基于斜入射模式的点焊接头超声检测方法

文章提出了一种基于斜入射模式的点焊超声检测方法;详细阐述了斜入射模式检测原理,研究了基于斜入射模式的点焊接头焊核直径的定量测量方法和焊点气隙薄层的定性评价与定量检测方法,讨论了焊点压痕、焊核形状和声束散射等因素对实际焊点检测的影响;对实际焊点进行了超声检测,结合破坏性试验测量数据,对比分析了声压幅值-熔核直径理论曲线与实际特性。结果表明,理论与实验吻合较好,该方法可用于定量测量焊核直径以及定性评价焊点质量。     

铝-铜合金回填式搅拌摩擦点焊接头 连接机理与断裂模式分析

为了提高飞机蒙皮连接强度,采用回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)技术对飞机蒙皮材料2524-T3进行了焊接试验。采用体式显微镜和金相显微镜对接头组织进行观察,通过拉剪试验和拉脱试验对接头进行力学性能测试,对断口进行扫描分析。结果表明:接头成形良好,无明显缺陷,RFSSW接头在热机耦合作用下,焊点形成4个不同显微组织区域;RFSSW接头力学性能普遍高于铆接,焊接接头剪切性能达到7.233 kN,较铆接提高113.4%,焊接接头拉脱性能达到3.172 kN,较铆接提高6.16%;接头断裂呈现为焊核剥离断裂和塞型断裂两种模式,当接头下扎深度较浅,焊点内部搅拌不足时产生焊核剥离断裂,随着套筒下扎深度的增加,塞型断裂由上板塞型断裂转变为下板塞型断裂,拉剪和拉脱焊核剥离断裂均为韧性断裂,塞型断裂均为混合型断裂。通过对回填式搅拌摩擦点焊接头力学性能的分析,为搅拌摩擦点焊代替铆接在航空结构件上的应用提供理论和技术基础。     

不锈钢薄板激光点焊工艺对金相组织的影响分析

以厚度为0.5 mm的304不锈钢薄板作为研究对象,通过实验探讨了不同工艺下激光点焊的金相组织、力学性能.经过焊点金相微观组织的观察和焊点拉伸强度的试验,可得出结论:激光点焊焊接质量良好,很少出现气孔、飞溅、焊接裂纹、未熔透、未熔合等焊接缺陷,而且不同的激光功率密度或加热时间,对焊点的形貌、尺寸和金相组织有很大影响; 焊点处的耐腐蚀性强度比母材低,而且大部分焊点拉伸位移达到1.5 mm左右就会断裂,平均拉伸强度比母材低281.2 MPa,但平均屈服强度比母材高,满足不锈钢薄板作为换热器的需求.     

车辆点焊结构的非线性力学特性

在点焊接头组织、结构特性分析的基础上，采用局部应力分析方法，研究了点焊搭接结构在拉伸剪切状态下焊点处的非线性力学特性，建立了弹塑性条件下的非线性有限元模型．研究结果表明：应力在焊点上的分布是不均匀的，且存在较明显的应力集中现象。应力集中主要出现在焊点与板的结合面处。与正应力相比，剪应力在边缘部位的应力集中现象更为明显，因此，剪应力应作为车辆点焊结构安全评价的主要判据。     

铜镀镍磷合金薄膜的储能焊研究

在0.10 mm厚的铜基材料上进行化学镀镍磷合金层后,利用微型储能焊机对薄板进行了焊接试验,通过扫描电镜及拉伸试验机对该焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究分析.结果表明:焊接接头由熔核、熔合区和热影响区组成,在储能焊接头中形成了规则的扁平熔核,基体与增强相金属过渡良好.通过拉伸试验可知,焊接接头抗剪切强度可达26.56 MPa,焊点的断裂为韧性延性断裂,避免了脆性断裂,十分适合工程连接.     

点焊拼接板的单轴拉伸实验研究

点焊拼接板的冲压成形性能是构成点焊拼接板的母材以及相应焊点冲压成形性能的综合表现。本文对不同厚度组合的点焊拼接板进行了单轴拉伸实验,试验现象表明点焊拼接板在宏观上表现出了性能的协调性。从单层母材、未焊接的双层板和点焊拼接板的试验数据可以看出,焊点提高了材料的屈服极限、强度极限和强度系数,使材料强度得到了一定的增强,而且它没有降低拉伸失稳前均匀伸长阶段的伸长率。     

点焊、胶接和胶焊连接性能比较分析

基于点焊、胶接、胶焊连接果,进行不同形式连接的性能比较分析,分析其主要力学特性如连接强度、力-位移曲线、应的剪切拉伸试验,并采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立各个连接的有限元计算模型.而后运用试验和仿真结果总结其力学规律.     

