电阻点焊焊点断裂原因分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图 ６
多 瘤 、过 烧 熔 化 塌 陷 ，提 高 了坡
口质 量 ，减 少 ｒ 打 磨清 理 强 度 。
作 效 率 ，有 效 减 少 ｒ过 烧 和 多瘤 现 象 ，提 高 了坡 口表 面 质量 ，减
③减少 ｒ 收枪羊 Ｉ １： 次 起 枪 中 间 的
安 全何 过 渡 ， 约 了时 间 和 气
（ ２ ）断 口宏微 观 观察
对 断
（ ４ ）化 学 成 分分 析
在 失效
口 宏 、 微 观 形 貌 和 特 征 进 行 观
部 件 上 截 取 试 样 进 行 化 学 成 分
分 析 ，测 试 结 果 如 附 表 所 示 。 结 果 表 明 ， 失 效 钛 合 金 部 件 的
４ ． 结语
（ １ ）ＡＢＢ火焰坡 口机 器 人对 干 加 工Ｙ形 、Ｖ形坡 口比 机械 加
少了 打 磨 清理 强 度 ，提 高 ＿ ｒ ＡＢ Ｂ
机 器人 的 自动 化 。 作 者 简介 ： 陈 飞等 ， 西安 煤 矿 机械 有 限公 司。
体 成 本。 ④ 道坡 口加 工 程 序 合
７ ０ ： ：
，
争 磊 工 热 加 工
ｅｓｅ
．
ａ ｒ ｃ ｈ＆
．
Ｉ 研 究 与 应 用
似 点验 证 和有 限 元 力学 模 拟 ，对 部 件断 裂 的原 因进 行 综 合 分 析 ， 为 产 品的 工艺 优 化 、试 验 过 程 改 进 提 供技 术依 据 。
关 键词 ：疲 劳 断 裂 ； 电阻 点焊 ；断裂 失效
１ ． 概 述
某 邯 件 征 强 度验 证 试 验 过 程 中 ，头 部 发生 断 裂 ，断 裂 位 置 如 图ｌ 所 乐 ，导 致 试 验 中 断 。 该 失 效 部 件 曾 多次 用 ｔ 不同 的 力学 试 马 金、载 荷标 定 试验 、鉴 定 级 力学 环 境 试验 等 ，该 失效 部 件 材 料 牌
窄 。钛 板 厚 为 １ ． ８ ｍｍ，原 材 料 经
我ｆ 『 】 把 坡 口的直 角 拐 角 改 成
了Ｉ 刷弧 过 渡 ， 如 图 ６ 所 示 。 这 样 加 ｆ ： 的优 点 ：① 一次 预 热 ，避 免
火 焰 气 割 相 比 ，表 面 切割 坡 口光 滑 平 整 ，降 低 了 清 理 打 磨 强 度 ， 切 割 质量 稳 定 ，可 大 批 量 、夫 规 模 生产 ，有效 降低 劳动 强 度 。
ｃｈ ｅｓｅａ ｒ
． ．
Ｉ 研 究 与 应 用
电阻点
李晶 杨耀 东
断裂原因分析
【 摘要ｌ某产 品部件在 多次 力学环境验证试验后 ，在 头部点焊附近发生 断裂 。试验 结果表 明：该部件材料金相组织，化 学成分均满足标准相关要求，对断 口进行 电镜观察发现明显疲劳条 带，结合试验过程及有限元力学模拟验证 ，对部件断裂 的原 因进行了综合分析 。分析结果表 明多 次力学试验过程 中，该部位所承受的试验载荷均较 大，形成较大应力集 中，且 多次试验 形成 循环 载荷 ，导致损伤累积，直至发生疲劳断裂失效。
接 该 部 件 的 电阻 点 焊 工 艺 由于熔
化 金 属 时 不 直 接 与 外 界 大 气 接 触 ，冶 金 过 程 简单 ，热 影 响 区 较
合分析 （ 宏 观 观 察 、断 口宏 微 观 观 察 、化 学 成 分 分 析 、 金 相 分 析
等 ） ，确 定 了该 钛 合 金 部 件 的 断 裂 性 质 ，并 在 此 基 础 进 行 了相
（ ２）通 过 对 ＡＢＢ火 焰 坡 口
重 复 二次 起 枪 重 复预 热 ，预 热 时
间缩 短 ｒ７ ５ ％。 ② 避 免 ■次 起 枪 预 热 多 余热 最输 入 ，有 效 避 免 了
机 器人 切 割 工 艺 改 进 ，缩 短 厂预 热 和加 ： 时『 白 １ ，提 高 了坡 Ｆ Ｉ 机 工
