基于時(shí)間約束的鍍鋅鋼板點(diǎn)焊熔核機(jī)理及性能研究.pdf

1、為了提高汽車車體的使用壽命,增加車體材料的抗腐蝕性能,常在鋼板表面鍍涂覆層進(jìn)行表面防護(hù),目前用得最多的是鍍鋅鋼板。由于鍍鋅層的低熔點(diǎn)、低硬度、低電阻率,給點(diǎn)焊帶來(lái)了一些問(wèn)題。本文旨在研究基于時(shí)間約束的鍍鋅鋼板電阻點(diǎn)焊問(wèn)題,即在保證焊點(diǎn)強(qiáng)度不降低的條件下,盡量縮短焊接時(shí)間,從而節(jié)省了單點(diǎn)焊接時(shí)間,進(jìn)而提高車身裝配的工作效率,降低汽車生產(chǎn)成本。同時(shí),在汽車車身上的4000~6000個(gè)焊點(diǎn)中,由于許多結(jié)構(gòu)部件存在三層板或多層板搭接的接頭,又由

2、于設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)工藝性以及車身輕量化后的一些重要部位需要加強(qiáng)板,因此會(huì)有幾十處焊點(diǎn)都是三層板甚至多層板的焊接,研究含鍍鋅板的三層板點(diǎn)焊熔核機(jī)理及其硬規(guī)范工藝優(yōu)化問(wèn)題就顯得尤為必要。
　　本文中實(shí)驗(yàn)材料分別為0.65mm厚的鍍鋅板a、0.65mm厚的裸板b以及0.70mm厚的裸板c。采用數(shù)值模擬和工藝實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)基于時(shí)間約束的低碳鋼兩層板和含鍍鋅板的三層板電阻點(diǎn)焊進(jìn)行了研究,模擬了點(diǎn)焊熔核形成過(guò)程,分析了動(dòng)態(tài)電阻變化規(guī)律,觀察了

3、點(diǎn)焊熔核金相組織,測(cè)試了力學(xué)性能,最終分析了點(diǎn)焊熔核機(jī)理。對(duì)兩層鍍鋅板組合a+a和三層板組合a+b+c進(jìn)行了電阻點(diǎn)焊硬規(guī)范工藝參數(shù)優(yōu)化,得到了最佳工藝參數(shù)。此外,還研究了含鍍鋅板的三層板不同板材間的拉剪強(qiáng)度,并分析原因。
　　通過(guò)對(duì)基于時(shí)間約束的兩層鍍鋅鋼板電阻點(diǎn)焊的研究,結(jié)果表明:鍍鋅層大大降低了材料的焊接性,含有鋅層的界面總是需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)產(chǎn)生熔核;對(duì)于兩層鍍鋅板組合a+a,根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)焊接時(shí)間為7cycle、電極壓

4、力為2.0kN、焊接電流為9.5kA時(shí),可獲得最質(zhì)量最佳的焊點(diǎn)。
　　對(duì)含鍍鋅板的三層板組合 a+b+c的電阻點(diǎn)焊進(jìn)行研究,結(jié)果表明:熔核最初是在裸板與裸板的接觸面上產(chǎn)生的,經(jīng)歷橫向和縱向擴(kuò)展,直至形成完整熔核;熔核為橢圓形狀,熔核區(qū)主要為貝氏體組織及少量先共析鐵素體、馬氏體組織;由于三層板界面處熔核直徑的差異,上板(鍍鋅板)和下板(裸板)間的拉剪強(qiáng)度在焊接時(shí)間變化過(guò)程中均小于中板(裸板)和下板之間的強(qiáng)度;當(dāng)焊接時(shí)間為4cycle