1800MPa級熱成形鋼電阻點焊工藝優(yōu)化及組織性能研究
發(fā)布時間:2023-03-11 00:06
減小汽車重量是汽車輕量化發(fā)展的重要手段之一,減小汽車重量的有效手段就是使用輕質(zhì)材料代替現(xiàn)有汽車使用材料,同時又保證汽車本身的安全性、舒適性。超高強熱成形鋼因具備成形精準度高、零回彈、對磨具損傷小、厚度薄且強度高等優(yōu)點而被逐步應(yīng)用在汽車生產(chǎn)制造中,更新汽車用材的同時也要匹配相對應(yīng)的加工工藝。因此,研究1800MPa級熱成形鋼薄板電阻點焊工藝下的焊接性能可為實際生產(chǎn)提供重要的理論參考,符合汽車輕量化和節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢。本文通過安川公司生產(chǎn)的DX-200MS165點焊機器人對1.2mm厚PHS1800熱成形鋼進行點焊實驗,重點研究點焊工藝參數(shù)對接頭截面特性、微觀組織和力學性能的影響,通過混合正交實驗得出接頭性能最佳的點焊工藝參數(shù),并對點焊接頭的溫度場、壓痕直徑和拉剪力等進行了有限元模擬分析。實驗結(jié)果表明,點焊工藝參數(shù)對點焊接頭的成形、組織和性能具有一定的影響。隨著焊接電流和焊接時間的增加,點焊接頭的焊透率、壓痕率、熔核直徑、壓痕直徑均顯著增加;隨著電極壓力的增大,點焊接頭的焊透率略有降低,壓痕率略有增加,熔核直徑、壓痕直徑均無明顯變化。點焊接頭母材區(qū)由全馬氏體組成;熔核區(qū)主要由板條狀馬氏體...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 熱成形工藝
1.2.1 熱成形工藝原理
1.2.2 熱成形直接成形工藝和間接成形工藝
1.3 熱成形鋼
1.4 熱成形鋼的焊接研究
1.5 電阻點焊數(shù)值模擬的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.5.1 數(shù)值模擬簡介
1.5.2 電阻點焊數(shù)值模擬
1.6 本文研究意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料、設(shè)備及方法
2.1 實驗材料及熱處理
2.1.1 實驗材料
2.1.2 PHS1800 基板熱處理工藝
2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方法
2.3.1 點焊接頭宏觀形貌及顯微組織分析
2.3.2 點焊接頭力學性能測試
2.3.3 基于Simufact.welding有限元模擬仿真分析
第3章 PHS1800 熱成形鋼點焊工藝參數(shù)正交實驗及接頭截面特性
3.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭截面特性
3.2 工藝參數(shù)對點焊接頭截面特性的影響
3.2.1 焊接電流對點焊接頭截面特性的影響
3.2.2 焊接時間對點焊接頭截面特性的影響
3.2.3 電極壓力對點焊接頭截面特性的影響
3.3 正交實驗設(shè)計及分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 PHS1800 熱成形鋼點焊工藝參數(shù)對接頭微觀組織的影響
4.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭不同區(qū)域微觀組織
4.1.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭母材區(qū)微觀組織
4.1.2 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭熱影響區(qū)微觀組織
4.1.3 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭熔核區(qū)微觀組織
4.2 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭熔核區(qū)元素分布
4.3 工藝參數(shù)對點焊接頭微觀組織的影響
4.3.1 焊接電流對點焊接頭微觀組織的影響
4.3.2 焊接時間對點焊接頭微觀組織的影響
4.3.3 電極壓力對點焊接頭微觀組織的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 PHS1800 熱成形鋼點焊工藝參數(shù)對接頭力學性能的影響
5.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭顯微硬度
5.1.1 點焊接頭顯微硬度的分布
5.1.2 點焊接頭各區(qū)域顯微硬度的對比分析
5.2 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭拉伸性能
5.2.1點焊接頭拉伸實驗
5.2.2 點焊接頭拉伸受力分析
5.3 工藝參數(shù)對點焊接頭力學性能的影響
5.3.1 焊接電流對點焊接頭力學性能的影響
5.3.2 焊接時間對點焊接頭力學性能的影響
5.3.3 電極壓力對點焊接頭力學性能的影響
5.4 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭斷裂失效模型
5.4.1 界面斷裂
5.4.2 拔出斷裂
5.5 本章小結(jié)
第6章 PHS1800 熱成形鋼點焊有限元模擬分析
6.1 PHS1800 熱成形鋼點焊模型的建立
6.1.1 PHS1800 熱成形鋼點焊幾何模型的建立
6.1.2 PHS1800 熱成形鋼性能參數(shù)的確定
6.2 PHS1800 熱成形鋼點焊過程模擬分析
