【摘要】：文中對DP600電阻點焊過程進行了數(shù)值模擬,分析了預壓、焊接和維持階段熱力學行為.結果表明,熔核尺寸預測值與試驗結果基本保持一致.相比于其它位置,熔核中心點溫度在焊接階段升高較快,而在維持階段則下降較為緩慢.在焊接過程中,電極/工件和工件/工件接觸面的接觸壓強變化明顯,并通過工件熱膨脹變形行為進行解釋.在焊接階段結束時,熔核中心區(qū)域由于熱膨脹不匹配而產(chǎn)生徑向壓應力狀態(tài),這由工件的熱膨脹不匹配而產(chǎn)生.焊點溫度在維持階段迅速下降,中心區(qū)域的壓應力因此得到部分釋放.另外,在模型中可以觀察到與試驗結果較為一致的工件間缺口及劈尖形區(qū)域.
【圖文】：

結合試驗及數(shù)值方法，對不銹鋼電阻點焊的熔核形成過程進行了分析．Nodeh等人［4］模擬了焊后殘余應力，并采用X射線衍射法進行了試驗驗證．國內學者也針對鋁合金［5］、不銹鋼［6］及多層板［7］電阻點焊的溫度分布及熔核成形開展了相關的工作．就目前來講，關于雙相鋼電阻點焊數(shù)值模擬方面的工作比較有限．文中采用ANSYS有限元軟件，建立了一個二維軸對稱模型，對DP600電阻點焊過程中的熔核成形、溫度變化、接觸壓強變化、工件應力和變形情況進行了分析．1有限元建模文中用到的二維軸對稱模型如圖1所示，采用順序耦合方法，，即先由熱－電分析得到溫度場，再將圖1模型描述Fig.1Modeldescription

嘈鋬憂鈌蛭?0mm×40mm．試樣在焊前使用丙酮清洗，焊接采用的是50Hz交流電96kW氣動點焊機．焊接電極選用錐形銅電極，電極端面直徑6．0mm．電極壓力為3．5kN，焊接電流為10kA，預壓和維持時間均為0．2s，焊接時間分別選為0．16，0．22，0．28和0．34s，對每一組焊接參數(shù)組合均重復焊接三次．焊接完成后的試樣沿板寬方向在焊核中間沿直徑切開，然后打磨、拋光、侵蝕．最后，結合光學顯微鏡及標尺軟件測量熔核平均尺寸．3試驗結果與討論3．1溫度場與熔核成形分析焊接時間設置為0．28s時的焊接階段結束時的溫度場如圖2所示，其中灰色區(qū)域代表熔核(溫度高于1500℃)．可以看到，在焊接結束時熔核中心位置最高溫度達到2051℃，遠遠高于工件材料的熔點．在遠離熔核中心的區(qū)域，由于沒有電流流過，所以溫度基本上沒有變化．另外，預測的熔核形狀與試驗結果對比也較為理想．然而，如果熔核尺寸過大，在實際焊接過程中容易產(chǎn)生飛濺，從而影響焊點質量．因此，為了保證數(shù)值模擬結果的準確性，在接下來的分析中，如無特殊說明，均結合焊接時間為0．28s的結果進行分析．圖2焊接階段結束時的溫度場Fig.2Temperaturefieldatendofweldingstage中心點處的溫度隨時間變化曲線如圖3所示，中心點1和2在圖1中已經(jīng)給出．可以看到，在焊接結束時，中心點的溫度達到最高．中心點2的溫度升高速率明顯高于中心點1，這是由工件/工件間的高接觸電阻率所導致的．工件中心點2在大致0．1s時達到熔點，熔核開始形成．接下來，中心點的溫度升高速率有所下降，這跟接觸電阻的消失以及高溫環(huán)境下的高熱耗散率有關，但由于焊接電流的存在，溫度仍然保持上升趨勢，因此熔核不斷長大．圖3中心點處溫度隨時間變化曲線Fig.3Temperaturehistoryatcenterpoints?

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 姚河清;張書朋;李凌;蔣爽;;一種新的電阻點焊方法[J];機電工程技術;2007年01期

2 張書浩;曹彪;王曉東;;逆變電阻點焊動態(tài)信息的研究[J];電焊機;2009年09期

3 王洪亮;王亭;徐國成;;不銹鋼城軌客車車體電阻點焊質量監(jiān)控[J];焊接技術;2010年10期

4 陳科羽;黎麗;;電阻點焊品質穩(wěn)定性的控制方法[J];裝備制造技術;2012年08期

5 吳松;王敏;程軒挺;吳嘉元;孫游;;鋁合金電阻點焊研究現(xiàn)狀及工業(yè)應用[J];電焊機;2013年09期

6 唐金蓉,喻盛科;鋁-鈦電阻點焊連接特征的研究[J];材料工程;1991年04期

7 曾鴻志,單平;電阻點焊過程及質量控制方法的研究進展[J];焊接技術;2000年05期

8 程方杰,廉金瑞,單平,胡繩蓀;鋁合金電阻點焊電極燒損機理的研究[J];兵器材料科學與工程;2003年02期

9 曹彪,曾敏,朱祥彪;精密逆變電阻點焊的應用[J];電焊機;2003年01期

10 徐進,牛占文,廉金瑞,李寶清,吳志生;電阻點焊過程數(shù)值模擬的研究與進展[J];焊接技術;2003年01期

相關會議論文 前10條

1 邸桂琳;;飛機鈦合金電阻點焊生產(chǎn)中壓痕深度控制研究[A];第十屆沈陽科學學術年會論文集（信息科學與工程技術分冊）[C];2013年

2 楊清智;;智能化中頻逆變電阻點焊系統(tǒng)在企業(yè)內的應用[A];2007年全國機電企業(yè)工藝年會《星火機床杯》工藝創(chuàng)新發(fā)展綠色制造節(jié)約型工藝有獎征文科技論文集[C];2007年

