形式,“硬规范”、“软规范”和二次点焊焊接工艺参数,并对焊接接头进行外观检测、拉伸试验、撕裂试验、剪切试验和宏观金相试验,提出电阻焊二次点焊工艺宏观金相熔核成形良好,没有裂纹、缩松、缩孔、核心偏移等缺陷,在一定程度上改善5A05型铝合金电阻焊接性能等结论。
铝合金电阻点焊常见问题及工艺措施简析
铝合金电阻点焊常见问题及工艺措施简析作者:王咪,孙福庆来源:《中国科技博览》2013年第27期[摘要]铝合金电阻点焊技术在机车车辆工业应用较少,这是由于铝合金电阻点焊生本身具有较大的焊接缺陷,包括铝合金的焊接性不好、焊点质量不稳定、电极使用寿命短等。
本文慨述了铝合金电阻点焊的工艺特点、点焊工艺中的问题,并指出了铝合金点焊工艺问题的解决措施。
[关键词]电阻点焊铝合金问题措施中图分类号:TG453.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)27-0636-01一、铝合金电阻点焊的原理及问题电阻点焊是利用电流通过电阻产生的热量和在设备压力共同作用下实现局部焊接的一种工艺方法。
铝合金点焊是通过点击对相接触的两个铝板进行通电、加压形成致密熔核。
铝合金的化学活性强,表面易形成氧化膜,且多具有难熔性质(如A1203的熔点约2050℃,MgO熔点约为2500℃),加之铝合金导热性强,焊接时散热快容易造成不熔合现象。
铝合金点焊中还经常存在微型空洞、裂纹等不连续缺陷以及过深的压痕等现象,熔核尺寸对接头的静载强度影响很大,但对其疲劳强度影响很小—[1]。
目前铝合金电阻点焊所存在的问题主要有以下几方面:1、焊点质量不稳定铝合金点焊焊点质量不稳定主要体现在以下四个方面。
(1)喷溅与飞溅与低碳钢相比,铝合金具有很好的导电、导热性能,其电阻率仅为钢的三分之一,而导热率却为钢的2-4倍。
所以为获得合格的焊点,在相同的条件下铝合金就需要更大的焊接电流以获得足够热量。
铝元素非常活泼,在铝合金材料表面非常容易形成氧化膜,这层氧化膜组织致密,熔点极高,导电性能极差,这就使得接触电阻比较大。
在规定焊接条件下,接触面上产生较多的热量;另一方面,铝合金材料熔点低,加热熔化时的塑性温度区间窄,所以很容易在工件间接触面上造成喷溅,在电极-工件间造成飞溅。
喷溅和飞溅的产生会带走部分热量和熔化金属,影响了熔核直径的大小,对焊质量极为不利。
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湖北工业大学毕业设计(论文)
摘要
铝合金电阻点焊技术是一项即将在汽车制造中获得广泛应用的技术,其在各种焊接方法中,具有静强度高、可靠性好、性能稳定、产效率高和易于实现自动化等优点,对车身的轻量化有着重要的作用及研究意义,但铝合金电阻焊生本身也具有很大的焊接缺陷,包括铝合金的焊接性不好、焊点质量不稳定、电极烧损严重使用寿命短等,需要我们更好的试验研究,解决铝合金的焊接问题。
本文慨述了铝合金电阻点焊的工艺特点、点焊工艺中的问题,以及国内外在这方面的研究现状,进行了焊接接头的影响因素的试验,并指出了铝合金点焊时影响接头质量稳定性的因素及工艺缺陷。
对工艺焊接参数进行了正交分析实验,获得了最佳的工艺优化,完成了铝合金的加工工艺设计。
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