鋁合金電阻點焊分形接觸電阻及對質量影響的研究.pdf

1、接觸電阻是鋁合金電阻點焊焊接質量不穩(wěn)定、電極燒損嚴重壽命短等問題的重要影響因素。現(xiàn)有的接觸電阻模型難以準確反映出焊接表面狀況、焊接材料的物性參數(shù)和點焊參數(shù)對接觸電阻的影響，因此本文以接觸電阻為核心進行了一系列研究。主要研究內(nèi)容如下。
　　 首先，采用改進了的Weierstrass-Mandelbrot分形函數(shù)對電極和工件表面形貌進行了表征，根據(jù)分形理論建立了點焊前期的彈塑性接觸模型，分析了點焊前期的微觀接觸行為，考察了各種物性參

2、數(shù)對接觸行為的影響。分析結果顯示：分形維數(shù)表征了不同加工和處理過程產(chǎn)生的工件和電極的表面狀態(tài)；點焊中所使用的鋁合金板和電極表面都具有多重分形特征；對于給定的載荷和界面，當分形維數(shù)從1.30增大到1.90時，接觸率在分形維數(shù)D=1.50時達到最?。粚τ阡X合金來說，電極/工件間接觸率小于工件/工件間接觸率。
　　 其次，在接觸分析的基礎上，構建了無氧化膜時接觸電阻網(wǎng)絡。將康托分形模型應用于氧化膜的開裂，建立了氧化膜存在時接觸載荷作用

3、下鋁合金接觸電阻分形模型，推導出氧化膜存在情況下的接觸電阻公式。采用單板法和雙板法對建立的分形接觸電阻模型進行了實驗驗證。驗證結果顯示：建立的模型反映了實際電阻隨接觸壓力的負指數(shù)變化，與實驗測量的電阻曲線吻合。深入分析發(fā)現(xiàn)，該模型是前人建立的二級和三級電阻模型的一般情況，具有一定的普遍意義。結合接觸分析和建立的氧化膜條件下接觸電阻模型分析了點焊的形核過程，結果發(fā)現(xiàn)點焊熔核的起始形核具有離散性。
　　 最后，采用有限元方法模擬了計