号为ＴＢ２ ，具 有 优 异 的 冷 加 工 成 形 特 性 ，热 处 理 强 化 效 果 显 著 ， 高 温 瞬 时 性 能 好 等 诸 多优 点 。 焊
复 验 合 格 后 使 用 。部 件 Fra Baidu bibliotek 阻 点焊
焊 点 质 量 满 足 ＱＪ ２ ６ ９ ５ ｌ ９ ９ ５ 标
准 要 求 。 本 文 对 该 部 件进 行 了综
布 ，有 明显疲劳特 征 ，如 图５ 所
示 。瞬 断 区 面 积 比较 大 ，为等 轴
韧 窝 形貌 ，如 图６ 所示。 （ ３ ）金 相 检 查 在 断 口附 近
２ ． 试验 过程与结果
（ １ ）宏观 观 察 为＿ ｒ 便 于 描
述 ，对图１ 所示 的 ３ 个 焊 点 分 别标
以ｌ 、２ 、３ ，部 件 发 生 断 裂 的
截 取 金 相 试 样 ，磨 抛 腐 蚀后 用 金 相 显微 镜 进 行 观 察 。 金 相组 织 如 图７ 所示 ，弥散 ０ 【 相 析 出 于 ｐ基 体 相 上 ，组 织 未 见异 常 。
位置在 １ 焊 点 周 围 ，具 体 位 置 如
图１ 所 示 ，切 下 部 件 的 外 观 以 及 点 焊 位 置 如 图２ 所示。
成 ・ 道 加 工程 序 ，减 少 了操 作 强 度 ，提 高 了ＡＢ Ｂ 坡 口机 器人 的 自 动 化 。 ⑤弧 形 拐 角便 于 施焊 。
铣 边 机 、刨 床 加 工 效 率 高 、劳 动 强 度 低 、 自动 化 程 度 高 。 与 手 工
皿 ２ ０ １ ７ ０ ７ ２ ４
源 区 未见 明显 的 夹 杂 和 其 他冶 金 缺 陷 ；疲 劳 扩 展 区 面 积 约 占 整 个 断［ Ｊ 面积 的 ｌ ／ ｌ ０， 呈 圆弧 形 状 分
用 力的 形式 是 相近 的 。 采 用 有 限 元 分 析 法 对 部 件 受 力情 况进 行 模 拟 ，得 出受 力分 布 情 况 如 图９ 所 示 。 由此 可 见 ，在 部件拉伸试验过 程中 ，１ 、３ 点 焊 点 附 近 为受 力集 中区域 。 结 合断 口分 析 结 果 及 部 件 多
多 瘤 、过 烧 熔 化 塌 陷 ，提 高 了坡
口质 量 ，减 少 ｒ 打 磨清 理 强 度 。
作 效 率 ，有 效 减 少 ｒ过 烧 和 多瘤 现 象 ，提 高 了坡 口表 面 质量 ，减
③减少 ｒ 收枪羊 Ｉ １： 次 起 枪 中 间 的
安 全何 过 渡 ， 约 了时 间 和 气
（ ２ ）断 口宏微 观 观察
对 断
（ ４ ）化 学 成 分分 析
在 失效
口 宏 、 微 观 形 貌 和 特 征 进 行 观
部 件 上 截 取 试 样 进 行 化 学 成 分
分 析 ，测 试 结 果 如 附 表 所 示 。 结 果 表 明 ， 失 效 钛 合 金 部 件 的
４ ． 结语
（ １ ）ＡＢＢ火焰坡 口机 器 人对 干 加 工Ｙ形 、Ｖ形坡 口比 机械 加
少了 打 磨 清理 强 度 ，提 高 ＿ ｒ ＡＢ Ｂ
机 器人 的 自动 化 。 作 者 简介 ： 陈 飞等 ， 西安 煤 矿 机械 有 限公 司。
体 成 本。 ④ 道坡 口加 工 程 序 合
７ ０ ： ：
，
争 磊 工 热 加 工
ｅｓｅ
．
ａ ｒ ｃ ｈ＆
．
Ｉ 研 究 与 应 用
似 点验 证 和有 限 元 力学 模 拟 ，对 部 件断 裂 的原 因进 行 综 合 分 析 ， 为 产 品的 工艺 优 化 、试 验 过 程 改 进 提 供技 术依 据 。
关 键词 ：疲 劳 断 裂 ； 电阻 点焊 ；断裂 失效
１ ． 概 述
某 邯 件 征 强 度验 证 试 验 过 程 中 ，头 部 发生 断 裂 ，断 裂 位 置 如 图ｌ 所 乐 ，导 致 试 验 中 断 。 该 失 效 部 件 曾 多次 用 ｔ 不同 的 力学 试 马 金、载 荷标 定 试验 、鉴 定 级 力学 环 境 试验 等 ，该 失效 部 件 材 料 牌
窄 。钛 板 厚 为 １ ． ８ ｍｍ，原 材 料 经
