汽車(chē)用鋁合金焊件的點(diǎn)焊質(zhì)量分析.pdf

1、鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、良好的耐腐蝕性、易加工成型及資源豐富和可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、汽車(chē)制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已廣泛應(yīng)用。隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接研究也隨之深入。電阻點(diǎn)焊是汽車(chē)制造廠在流水線上對(duì)整體式車(chē)身進(jìn)行焊接時(shí)最長(zhǎng)用的一種方法。而電阻點(diǎn)焊是集熱、電、結(jié)構(gòu)多物理場(chǎng)耦合的復(fù)雜過(guò)程，由于其焊接的瞬時(shí)性和不可見(jiàn)性，實(shí)驗(yàn)時(shí)，無(wú)法觀測(cè)到整個(gè)熔核的形成過(guò)程；另外，鋁合金具有易導(dǎo)電低電阻的特

2、點(diǎn)，因此生成的焊點(diǎn)質(zhì)量很差。鋁合金電阻點(diǎn)焊數(shù)值模擬研究焊接機(jī)理是解決點(diǎn)焊問(wèn)題的關(guān)鍵。本文以1.6mm厚的鋁合金為對(duì)象，研究了鋁合金電阻點(diǎn)焊的焊接機(jī)理。
　　首先，基于有限元法，建立了電阻點(diǎn)焊的預(yù)壓接觸軸對(duì)稱(chēng)y有限元模型，確定熱電瞬態(tài)分析時(shí)的初始導(dǎo)電區(qū)域；然后，運(yùn)用序貫耦合法和熱彈塑性理論全面分析了鋁合金電阻點(diǎn)焊的熱電瞬態(tài)機(jī)理和熱彈塑性機(jī)理，通過(guò)對(duì)焊接區(qū)溫度場(chǎng)分析，得到了熔核形狀和尺寸。而在多點(diǎn)焊時(shí)，已焊焊點(diǎn)不可避免對(duì)在焊焊點(diǎn)存在分

3、流現(xiàn)象，導(dǎo)致在焊焊點(diǎn)的熱功率，降低焊接接頭強(qiáng)度，本文通過(guò)對(duì)鋁合金焊件在不同的點(diǎn)焊間距下進(jìn)行數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)隨著點(diǎn)焊間距的增加，分流所占比例降低，熔核尺寸減小較慢，并以滿足熔核焊透率為條件，得到在焊接電流為38KA，通電時(shí)間為0.166s時(shí)，1.6mm的鋁合金工件最小點(diǎn)焊間距為17mm,這為點(diǎn)焊間距的選取提供理論依據(jù)。最后，通過(guò)對(duì)與上述數(shù)值模擬相同工藝參數(shù)的鋁合金焊件進(jìn)行靜態(tài)拉剪試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)試樣失效時(shí)多點(diǎn)焊的最大拉剪力與理論值相比有所衰減，且