高強(qiáng)度鋼22MnB5螺母凸焊的儲(chǔ)能焊工藝特性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-07 03:53
螺母凸焊是汽車焊裝工藝中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),其焊接質(zhì)量的好壞與穩(wěn)定性的高低直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、零件裝配精度乃至整車的可靠性與安全性,因此,研究汽車鋼板螺母凸焊工藝具有重要的應(yīng)用價(jià)值與工程意義。本文以M8六角法蘭焊接螺母和高強(qiáng)度鋼22MnB5為研究對(duì)象,根據(jù)螺母凸焊的生產(chǎn)現(xiàn)狀與焊接質(zhì)量問題,研究了螺母凸焊工藝的儲(chǔ)能焊工藝特性,為解決汽車鋼板螺母凸焊質(zhì)量不穩(wěn)定的焊接難題,提供了一種較為可靠的方法與途徑。本文研究了焊接參數(shù)對(duì)螺母凸焊接頭力學(xué)性能與熔核尺寸的影響,結(jié)果表明,隨著電極壓力的增大,螺母頂出力與熔核尺寸呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì);隨著焊接電壓的增大,螺母頂出力與熔核尺寸呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì);隨著電容容量的增大,螺母頂出力與熔核尺寸呈現(xiàn)增大趨勢(shì),電容容量對(duì)焊接時(shí)間有直接影響,當(dāng)電容容量不小于36 mF時(shí),焊接時(shí)間達(dá)到飽和時(shí)間26 ms。焊接參數(shù)推薦范圍為電極壓力等于11 kN13 kN、焊接電壓等于390 V420 V、電容容量等于36 mF40 mF。分析了典型螺母凸焊接頭顯微組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn),結(jié)果表明,接頭區(qū)域可分為熔核區(qū)(FZ...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 螺母凸焊概況及研究現(xiàn)狀
1.2.1 凸焊工藝原理與特點(diǎn)
1.2.2 螺母凸焊的研究現(xiàn)狀
1.3 電容儲(chǔ)能焊概況及研究現(xiàn)狀
1.3.1 電容儲(chǔ)能焊原理與特點(diǎn)
1.3.2 電容儲(chǔ)能焊的研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源、主要內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 試驗(yàn)材料組織與性能
2.1.2 樣品規(guī)格
2.2 電容儲(chǔ)能焊設(shè)備
2.3 試驗(yàn)儀器與工具
2.3.1 螺母頂出力試驗(yàn)
2.3.2 硬度測(cè)試試驗(yàn)
2.3.3 熔核尺寸與微觀組織試驗(yàn)
2.3.4 有限元分析軟件
2.4 本章小結(jié)
第三章 焊接參數(shù)對(duì)接頭力學(xué)性能與熔核尺寸的影響
3.1 焊接參數(shù)的確定
3.2 電極壓力的影響
3.2.1 電極壓力對(duì)接頭力學(xué)性能與斷裂模式的影響
3.2.2 電極壓力對(duì)熔核尺寸的影響
3.2.3 不同電極壓力下接頭區(qū)域動(dòng)態(tài)電阻的變化曲線
3.3 焊接電壓的影響
3.3.1 焊接電壓對(duì)接頭力學(xué)性能與斷裂模式的影響
3.3.2 焊接電壓對(duì)熔核尺寸的影響
3.3.3 不同焊接電壓下接頭區(qū)域動(dòng)態(tài)電阻的變化曲線
3.4 電容容量的影響
3.4.1 電容容量對(duì)接頭力學(xué)性能與斷裂模式的影響
3.4.2 電容容量對(duì)熔核尺寸的影響
3.4.3 不同電容容量下接頭區(qū)域動(dòng)態(tài)電阻的變化曲線
3.5 本章小結(jié)
第四章 螺母凸焊接頭微觀組織與斷口形貌特征
4.1 焊接接頭組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.2 焊接接頭元素分布規(guī)律
4.3 焊接接頭硬度分布規(guī)律
4.4 螺母凸焊接頭斷口形貌分析
4.4.1 斷裂模式及其裂紋路徑
4.4.2 界面斷裂
4.4.3 部分熔核拔出斷裂
4.4.4 完全熔核拔出斷裂
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于正交試驗(yàn)與遺傳算法的焊接質(zhì)量回歸模型