超高强热成形钢B1500HS的 电阻点焊工艺和接头性能

摘要：
采用工频交流焊机对厚度为1.5 mm的国产超高强热成形钢板B1500HS进行点焊操作,研究其适用性,并对焊接接头的力学性能、显微硬度、微观组织、拉伸断口进行分析.结果表明,热成形钢电阻点焊性能良好,熔核直径和焊点拉剪强度均满足要求,熔核区组织为板条马氏体,拉伸时呈现钮扣状断裂,断口形貌具有塑性韧窝特征,软化区的存在是接头正拉强度显著降低的主要原因.
关键词：
热成形钢板; 电阻点焊; 工频交流; 接头强度
中图分类号： TG 453.9
文献标志码： A     

基于KSII试验的焊点失效模拟研究

基于8-Hex实体单元束焊点模型,对部件试验中焊点的失效进行模拟.设计了一种KSII点焊试样试验装置,利用该装置分别进行KSII0°和KSII90°试验,确定焊点的失效剪切力和失效轴向力;对比分析了KSII0°试验和点焊搭接试验(Lap-shear)在测量焊点拉剪强度方面的差异;以KSII0°仿真和实验为基础,确定焊点材料属性中的弹性模量和切线模量.基于KSII试验确定的焊点失效模型,进行前纵梁的压溃实验及其仿真.结果表明,基于KSII试验的焊点失效模型有较高的模拟精度.     

点焊箱型铜构件轴压性能试验及有限元分析

为研究振动台试验中常用的点焊箱型截面构件的轴向屈曲性能,设计了两种截面尺寸的点焊箱型紫铜构件,对其进行静力轴压试验.试验结果表明,两种构件发生屈曲时材料基本处于弹性状态,但两者存在差异,宽厚比的不同是造成结果差异的主要原因.在此基础上,采用有限元分析软件ABAQUS建立点焊箱型铜构件的有限元模型,与试验对比验证了有限元模型的可靠性.同时,对点焊边界条件下的薄板屈曲进行研究,得到焊点间距与屈曲系数之间的关系.最后,针对宽厚比和焊点间距两个参数,进行数值分析,得到宽厚比和焊点间距对点焊箱型构件受力性能的影响规律.     

镀锌钢板点焊的工艺性能

为提高镀锌钢板点焊接头的质量,对普通冷轧钢板、电镀锌钢板和两种镀锌层厚度不同的热镀锌钢板进行了一组点焊工艺及接点强度试验,并对试验结果进行了计算机回归分析,分别得出了这几种材料在不同的焊接电流、焊接时间下的点焊熔核直径或接头拉剪强度变化曲线以及点焊飞溅临界曲线．根据对上述试验结果的分析和比较,提出了锌镀钢板点焊时焊接电流、焊接时间和电极压力等参数的选用原则,并对几种镀锌钢板给出了相应的点焊规范范围．     

Effect of retained austenite and nonmetallic inclusions on the thermal/electrical properties and resistance spot welding nuggets of Si-containing TRIP steels

Five advanced high-strength transformation-induced plasticity(TRIP) steels with different chemical compositions were studied to correlate the retained austenite and nonmetallic inclusion content with their physical properties and the characteristics of the resistance spot welding nuggets. Electrical and thermal properties and equilibrium phases of TRIP steels were predicted using the JMatPro? software. Retained austenite and nonmetallic inclusions were quantified by X-ray diffraction and saturation magnetization techniques. The nonmetallic inclusions were characterized by scanning electron microscopy. The results show that the contents of Si, C, Al, and Mn in TRIP steels increase both the retained austenite and the nonmetallic inclusion contents. We found that nonmetallic inclusions affect the thermal and electrical properties of the TRIP steels and that the differences between these properties tend to result in different cooling rates during the welding process. The results are discussed in terms of the electrical and thermal properties determined from the chemical composition and their impact on the resistance spot welding nuggets.     

2024-T42铝合金点焊接头性能研究

为改善高强铝合金接头连接性能,提高焊接质量,研究了2024-T42铝合金回填式搅拌摩擦点焊(RFSSW)、电阻点焊和铆接3种不同接头的连接性能,采用显微组织观察试验、拉伸试验、拉剪试验和显微硬度试验等方法,对接头组织和性能进行表征与分析.结果 表明:RFSSW接头的力学性能最优,拉剪性能达到7.23 kN,较铆接和电阻...     

Development of liquid-nitrogen-cooling friction stir spot welding for AZ31 magnesium alloy joints

A liquid-nitrogen-cooling friction stir spot welding (C-FSSW) technology was developed for welding AZ31 magnesium alloy sheets. The liquid-nitrogen cooling degraded the deformability of the welded materials such that the width of interfacial cracks increased with increasing cooling time. The grain size of the stirred zone (SZ) and the heat-affected zone (HAZ) of the C-FSSW-welded joints decreased, whereas that of the thermomechanically affected zone (TMAZ) increased with increasing cooling time. The maximum tensile shear load of the C-FSSW-welded joints welded with a cooling time of 5 or 7 s was larger than that of the friction stir spot welding (FSSW)-welded joint, and the tensile shear load decreased with increasing cooling time. The microhardness of the C-FSSW-welded joints was greater than that of the FSSW-welded joint. Moreover, the microhardness of the SZ and the HAZ of the C-FSSW-welded joints increased, whereas that of the TMAZ decreased, with increasing cooling time.     

