漆包线电阻点焊电极烧损状态分析方法

针对漆包线电阻点焊电极耗损缺乏量化评价的问题,围绕电极烧损研究了点焊电极烧损状态分析方法.以通电过程点焊电极自身的动态电阻作为过程信息研究对象进行了特征分析,选取每次通电点焊电极动态电阻的最大值及其随通电次数的变化率用于表征烧损状态.提出了基于状态划分和灰色预测的烧损分析方法,并进行了烧损试验过程分析.结果表明,所选特征可有效反映点焊电极烧损状态,所述方法对烧损状态变化较为敏感,可对烧损过程实施较好的阶段分析,计算量较少且无需事先进行模型训练和测试,可为漆包线电阻点焊电极的烧损评价研究提供参考.     

铝合金点焊过程中电极振动信号的建模

以时间序列与模态分析为基础，研究了电阻点焊过程中的电极振动信号特征，建立了点焊过程中的电极加速度信号的振动方程，通过建立自回归AR（n）模型计算了阻尼比、振动模态的角频率和自回归功率谱函数，并将计算结果与实际熔核质量检验结果进行对照分析．结果表明，阻尼比、振动模态的角频率和自回归功率谱函数与熔核质量有较强的相关性，可以作为铝合金点焊质量判别的特征量并且区分点焊的不同焊接工况，     

不锈钢车体侧墙电阻点焊接头疲劳寿命预测

通过测量SUS301L不锈钢点焊接头整体结构在服役过程中自然频率的改变情况,来分析点焊接头服役过程中损伤问题,并推导出点焊接头的寿命预测数学方程。通过疲劳试验和自然频率动态测试,实现对电阻点焊试件疲劳各个阶段的损伤情况的监测,结果表明:点焊试件在寿命达到20%时裂纹萌生;在60%时,微裂纹扩展为宏观裂纹,损伤达到50%;达到80%寿命左右时,裂纹迅速扩展,直至完全破坏。以自然频率下降幅度变化率和疲劳损伤度推导出数学方程进行寿命预算,该数学方程的计算结果与试验数据基本相同。     

铝合金连续点焊时电极烧损与焊点表面质量的变化规律

以实验为基础，深入分析了铝合金连续点焊条件下电极烧损的基本规律和特点，揭示了连续点焊过程中表面接触情况和焊点表面成型质量的变化规律，并分析了影响电极烧损的主要因素。结果表明，电极的烧损从一开始就存在，接触不均匀所导致的局部高温熔化是造成电极烧损的主要原因。     

电阻点焊电源的发展

文章介绍了点焊供电装置的特点,分析了传统的点焊电源优缺点。结合新技术新工艺的发展,提出了点焊电源的发展方向。     

电磁场对5052铝合金铸轧板材组织性能的影响

在传统铸轧过程中施加静磁场和交变振荡电磁场,生产5052铝合金板材,并主要通过显微观察,研究了铸轧工艺对板材的显微组织的影响.结果表明:在浇铸温度为690℃下,同传统工艺板材相比,施加静磁场(025T)生产的5052铝合金板材枝晶生长受到抑制,显微组织得到细化并分布均匀化,但晶粒大小不均匀;采用025T磁场和450A的交变电流生产时,产生电磁振荡效应,中心组织为均匀的等轴晶.交变振荡电磁场铸轧使整个板材等轴化效果最好.屈服强度和抗拉强度分别为122和235MPa,板材性能最优.     

铝合金5083和5052的激光焊接

通过工件表面焊前准备状态、接头形式和焊接工艺参数对焊缝形状的影响，分析了铝合金５０８３与５０５２在相同焊接条件下的激光焊接相同点和不同点；通过焊缝截面形状和微观组织的观察，得到了焊接条件对焊缝表面下凹度和胞状树枝晶间距的影响趋势，观察到在本实验条件下的焊缝组织主要由胞状树枝晶的一次组织和二次组织组成；通过电子探针（ＥＰＭＡ）法对焊缝主要合金元素Ｍｇ含量分布及微观偏析的测定，认为Ｍｇ的蒸发损失受到焊接条件的影响；显微硬度的分布状态表明，焊接中Ｍｇ的分布及含量决定了显微硬度的分布与大小，而且Ａ５０８３和Ａ５０５２熔化区显微硬度分别大于母材值的９１％和９３％。     