3 張延松;P.C.Wang;陳關龍;;車身電阻點焊電極修磨時刻的在線判別方法[A];第十五次全國焊接學術會議論文集[C];2010年

4 玄文博;羅震;李洋;凡乃峰;;基于迭代Tikhonov正則化方法的電阻點焊熔核反演成像研究[A];第十五次全國焊接學術會議論文集[C];2010年

5 凡乃峰;羅震;李洋;玄文博;;用共軛梯度正則化方法研究電阻點焊熔核反演成像[A];第十五次全國焊接學術會議論文集[C];2010年

6 劉培基;蘇瑾;呼延新崗;;無壓痕電阻點焊[A];第二屆中國北方焊接學術會議論文集[C];2001年

7 方平;黎華;;基于動態(tài)電參數(shù)分析的電阻點焊質量判別研究[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

8 張建勛;雷兵飛;;電阻點焊過程數(shù)值模擬與仿真分析技術[A];第十一次全國焊接會議論文集（第2冊）[C];2005年

9 張勇;謝紅霞;馬鐵軍;李鵬雁;;不銹鋼電阻點焊熔核冷卻速度的計算[A];第十六次全國焊接學術會議論文摘要集[C];2011年

10 田健;翟秋亞;陳凱;徐錦鋒;;應用高熵合金箔帶電阻點焊鈦/鋼的試驗研究[A];第四屆數(shù)控機床與自動化技術高層論壇論文集[C];2013年

相關重要報紙文章 前4條

1 全榮;有助于車身輕量化的新一代電阻點焊技術[N];世界金屬導報;2013年

2 記者 張彬彬;為中國產(chǎn)業(yè)工人摘得科技大獎[N];吉林日報;2012年

3 本報記者 陳楚;自主創(chuàng)新助一汽自主騰飛[N];中國商報;2012年

4 記者 宗寶泉;一汽點焊工探囊國家科技進步獎[N];科技日報;2012年

相關博士學位論文 前10條

1 李海波;316LVM不銹鋼電阻點焊信息檢測分析及質量實時控制研究[D];華南理工大學;2016年

2 孫夢;基于中間層的AZ31鎂合金/5052鋁合金電阻點焊焊接性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

3 萬曉東;微電阻點焊條件下的質量控制問題研究[D];華中科技大學;2016年

4 沈琦;高強鋼磁控電阻點焊機理與工藝方法研究[D];上海交通大學;2012年

5 劉靜;不銹鋼電阻點焊質量超聲波定量及智能化檢測研究[D];吉林大學;2015年

6 文靜;電阻點焊質量監(jiān)測智能化及系統(tǒng)研究[D];吉林大學;2010年

7 張鵬;雙相鋼電阻點焊性能特征與焊接機理研究[D];華中科技大學;2010年

8 王先鋒;基于電極振動的電阻點焊質量監(jiān)測方法與機理研究[D];上海交通大學;2011年

9 梁彩平;管—板單面電阻點焊環(huán)形熔核形成過程及性能研究[D];上海交通大學;2008年

10 李洋;電阻點焊形核基礎問題及焊點質量強化研究[D];天津大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 范亞楠;電阻點焊電流參數(shù)信息監(jiān)測及分析研究[D];吉林大學;2012年

2 周華飛;高頻逆變電阻點焊電源的研制[D];華南理工大學;2015年

3 陳燕飛;輕量化汽車車身先進高強鋼的電阻點焊研究[D];南昌大學;2015年

4 陳飛;鋁—硅先進高強度鋼電阻點焊焊接工藝及組織與性能研究[D];江蘇科技大學;2015年

5 王t;鋁合金/低碳鋼電阻點焊動態(tài)過程研究[D];上海交通大學;2015年

6 楊瀟;TTS443電阻點焊數(shù)值模擬及組織性能研究[D];太原理工大學;2016年

7 張大龍;基于STM32的電阻點焊質量在線檢測系統(tǒng)開發(fā)[D];東北大學;2014年

8 蘇雷;6061-T6鋁合金/SUS301L不銹鋼異種金屬電阻點焊的研究[D];吉林大學;2016年

9 柳艷軍;16Mn鋼/6063-T6鋁合金異種金屬電阻點焊的研究[D];吉林大學;2016年

10 饒輪;車用高強鋼DP780電阻點焊接頭微觀組織和力學性能的研究[D];上海工程技術大學;2016年

本文編號：2554599