銅-鍍鎳鋼片微電阻點(diǎn)焊接頭形成機(jī)理及組織性能研究.pdf

1、銅導(dǎo)電性好，鍍鎳鋼片耐腐蝕性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好，若能實(shí)現(xiàn)兩者的良好連接將會在新能源汽車電池組方面得到廣泛地應(yīng)用。本文采用微電阻點(diǎn)焊實(shí)現(xiàn)了0.2mm厚度純銅和0.3mm厚度鍍鎳鋼片異種材料的連接，對工藝參數(shù)進(jìn)行了正交優(yōu)化，并采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析、拉剪實(shí)驗(yàn)和硬度實(shí)驗(yàn)對接頭的組織、性能和接頭的形成機(jī)理進(jìn)行了研究，獲得了焊接工藝—接頭形成機(jī)理—組織性能的相關(guān)性。結(jié)果表明：
　　隨著焊接電流和焊接時間的增加，點(diǎn)焊接頭的抗拉剪強(qiáng)度逐漸

2、增大；而隨著電極壓力的增大，點(diǎn)焊接頭的抗拉剪強(qiáng)度先變大后變小。當(dāng)預(yù)熱電流為0.8KA、焊接電流為3.5KA、緩升時間為0.5ms、預(yù)熱時間為2ms、冷卻時間為0.5ms、焊接時間為5ms、緩冷時間為2ms、電極壓力為45N時，點(diǎn)焊接頭的抗拉剪力達(dá)到最大值118.2N。
　　當(dāng)焊接電流不同時，銅/鍍鎳鋼片微電阻點(diǎn)焊接頭表現(xiàn)出不同的形成機(jī)理。當(dāng)焊接電流為3.5KA時（即最佳工藝參數(shù)下），銅/鍍鎳鋼片微電阻點(diǎn)焊接頭形成機(jī)理為熔化連接，此

3、時熔核組織為“漩渦”狀組織，接頭為韌性斷裂；在掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，“漩渦”由暗黑色組織和光亮帶組織組成，暗黑色組織由鐵、銅原子組成，原子百分比分別為64.63％、35.37%，而光亮帶組織由氧、鐵、銅原子組成，原子百分比分別為5.96%、40.61%、53.43%。
　　當(dāng)焊接電流為2.9KA時，銅/鍍鎳鋼片微電阻點(diǎn)焊接頭形成機(jī)理為熔核區(qū)熔化連接和熱影響區(qū)固相連接，此時熔核組織為粗大的柱狀晶和“漩渦”狀組織組成的混合組織，并形成“

4、鉗子”結(jié)構(gòu)，接頭為脆性斷裂。
　　當(dāng)焊接電流為2.3KA時，銅/鍍鎳鋼片微電阻點(diǎn)焊接頭為固相連接，此時熔核組織為粗大的柱狀晶，有時并帶有少量“月牙”狀組織，接頭為脆性斷裂；掃描電鏡和能譜分析表明，“月牙”狀組織表面疏松，分布著許多黑色的小月牙，其Fe、Cu原子百分比為79.25%、20.75%。
　　隨著焊接電流的減小，銅/鍍鎳鋼片微電阻點(diǎn)焊接頭形成機(jī)理由熔化連接變?yōu)楣滔噙B接，熔核處組織由“漩渦”狀組織變?yōu)榇执笾鶢罹?，接頭由