基于分类回归树(CART)的点焊质量在线监测

电阻点焊过程动态信号蕴含着大置直接或间接反映焊点质置的动态信息,通过对焊接过程电极位移、动态电阻信号的同步采集和分析,从两种信号中提取了12个特征参置建立表征点焊过程的数据集,以焊点接头抗剪强度作为焊点质置评价的指标,利用分类回归树（CART）数据挖掘方法,将焊接过程监测参置与焊点强度之间复杂的映射模型以十分直观的二叉树形式给出,用一系列监测特征参置的逻辑表达式构成接头强度分类、预测规则,使得接头强度分类和预测过程易于表达、准确率高、分类预测速度快,进而实现对未知样本焊点强度的分类及预测,CART测试结果表明,分类回归树可以较为满意地完成焊点接头强度的分类、预测任务。     

下扎深度对AZ91镁合金回填式搅拌摩擦点焊接头组织和断裂行为的影响

We used refill friction stir spot welding (RFSSW) to join 2-mm-thick AZ91D-H24 magnesium alloy sheets, and we investigated in detail the effect of tool plunge depth on the microstructure and fracture behavior of the joints. A sound joint surface can be obtained using plunge depths of 2.0 and 2.5 mm. Plunge depth was found to significantly affect the height of the hook, with greater plunge depths corresponding to more severe upward bending of the hook, which compromised the tensile-shear properties of the joints. The hardness reached a minimum at the thermo-mechanically affected zone due to the precipitation phases of this zone as it dissolved into the α-matrix during the welding process. The fracture modes of RFSSW joints can be divided into three types: shear fracture, plug fracture, and shear–plug fracture. Of these, the joint with a shear–plug fracture exhibited the best tensile-shear load of 6400 N.     

汽车镀锌板点焊规范研究

为提高镀锌钢板点焊接头的质量,文章对厚度不同的普通冷轧钢板和镀锌钢板进行了一组点焊工艺及接点强度试验,并对试验结果进行了计算机回归分析,分别得出了几种材料在不同的焊接电流、焊接时间下的点焊熔核直径或接头拉剪强度变化曲线以及点焊飞溅临界曲线。根据对上述试验结果的分析,提出了锌镀钢板点焊时焊接电流、焊接时间和电极压力等参数的选用原则,并对几种镀锌钢板给出了相应的点焊规范范围。     

三次脉冲点焊工艺的研究

本文提出了一种新的易淬火材料的双脉冲点焊规范,使双脉冲点焊接头的抗拉、抗剪强度有较大的提高.并在双脉冲点焊的基础上进行了三脉冲点焊实验。结果表明,适当的三脉冲规范比双脉冲更具有优越性。本文结合核心金相组织着重对双、三脉冲规范中各次脉冲的作用及效果进行了探讨,这对某些强度要求高的零件点焊具有一定的意义。     

Metallographic structure,mechanical properties,and process parameter optimization of 5A06 joints formed by ultrasonic-assisted refill friction stir spot welding

Novel hybrid refill friction stir spot welding (RFSSW) assisted with ultrasonic oscillation was introduced to 5A06 aluminum alloy joints. The metallographic structure and mechanical properties of 5A06 aluminum alloy RFSSW joints formed without ultrasonic assistance and with lateral and longitudinal ultrasonic assistance were compared, and the ultrasonic-assisted RFSSW process parameters were optimized. The results show that compared with lateral ultrasonic oscillation, longitudinal ultrasonic oscillation strengthens the horizontal bonding ligament in the joint and has a stronger effect on the joint's shear strength. By contrast, lateral ultrasonic oscillation strengthens the vertical bonding ligament and is more effective in increasing the joint's tensile strength. The maximum shear strength of ultrasonic-assisted RFSSW 5A06 aluminum alloy joints is as high as 8761 N, and the maximum tensile strength is 3679 N when the joints are formed at a tool rotating speed of 2000 r/min, a welding time of 3.5 s, a penetration depth of 0.2 mm, and an axial pressure of 11 kN.     

人工神经网络在镀锌钢板点焊性能估测中的应用

将人工神经网络引入镀锌钢板点焊的质量预测中,将实验得到的大量点焊规范参数与相应点焊接头质量的试验数据提供给神经网络学习,通过其非线性映射的泛化能力自动抽取所学习知识的特征,描述点焊规范参数空间与焊点接头质量空间的映射关系。结果表明,学习后的神经网络的预测曲线能够合理地预测焊接电流对镀锌钢板点焊的焊点熔核直径与拉剪强度的影响规律,恰当地反映点焊的基本原理,说明人工神经网络在镀锌板点焊性能估测中的应用是可行的。