基于時間約束的鍍鋅鋼板點焊熔核機理及性能研究.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行表面防護,目前用得最多的是鍍鋅鋼板。由于鍍鋅層的低熔點、低硬度、低電阻率,給點焊帶來了一些問題。本文旨在研究基于時間約束的鍍鋅鋼板電阻點焊問題,即在保證焊點強度不降低的條件下,盡量縮短焊接時間,從而節(jié)省了單點焊接時間,進而提高車身裝配的工作效率,降低汽車生產(chǎn)成本。同時,在汽車車身上的4000~6000個焊點中,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板,因此會有幾十處焊點都是三層板甚至多層板的焊接,研究含鍍鋅板的三層板點焊熔核機理及其硬規(guī)范工藝優(yōu)化問題就顯得尤為必要。
　　本文中實驗材料分別為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)值模擬和工藝實驗相結(jié)合的方法,對基于時間約束的低碳鋼兩層板和含鍍鋅板的三層板電阻點焊進行了研究,模擬了點焊熔核形成過程,分析了動態(tài)電阻變化規(guī)律,觀察了

3、點焊熔核金相組織,測試了力學(xué)性能,最終分析了點焊熔核機理。對兩層鍍鋅板組合a+a和三層板組合a+b+c進行了電阻點焊硬規(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度,并分析原因。
　　通過對基于時間約束的兩層鍍鋅鋼板電阻點焊的研究,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的時間來產(chǎn)生熔核;對于兩層鍍鋅板組合a+a,根據(jù)正交試驗結(jié)果,當焊接時間為7cycle、電極壓

4、力為2.0kN、焊接電流為9.5kA時,可獲得最質(zhì)量最佳的焊點。
　　對含鍍鋅板的三層板組合 a+b+c的電阻點焊進行研究,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)間的拉剪強度在焊接時間變化過程中均小于中板(裸板)和下板之間的強度;當焊接時間為4cycle