Q&P980CR鋼電阻點(diǎn)焊工藝優(yōu)化及數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-09 16:33
汽車輕量化成為汽車研發(fā)與制造的重要目標(biāo)。采用高強(qiáng)鋼板可以在滿足汽車車身強(qiáng)度和剛度要求的同時(shí),減小車身所用鋼板厚度,從而實(shí)現(xiàn)輕量化車身。Q&P鋼(Quenching and Partitioning)由于兼具高強(qiáng)度和良好成形性的優(yōu)勢(shì),成為汽車結(jié)構(gòu)件的極佳選擇。在汽車制造業(yè)中,由于電阻點(diǎn)焊具有生產(chǎn)效率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)而成為汽車車身結(jié)構(gòu)件連接中應(yīng)用最廣泛的工藝方法。然而Q&P鋼在電阻點(diǎn)焊的實(shí)際應(yīng)用中,由于母材的碳當(dāng)量(Carbon equivalent number,Ceq)較高,焊后接頭淬硬組織較多,從而導(dǎo)致其焊點(diǎn)塑性較差,并嚴(yán)重影響焊點(diǎn)的力學(xué)性能,制約了其在車身制造中的實(shí)際應(yīng)用。因此,開展Q&P鋼電阻點(diǎn)焊的工藝和性能優(yōu)化研究,對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)Q&P鋼的廣泛應(yīng)用具有極高的實(shí)際意義。本文以1.2mmQ&P980CR鋼板為研究對(duì)象,分別采用工頻交流和中頻逆變兩種焊接模式進(jìn)行多組點(diǎn)焊工藝試驗(yàn),研究Q&P的點(diǎn)焊工藝過程參數(shù)對(duì)焊點(diǎn)性能的影響規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)獲得的較佳焊接工藝參數(shù)范圍內(nèi),焊接電流對(duì)接頭力學(xué)性能和熔核尺寸的影響最大,而電極壓力的影響最小;總體而言,在相同的焊接電流下,中頻逆變模式的焊點(diǎn)拉...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 Q&P鋼介紹
1.2.1 Q&P鋼加工工藝
1.2.2 Q&P鋼顯微組織
1.3 Q&P鋼電阻點(diǎn)焊研究
1.3.1 電阻點(diǎn)焊特點(diǎn)及應(yīng)用
1.3.2 先進(jìn)高強(qiáng)鋼(AHSS)電阻點(diǎn)焊研究現(xiàn)狀
1.3.3 Q&P鋼電阻點(diǎn)焊研究現(xiàn)狀
1.3.4 Q&P980 鋼點(diǎn)焊主要問題及難點(diǎn)
1.4 數(shù)值模擬在電阻點(diǎn)焊中的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.4.1 數(shù)值模擬在電阻點(diǎn)焊過程分析中的應(yīng)用
1.4.2 電阻點(diǎn)焊數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.5 研究內(nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及分析儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試樣規(guī)格
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 試樣規(guī)格
2.2 試驗(yàn)設(shè)備與儀器
2.2.1 焊接設(shè)備
2.2.2 其他設(shè)備
2.3 電阻點(diǎn)焊試驗(yàn)過程和方法
2.4 SORPAS軟件數(shù)值模擬
2.4.1 SORPAS簡介
2.4.2 邊界條件及材料屬性
2.5 本章小結(jié)
第三章 Q&P980 鋼板電阻點(diǎn)焊工藝及性能研究
3.1 工藝參數(shù)對(duì)Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.1.1 焊接電流對(duì)點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.1.2 焊接時(shí)間對(duì)點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.1.3 電極壓力對(duì)點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.2 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭顯微組織分析
3.2.1 點(diǎn)焊接頭的宏觀缺陷
3.2.2 點(diǎn)焊接頭微觀組織分析
3.3 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭顯微硬度分析
3.4 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭拉剪斷裂失效方式
3.5 本章小結(jié)
第四章 Q&P980 鋼電阻點(diǎn)焊過程模擬及工藝優(yōu)化方案設(shè)計(jì)
4.1 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭溫度場(chǎng)模擬
4.1.1 典型參數(shù)下點(diǎn)焊接頭區(qū)域溫度場(chǎng)分布
4.1.2 焊接工藝參數(shù)對(duì)點(diǎn)焊接頭區(qū)域溫度分布的影響
4.2 Q&P980 鋼電阻點(diǎn)焊其他模擬結(jié)果及分析
4.2.1 點(diǎn)焊接頭區(qū)域冷卻速度