我ｆ 『 】 把 坡 口的直 角 拐 角 改 成
了Ｉ 刷弧 过 渡 ， 如 图 ６ 所 示 。 这 样 加 ｆ ： 的优 点 ：① 一次 预 热 ，避 免
火 焰 气 割 相 比 ，表 面 切割 坡 口光 滑 平 整 ，降 低 了 清 理 打 磨 强 度 ， 切 割 质量 稳 定 ，可 大 批 量 、夫 规 模 生产 ，有效 降低 劳动 强 度 。
ｃｈ ｅｓｅａ ｒ
． ．
Ｉ 研 究 与 应 用
电阻点
李晶 杨耀 东
断裂原因分析
【 摘要ｌ某产 品部件在 多次 力学环境验证试验后 ，在 头部点焊附近发生 断裂 。试验 结果表 明：该部件材料金相组织，化 学成分均满足标准相关要求，对断 口进行 电镜观察发现明显疲劳条 带，结合试验过程及有限元力学模拟验证 ，对部件断裂 的原 因进行了综合分析 。分析结果表 明多 次力学试验过程 中，该部位所承受的试验载荷均较 大，形成较大应力集 中，且 多次试验 形成 循环 载荷 ，导致损伤累积，直至发生疲劳断裂失效。
接 该 部 件 的 电阻 点 焊 工 艺 由于熔
化 金 属 时 不 直 接 与 外 界 大 气 接 触 ，冶 金 过 程 简单 ，热 影 响 区 较
合分析 （ 宏 观 观 察 、断 口宏 微 观 观 察 、化 学 成 分 分 析 、 金 相 分 析
等 ） ，确 定 了该 钛 合 金 部 件 的 断 裂 性 质 ，并 在 此 基 础 进 行 了相
（ ２）通 过 对 ＡＢＢ火 焰 坡 口
重 复 二次 起 枪 重 复预 热 ，预 热 时
间缩 短 ｒ７ ５ ％。 ② 避 免 ■次 起 枪 预 热 多 余热 最输 入 ，有 效 避 免 了
机 器人 切 割 工 艺 改 进 ，缩 短 厂预 热 和加 ： 时『 白 １ ，提 高 了坡 Ｆ Ｉ 机 工
号为ＴＢ２ ，具 有 优 异 的 冷 加 工 成 形 特 性 ，热 处 理 强 化 效 果 显 著 ， 高 温 瞬 时 性 能 好 等 诸 多优 点 。 焊
复 验 合 格 后 使 用 。部 件 Fra Baidu bibliotek 阻 点焊
焊 点 质 量 满 足 ＱＪ ２ ６ ９ ５ ｌ ９ ９ ５ 标
准 要 求 。 本 文 对 该 部 件进 行 了综
布 ，有 明显疲劳特 征 ，如 图５ 所
示 。瞬 断 区 面 积 比较 大 ，为等 轴
韧 窝 形貌 ，如 图６ 所示。 （ ３ ）金 相 检 查 在 断 口附 近
２ ． 试验 过程与结果
（ １ ）宏观 观 察 为＿ ｒ 便 于 描
述 ，对图１ 所示 的 ３ 个 焊 点 分 别标
以ｌ 、２ 、３ ，部 件 发 生 断 裂 的
截 取 金 相 试 样 ，磨 抛 腐 蚀后 用 金 相 显微 镜 进 行 观 察 。 金 相组 织 如 图７ 所示 ，弥散 ０ 【 相 析 出 于 ｐ基 体 相 上 ，组 织 未 见异 常 。
位置在 １ 焊 点 周 围 ，具 体 位 置 如
图１ 所 示 ，切 下 部 件 的 外 观 以 及 点 焊 位 置 如 图２ 所示。
成 ・ 道 加 工程 序 ，减 少 了操 作 强 度 ，提 高 了ＡＢ Ｂ 坡 口机 器人 的 自 动 化 。 ⑤弧 形 拐 角便 于 施焊 。
铣 边 机 、刨 床 加 工 效 率 高 、劳 动 强 度 低 、 自动 化 程 度 高 。 与 手 工
皿 ２ ０ １ ７ ０ ７ ２ ４
源 区 未见 明显 的 夹 杂 和 其 他冶 金 缺 陷 ；疲 劳 扩 展 区 面 积 约 占 整 个 断［ Ｊ 面积 的 ｌ ／ ｌ ０， 呈 圆弧 形 状 分
用 力的 形式 是 相近 的 。 采 用 有 限 元 分 析 法 对 部 件 受 力情 况进 行 模 拟 ，得 出受 力分 布 情 况 如 图９ 所 示 。 由此 可 见 ，在 部件拉伸试验过 程中 ，１ 、３ 点 焊 点 附 近 为受 力集 中区域 。 结 合断 口分 析 结 果 及 部 件 多