5052铝合金轧制织构演变的定量分析

采用X射线衍射仪研究了5052铝合金在冷轧过程中织构的演变规律,建立了织构体积分数与轧制真应变的数学关系式。结果表明,在冷轧过程中初始的cube织构逐渐转化为纤维轧制织构,随冷轧压下量的增加,cube、r-cube、remainder和r-Goss组分的体积分数减少,而纤维组分的体积分数增加;织构体积分数与轧制真应变的数学关系式能很好地模拟铝合金轧制过程中织构的演变;分析了轧制过程中不同织构组分的演变速率,发现随轧制真应变的增加,纤维组分的形成速率先增加而后降低。     

从电阻点焊(RSW)到摩擦点焊(FSW)——铝合金车身焊接装配新工艺

面对节能减排和环境保护要求,汽车工业大量采用新材料和新工艺。以铝合金车身替代传统钢结构车身是当前实现"减重节能"的有效技术途径。然而传统焊接工艺无法经济有效地实现铝合金薄板连接装配,以固相连接机理为特征的摩擦搅拌点焊(FSW)以其可靠性和环保性优势,成为工业化大生产环境下替代传统电阻点焊(RSW)的经济可行的绿色新工艺。本文介绍了摩擦搅拌焊的固相连接机理,阐述了两类摩擦点焊的工艺原理,并举例说明其在国外汽车工艺的发展应用状况。     

电阻点焊温度场分布的数值模拟

为研究点焊时焊接规范对电极温度的影响,以及镀锌钢板点焊时焊接参数的选择,利用轴对称有限元程序模拟了电阻点焊的过程中电极与工件的温度场分布,模型中采用标定法来解决接触电阻产热的问题;运用生死单元技术解决镀锌钢板焊接时镀锌层熔化的模拟问题。结果表明,有限元点焊模型可以得到与实际焊接十分吻合的模拟结果。电阻点焊时,不同规范的焊接参数对电极的温度分布影响较大,采用标准规范时电极的温度最低,故选择焊接规范时应考虑到对电极的影响。镀锌钢板焊接时,熔化的锌层对焊接过程以及电极温度分布有显著影响,若采用无锌钢板的焊接规范基本上不能形成熔核,而政党焊接时电极最高温度将比无锌钢板点焊时高出20%,因此,加何降低电极温度是一个重要问题。     

电阻点焊质量的监测与控制

本文通过对电阻点焊电极电压动态特性的分析,研究了目前广泛用于汽车制造工业的低碳钢及低合金高强度钢电阻点焊的质量问题。文中将动态数据系统应用于电阻电压采样数据的处理,建立动态模型。该数学模型及有关判据,可用于监测与控制焊接过程。     

基于USB的电阻点焊数据采集系统设计

以电阻点焊质量在线监控为目的,对点焊过程中的重要信号参数进行采集和预处理,研制基于ADμC812为核心的高速、高精度、多通道的点焊信号同步数据采集系统,该系统利用集成化的USB接口、RS232串口模块,可在线调试参数特性,满足与上位机的高速通信,能够完成对电阻点焊机的输入电压和电流、输出电压和电流、电极位移等信号的高速采集及预处理.     

基于电阻焊技术的2024-T4铝合金搅拌摩擦点焊匙孔修复

搅拌摩擦（点）焊匙孔在一定程度上影响利用焊缝（点）的力学性能及抗腐蚀性能,因此,研究匙孔填补技术是搅拌摩擦焊领域的一个重要分支。本文以三项次级整流电阻点焊为填补设备,以1.5 mm厚的2024-T4铝合金搅拌摩擦点焊匙孔为填补对象,系统研究了基于电阻焊原理的匙孔填补技术。设计并自制了填补过程动态压力监测装置,并藉此深入分析了塞棒与匙孔间界面消除过程。采用光学显微镜、电子背散射衍射、电子扫描等分析手段,详细分析了填补后接头各区域的微观结构及组织、断口形貌、力学性能等。研究结果表明:采用电阻焊技术填补匙孔的过程可分为三个阶段,塞棒压入并排出空气阶段、塞棒稳定导电阶段及塞棒与匙孔壁冶金结合阶段。其中,塞棒与匙孔壁间的冶金结合形式分为熔化连接和扩散连接,前者发生在填补后接头中部区域,后者发生在上部和下部区域。基于本文实验材料,填补后接头拉剪载荷为7.43 kN,比填补前提高了36.3%.     