4.2.2 點(diǎn)焊接頭區(qū)域接觸電阻動(dòng)態(tài)分布
4.3 Q&P980 點(diǎn)焊熔核直徑模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
4.4 Q&P鋼電阻點(diǎn)焊后熱電流脈沖工藝優(yōu)化方案設(shè)計(jì)
4.4.1 Q&P980 鋼電阻點(diǎn)焊后熱電流脈沖工藝優(yōu)化方案
4.4.2 基于SORPAS模擬的后熱電流脈沖優(yōu)化方案焊接參數(shù)的確定
4.5 本章小結(jié)
第五章 Q&P980 鋼板電阻點(diǎn)焊工藝優(yōu)化
5.1 后熱電流脈沖優(yōu)化工藝對(duì)點(diǎn)焊接頭性能的影響
5.2 焊后鍛壓力對(duì)點(diǎn)焊接頭性能的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鍍鋅Q&P980鋼電阻點(diǎn)焊接頭液態(tài)金屬脆裂紋的影響因素分析[J]. 孔諒,凌展翔,王澤,王敏,潘華,雷鳴. 焊接學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]Q&P鋼電阻點(diǎn)焊工藝和搭接接頭疲勞性能試驗(yàn)研究[J]. 唐繼宗,鄒丹青,蔣浩民,陳新平,李淑慧. 熱加工工藝. 2014(15)
[3]汽車輕量化及其材料的經(jīng)濟(jì)選用[J]. 王利,陸匠心. 汽車工藝與材料. 2013(01)
[4]2mm厚1000 MPa級(jí)雙相鋼板電阻點(diǎn)焊工藝參數(shù)的優(yōu)化[J]. 于燕,陳軍,王敏,王鳳雪. 機(jī)械工程材料. 2011(08)
[5]汽車用先進(jìn)高強(qiáng)鋼的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 李揚(yáng),劉漢武,杜云慧,張鵬. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(13)
[6]雙相鋼膠焊與電阻點(diǎn)焊接頭性能對(duì)比分析[J]. 孫海濤,張延松,來新民,陳關(guān)龍. 焊接學(xué)報(bào). 2009(10)
[7]DP590GA熱鍍鋅雙相鋼電阻點(diǎn)焊接頭性能[J]. 徐士航,王敏,施天寅,潘華,雷鳴. 電焊機(jī). 2009(10)
[8]中頻逆變電阻焊的優(yōu)勢(shì)[J]. 劉世權(quán). 現(xiàn)代焊接. 2008(12)
[9]中頻逆變電阻焊的優(yōu)勢(shì)[J]. 劉世權(quán). 現(xiàn)代焊接. 2008 (12)
[10]汽車輕量化先進(jìn)高強(qiáng)鋼與節(jié)能減排[J]. 康永林. 鋼鐵. 2008(06)
博士論文
[1]白車身參數(shù)化建模與多目標(biāo)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D]. 季楓.吉林大學(xué) 2014
[2]雙相鋼點(diǎn)焊熔核界面撕裂失效機(jī)理與控制方法研究[D]. 張小云.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]考慮沖壓和點(diǎn)焊工藝影響的Q&P鋼疲勞性能試驗(yàn)研究[D]. 唐繼宗.上海交通大學(xué) 2014
[2]DP1000高強(qiáng)鋼點(diǎn)焊工藝及接頭組織與性能[D]. 胡銀輝.吉林大學(xué) 2013
[3]超高強(qiáng)度熱成形鋼板電阻點(diǎn)焊數(shù)值模擬及分析[D]. 鄭文.上海交通大學(xué) 2013
[4]熱成形鋼板B1500HS電阻點(diǎn)焊性能研究及工藝優(yōu)化[D]. 楊柳.上海交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3657449
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 Q&P鋼介紹
1.2.1 Q&P鋼加工工藝
1.2.2 Q&P鋼顯微組織
1.3 Q&P鋼電阻點(diǎn)焊研究
1.3.1 電阻點(diǎn)焊特點(diǎn)及應(yīng)用
1.3.2 先進(jìn)高強(qiáng)鋼(AHSS)電阻點(diǎn)焊研究現(xiàn)狀
1.3.3 Q&P鋼電阻點(diǎn)焊研究現(xiàn)狀
1.3.4 Q&P980 鋼點(diǎn)焊主要問題及難點(diǎn)
1.4 數(shù)值模擬在電阻點(diǎn)焊中的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.4.1 數(shù)值模擬在電阻點(diǎn)焊過程分析中的應(yīng)用
1.4.2 電阻點(diǎn)焊數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.5 研究內(nèi)容和意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及分析儀器
2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試樣規(guī)格
2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.2 試樣規(guī)格
2.2 試驗(yàn)設(shè)備與儀器
2.2.1 焊接設(shè)備
2.2.2 其他設(shè)備
2.3 電阻點(diǎn)焊試驗(yàn)過程和方法
2.4 SORPAS軟件數(shù)值模擬
2.4.1 SORPAS簡介
2.4.2 邊界條件及材料屬性
2.5 本章小結(jié)
第三章 Q&P980 鋼板電阻點(diǎn)焊工藝及性能研究