6.3 點焊工藝參數(shù)對PHS1800 熱成形鋼溫度場的影響
6.3.1 模擬軟件中點焊接頭溫度場的測量
6.3.2 焊接電流對點焊接頭溫度場的影響
6.3.3 焊接時間對點焊接頭溫度場的影響
6.3.4 電極壓力對點焊接頭溫度場的影響
6.4 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭壓痕直徑模擬結(jié)果
6.5 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭拉剪力模擬結(jié)果
6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻
在學期間研究成果
致謝
本文編號:3758814
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 熱成形工藝
1.2.1 熱成形工藝原理
1.2.2 熱成形直接成形工藝和間接成形工藝
1.3 熱成形鋼
1.4 熱成形鋼的焊接研究
1.5 電阻點焊數(shù)值模擬的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
1.5.1 數(shù)值模擬簡介
1.5.2 電阻點焊數(shù)值模擬
1.6 本文研究意義及內(nèi)容
1.6.1 研究意義
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料、設(shè)備及方法
2.1 實驗材料及熱處理
2.1.1 實驗材料
2.1.2 PHS1800 基板熱處理工藝
2.2 實驗設(shè)備
2.3 實驗方法
2.3.1 點焊接頭宏觀形貌及顯微組織分析
2.3.2 點焊接頭力學性能測試
2.3.3 基于Simufact.welding有限元模擬仿真分析
第3章 PHS1800 熱成形鋼點焊工藝參數(shù)正交實驗及接頭截面特性
3.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭截面特性
3.2 工藝參數(shù)對點焊接頭截面特性的影響
3.2.1 焊接電流對點焊接頭截面特性的影響
3.2.2 焊接時間對點焊接頭截面特性的影響
3.2.3 電極壓力對點焊接頭截面特性的影響
3.3 正交實驗設(shè)計及分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 PHS1800 熱成形鋼點焊工藝參數(shù)對接頭微觀組織的影響
4.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭不同區(qū)域微觀組織
4.1.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭母材區(qū)微觀組織
4.1.2 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭熱影響區(qū)微觀組織
4.1.3 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭熔核區(qū)微觀組織
4.2 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭熔核區(qū)元素分布
4.3 工藝參數(shù)對點焊接頭微觀組織的影響
4.3.1 焊接電流對點焊接頭微觀組織的影響
4.3.2 焊接時間對點焊接頭微觀組織的影響
4.3.3 電極壓力對點焊接頭微觀組織的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 PHS1800 熱成形鋼點焊工藝參數(shù)對接頭力學性能的影響
5.1 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭顯微硬度
5.1.1 點焊接頭顯微硬度的分布
5.1.2 點焊接頭各區(qū)域顯微硬度的對比分析
5.2 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭拉伸性能
5.2.1點焊接頭拉伸實驗
5.2.2 點焊接頭拉伸受力分析
5.3 工藝參數(shù)對點焊接頭力學性能的影響
5.3.1 焊接電流對點焊接頭力學性能的影響
5.3.2 焊接時間對點焊接頭力學性能的影響
5.3.3 電極壓力對點焊接頭力學性能的影響
5.4 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭斷裂失效模型
5.4.1 界面斷裂
5.4.2 拔出斷裂
5.5 本章小結(jié)
第6章 PHS1800 熱成形鋼點焊有限元模擬分析
6.1 PHS1800 熱成形鋼點焊模型的建立
6.1.1 PHS1800 熱成形鋼點焊幾何模型的建立
6.1.2 PHS1800 熱成形鋼性能參數(shù)的確定
6.2 PHS1800 熱成形鋼點焊過程模擬分析
6.3 點焊工藝參數(shù)對PHS1800 熱成形鋼溫度場的影響
6.3.1 模擬軟件中點焊接頭溫度場的測量
6.3.2 焊接電流對點焊接頭溫度場的影響
6.3.3 焊接時間對點焊接頭溫度場的影響
6.3.4 電極壓力對點焊接頭溫度場的影響
6.4 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭壓痕直徑模擬結(jié)果
6.5 PHS1800 熱成形鋼點焊接頭拉剪力模擬結(jié)果
6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻
在學期間研究成果
致謝
本文編號:3758814
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