点焊对钢桥细部焊接结构疲劳寿命的影响

为了研究点焊对正交异性钢桥细部焊接结构疲劳寿命的影响,制作了桥面板与U肋细部构造疲劳试样,试样分为有点焊、点焊打磨和无点焊三种形式。在试样的焊缝根部和焊趾位置周围布置应变片进行疲劳试验,得到每组试样的疲劳寿命以及裂纹发生位置。通过对疲劳试样进行精细化有限元计算可知,点焊位置焊趾处应力明显大于焊缝根部的应力,点焊后打磨应力集中明显减小。分析结果表明,1有限元分析结果与试验结果相符,点焊不仅改变了疲劳裂纹的发生位置,而且导致疲劳寿命明显下降;而点焊后打磨试样的疲劳寿命与无点焊试样寿命较为一致。2建议该构造细节无点焊或点焊后打磨时采用Eurocode3细节分类100的疲劳曲线或者《铁路桥梁钢结构设计规范》中疲劳容许应力幅类别为Ⅶ的疲劳曲线,若点焊不做处理时则疲劳曲线应降级使用,建议采用Eurocode3-80或者BS5400-E。3要提高构造细节疲劳寿命,应尽量减小点焊或将点焊进行打磨处理。     

焊接电流对5052铝合金TIG焊接接头组织与性能的影响

为研究焊接电流对5052铝合金非熔化极惰性气体保护焊(TIG)焊接质量的影响,对100～120 A电流下TIG焊接所得焊接接头的显微组织、力学性能和耐蚀性进行了探讨。结果表明,当焊接电流从100 A增加到120 A时,5052铝合金TIG焊接接头的强度随电流的增大而增大,塑性随电流的增大而减小;当电流为115 A时所得接头的综合力学性能最好,此时抗拉强度为212.1 MPa,达到母材抗拉强度的90.8%,断面收缩率为28.9%,比母材50.3%的断面收缩率降低约一半。随着焊接电流的增大,腐蚀的类型从点蚀为主转变到以晶间腐蚀为主,但腐蚀电流的变化规律不明显。     

镀锌钢板的电阻点焊工艺参数优化

文章针对汽车制造工业中广泛应用的电阻点焊热浸镀锌钢板工艺,在常规参数的基础上,通过实验选出一组优化参数,并考察在优化参数下连续焊接时电极寿命、焊接质量及焊接过程的稳定性;将优化参数与另一组常规参数(连续焊接时电极损耗速率、焊点外观及强度、焊接过程的稳定性)进行对比,最终得出了满意的结果。     

电阻点焊实验课程的改进和研究

为提高学生的实践和创新能力,提出了在电阻点焊实验课程中增加点焊过程参数检测和质量预测模型教学环节,改良实验教学内容、教学手段以及教学方法。将电阻点焊过程参数检测和质量预测模型与传统电阻点焊实验内容有机结合的教学方式能够更加有效的将理论和实际相结合,从而使学生更加直观的理解电阻点焊的基本原理,激发学生的兴趣,提高实验教学质量。     

铝合金电极缓蚀剂的研究

在MgCl_2电解液体系中加入20余种添加剂,用静态失重法和极化曲线法测得对铝合金电极（No.2） 的缓蚀效率和腐蚀电流,筛选出两类缓蚀剂的较佳配方,即无机缓蚀剂的配方:A1.2g/l+B1.2g/l+C1.2g/l;有机缓蚀剂的配方:D1.2g/l+E1.2g/l+F 0.8g/l+G0.4g/l.并对缓蚀剂的缓蚀机理进行初步探讨。     

铝合金点焊在线监测信息化平台的构建

正铝及铝合金在航空航天领域得到了广泛的应用。电阻点焊由于低成本、效率高、易于实现自动化等优点,成为一种高效、清洁的焊接工艺方法,也是铝合金最主要的加工方法之一。但是,由于铝合金点焊过程中存在着氧化膜、接触电阻以及电极烧损等随机因素的影响,在点焊过程中容易出现飞溅、虚焊、脱焊等缺陷,使焊接工艺及设备的控制难度大,即使有经验的工人严格按照工艺规程操作也难以避免点焊缺陷的发生。目前在铝合金点焊的生产线上还没有一种可靠