鋁-鋼電阻點(diǎn)焊工藝研究及數(shù)值模擬.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,汽車(chē)輕量化在節(jié)能減排上越來(lái)越受到重視。鋁和鋼做為汽車(chē)輕量化中兩種主要材料,其復(fù)合連接結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮兩者的固有優(yōu)勢(shì),具有質(zhì)量輕、耐蝕性好以及強(qiáng)度高等特點(diǎn)。然而鋁和鋼之間的物理化學(xué)性能相差很大,這使得它們之間的焊接性差,鋁/鋼之間的焊接也就成為急需解決的問(wèn)題。在汽車(chē)制造業(yè)中電阻點(diǎn)焊是應(yīng)用最廣泛的焊接方法之一,所以研究鋁/鋼異種材料電阻點(diǎn)焊有著巨大的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文針對(duì)1mm的DP600鍍鋅鋼板和2mm的L

2、F6鋁合金進(jìn)行電阻點(diǎn)焊,研究了不同工藝參數(shù)下接頭力學(xué)性能的變化規(guī)律和結(jié)構(gòu)組織特點(diǎn),同時(shí)探討了接頭界面金屬間化合物形成的機(jī)理。結(jié)果表明:接頭拉剪強(qiáng)度隨焊接電流(20~35KA)、焊接時(shí)間(2~14cyc)以及電極壓力(4.8~7.8KN)的增大呈先增大后減小趨勢(shì)。當(dāng)工藝參數(shù)為T(mén)=8cyc、P=6.8KN、I=30KA時(shí),接頭的拉剪力達(dá)到最大6.218KN,該組參數(shù)為試驗(yàn)范圍內(nèi)所得的最佳焊接工藝參數(shù)。接頭宏觀結(jié)構(gòu)呈碗形,接頭鋁合金熔核底部和

3、熔核中心顯微組織分別由柱狀晶和等軸晶組成,邊緣區(qū)顯微組織主要由胞狀晶和胞狀樹(shù)枝晶組成,鍍鋅鋼熱影響區(qū)側(cè)顯微組織由板條狀馬氏體組成。在接頭界面處生成了Fe2Al5金屬間化合物層,其形成是液態(tài)鋁合金與Fe發(fā)生互擴(kuò)散反應(yīng)所得,該化合物的存在會(huì)大大減小接頭的力學(xué)性能。鍍鋅層具有去除鋁合金表面氧化膜,促進(jìn)液態(tài)鋁向鋼擴(kuò)散潤(rùn)濕的作用。
　　本文還利用ANSYS有限元軟件建立了鋁/鋼點(diǎn)焊二維模型,利用該模型模擬了最佳工藝參數(shù)下鋁/鋼點(diǎn)焊過(guò)程,揭示