3.1 工藝參數(shù)對(duì)Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.1.1 焊接電流對(duì)點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.1.2 焊接時(shí)間對(duì)點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.1.3 電極壓力對(duì)點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能及熔核尺寸的影響
3.2 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭顯微組織分析
3.2.1 點(diǎn)焊接頭的宏觀缺陷
3.2.2 點(diǎn)焊接頭微觀組織分析
3.3 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭顯微硬度分析
3.4 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭拉剪斷裂失效方式
3.5 本章小結(jié)
第四章 Q&P980 鋼電阻點(diǎn)焊過程模擬及工藝優(yōu)化方案設(shè)計(jì)
4.1 Q&P980 鋼點(diǎn)焊接頭溫度場(chǎng)模擬
4.1.1 典型參數(shù)下點(diǎn)焊接頭區(qū)域溫度場(chǎng)分布
4.1.2 焊接工藝參數(shù)對(duì)點(diǎn)焊接頭區(qū)域溫度分布的影響
4.2 Q&P980 鋼電阻點(diǎn)焊其他模擬結(jié)果及分析
4.2.1 點(diǎn)焊接頭區(qū)域冷卻速度
4.2.2 點(diǎn)焊接頭區(qū)域接觸電阻動(dòng)態(tài)分布
4.3 Q&P980 點(diǎn)焊熔核直徑模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
4.4 Q&P鋼電阻點(diǎn)焊后熱電流脈沖工藝優(yōu)化方案設(shè)計(jì)
4.4.1 Q&P980 鋼電阻點(diǎn)焊后熱電流脈沖工藝優(yōu)化方案
4.4.2 基于SORPAS模擬的后熱電流脈沖優(yōu)化方案焊接參數(shù)的確定
4.5 本章小結(jié)
第五章 Q&P980 鋼板電阻點(diǎn)焊工藝優(yōu)化
5.1 后熱電流脈沖優(yōu)化工藝對(duì)點(diǎn)焊接頭性能的影響
5.2 焊后鍛壓力對(duì)點(diǎn)焊接頭性能的影響
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鍍鋅Q&P980鋼電阻點(diǎn)焊接頭液態(tài)金屬脆裂紋的影響因素分析[J]. 孔諒,凌展翔,王澤,王敏,潘華,雷鳴. 焊接學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]Q&P鋼電阻點(diǎn)焊工藝和搭接接頭疲勞性能試驗(yàn)研究[J]. 唐繼宗,鄒丹青,蔣浩民,陳新平,李淑慧. 熱加工工藝. 2014(15)
[3]汽車輕量化及其材料的經(jīng)濟(jì)選用[J]. 王利,陸匠心. 汽車工藝與材料. 2013(01)
[4]2mm厚1000 MPa級(jí)雙相鋼板電阻點(diǎn)焊工藝參數(shù)的優(yōu)化[J]. 于燕,陳軍,王敏,王鳳雪. 機(jī)械工程材料. 2011(08)
[5]汽車用先進(jìn)高強(qiáng)鋼的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展方向[J]. 李揚(yáng),劉漢武,杜云慧,張鵬. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(13)
[6]雙相鋼膠焊與電阻點(diǎn)焊接頭性能對(duì)比分析[J]. 孫海濤,張延松,來新民,陳關(guān)龍. 焊接學(xué)報(bào). 2009(10)
[7]DP590GA熱鍍鋅雙相鋼電阻點(diǎn)焊接頭性能[J]. 徐士航,王敏,施天寅,潘華,雷鳴. 電焊機(jī). 2009(10)
[8]中頻逆變電阻焊的優(yōu)勢(shì)[J]. 劉世權(quán). 現(xiàn)代焊接. 2008(12)
[9]中頻逆變電阻焊的優(yōu)勢(shì)[J]. 劉世權(quán). 現(xiàn)代焊接. 2008 (12)
[10]汽車輕量化先進(jìn)高強(qiáng)鋼與節(jié)能減排[J]. 康永林. 鋼鐵. 2008(06)
博士論文
[1]白車身參數(shù)化建模與多目標(biāo)輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D]. 季楓.吉林大學(xué) 2014
[2]雙相鋼點(diǎn)焊熔核界面撕裂失效機(jī)理與控制方法研究[D]. 張小云.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]考慮沖壓和點(diǎn)焊工藝影響的Q&P鋼疲勞性能試驗(yàn)研究[D]. 唐繼宗.上海交通大學(xué) 2014
[2]DP1000高強(qiáng)鋼點(diǎn)焊工藝及接頭組織與性能[D]. 胡銀輝.吉林大學(xué) 2013
[3]超高強(qiáng)度熱成形鋼板電阻點(diǎn)焊數(shù)值模擬及分析[D]. 鄭文.上海交通大學(xué) 2013
[4]熱成形鋼板B1500HS電阻點(diǎn)焊性能研究及工藝優(yōu)化[D]. 楊柳.上海交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3657449
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