基于特殊電極的鋁-鋼電阻點(diǎn)焊研究.pdf

1、隨著我國(guó)汽車(chē)擁有量的迅速增長(zhǎng)，汽車(chē)產(chǎn)生的尾氣嚴(yán)重破壞了我們賴(lài)以生存的現(xiàn)實(shí)環(huán)境，減少汽車(chē)尾氣排放量是我國(guó)環(huán)境保護(hù)亟需解決的問(wèn)題。研究表明，減輕汽車(chē)自重是汽車(chē)降耗、減排最有效的途徑之一。汽車(chē)自身重量每減輕10％，燃油消耗將降低6%～10%，其尾氣排放將降低4%。汽車(chē)車(chē)身的輕量化已成為實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)高速發(fā)展與低碳排放、建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)之間協(xié)調(diào)發(fā)展的必然選擇。用鋁合金等輕質(zhì)材料取代傳統(tǒng)的鋼鐵材料用于汽車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)是汽車(chē)輕量化的最主要途徑。因此

2、，鋁/鋼異種金屬的連接將不可避免。然而，由于兩者之間的固溶度較低、容易在界面生成脆性的反應(yīng)層，所以這兩材料之間的連接還存在一些問(wèn)題。
　　本文通過(guò)改變電極工藝條件對(duì)A6061鋁合金與Q235低碳鋼異種金屬電阻點(diǎn)焊進(jìn)行試驗(yàn)研究。利用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡觀察、分析接合界面區(qū)顯微組織特性。探討了焊接電流、焊接時(shí)間及電極壓力對(duì)熔核尺寸和接頭抗剪力的影響，較系統(tǒng)地研究了鋁合金與低碳鋼異種金屬電阻點(diǎn)焊接頭的組織與性能。研究結(jié)果表明，在不

3、同電極工藝條件下，接頭中的鋁合金與低碳鋼界面處都形成了一系列的金屬間化合物層。其中，采用普通電極和不對(duì)稱(chēng)電極的點(diǎn)焊接頭界面的金屬間化合物層厚度沿界面分布均為中間厚兩邊薄如橄欖球形狀的趨勢(shì)，兩者點(diǎn)焊接頭界面處 IMC平均厚度分別約為4μm和2.5μm；而采用環(huán)形復(fù)合電極的點(diǎn)焊接頭界面處金屬間化合物層厚度沿界面分布為兩邊厚中間薄如馬鞍形狀的趨勢(shì)，接頭界面處IMC平均厚度約為2μm。鋁/鋼點(diǎn)焊接頭在拉伸實(shí)驗(yàn)中主要以層狀撕裂形式破壞。
　

4、　本文還較為系統(tǒng)地研究了點(diǎn)焊參數(shù)對(duì)A6061鋁合金與Q235低碳鋼異種金屬電阻點(diǎn)焊接頭組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明，采用環(huán)形復(fù)合電極焊接鋁合金A6061與低碳鋼Q235時(shí)，接頭抗剪載荷隨焊接電流的增加而增大，隨焊接時(shí)間和電極壓力的增大呈先增大后下降的趨勢(shì)。焊接電流為26kA時(shí)，接頭的抗剪力和熔核直徑最大，分別為5.86kN和9.97mm。
　　對(duì)于三種電極工藝條件下的點(diǎn)焊接頭，環(huán)形復(fù)合電極條件下接頭表面點(diǎn)焊成形質(zhì)量最好，非對(duì)