5.1 正交試驗(yàn)
5.1.1 正交原理
5.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
5.2 遺傳算法基本原理
5.3 建立非線性多元回歸數(shù)學(xué)模型
5.4 基于遺傳算法的回歸模型求解與檢驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于ANSYS的螺母凸焊熔核形成過程數(shù)值模擬
6.1 螺母凸焊過程及凸焊工藝的選取
6.2 預(yù)壓階段接觸行為有限元分析
6.2.1 預(yù)壓階段有限元分析假設(shè)條件
6.2.2 預(yù)壓階段有限元理論及接觸分析
6.2.3 幾何模型、網(wǎng)格劃分及邊界條件
6.2.4 材料力學(xué)性能參數(shù)
6.2.5 螺母凸焊過程預(yù)壓接觸結(jié)果分析與討論
6.3 通電階段熔核形成過程有限元分析
6.3.1 通電階段有限元分析假設(shè)條件
6.3.2 通電階段基本控制方程
6.3.3 幾何模型、網(wǎng)格劃分及邊界條件
6.3.4 材料熱物理參數(shù)
6.3.5 接觸電阻
6.3.6 螺母凸焊熔核形成過程溫度場(chǎng)結(jié)果分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號(hào):3785036
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 螺母凸焊概況及研究現(xiàn)狀
1.2.1 凸焊工藝原理與特點(diǎn)
1.2.2 螺母凸焊的研究現(xiàn)狀
1.3 電容儲(chǔ)能焊概況及研究現(xiàn)狀
1.3.1 電容儲(chǔ)能焊原理與特點(diǎn)
1.3.2 電容儲(chǔ)能焊的研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源、主要內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.1.1 試驗(yàn)材料組織與性能
2.1.2 樣品規(guī)格
2.2 電容儲(chǔ)能焊設(shè)備
2.3 試驗(yàn)儀器與工具
2.3.1 螺母頂出力試驗(yàn)
2.3.2 硬度測(cè)試試驗(yàn)
2.3.3 熔核尺寸與微觀組織試驗(yàn)
2.3.4 有限元分析軟件
2.4 本章小結(jié)
第三章 焊接參數(shù)對(duì)接頭力學(xué)性能與熔核尺寸的影響
3.1 焊接參數(shù)的確定
3.2 電極壓力的影響
3.2.1 電極壓力對(duì)接頭力學(xué)性能與斷裂模式的影響
3.2.2 電極壓力對(duì)熔核尺寸的影響
3.2.3 不同電極壓力下接頭區(qū)域動(dòng)態(tài)電阻的變化曲線
3.3 焊接電壓的影響
3.3.1 焊接電壓對(duì)接頭力學(xué)性能與斷裂模式的影響
3.3.2 焊接電壓對(duì)熔核尺寸的影響
3.3.3 不同焊接電壓下接頭區(qū)域動(dòng)態(tài)電阻的變化曲線
3.4 電容容量的影響
3.4.1 電容容量對(duì)接頭力學(xué)性能與斷裂模式的影響
3.4.2 電容容量對(duì)熔核尺寸的影響
3.4.3 不同電容容量下接頭區(qū)域動(dòng)態(tài)電阻的變化曲線
3.5 本章小結(jié)
第四章 螺母凸焊接頭微觀組織與斷口形貌特征
4.1 焊接接頭組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.2 焊接接頭元素分布規(guī)律
4.3 焊接接頭硬度分布規(guī)律
4.4 螺母凸焊接頭斷口形貌分析
4.4.1 斷裂模式及其裂紋路徑
4.4.2 界面斷裂
4.4.3 部分熔核拔出斷裂
4.4.4 完全熔核拔出斷裂
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于正交試驗(yàn)與遺傳算法的焊接質(zhì)量回歸模型
5.1 正交試驗(yàn)
5.1.1 正交原理
5.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果
5.2 遺傳算法基本原理
5.3 建立非線性多元回歸數(shù)學(xué)模型
5.4 基于遺傳算法的回歸模型求解與檢驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 基于ANSYS的螺母凸焊熔核形成過程數(shù)值模擬
6.1 螺母凸焊過程及凸焊工藝的選取
6.2 預(yù)壓階段接觸行為有限元分析
6.2.1 預(yù)壓階段有限元分析假設(shè)條件
6.2.2 預(yù)壓階段有限元理論及接觸分析
6.2.3 幾何模型、網(wǎng)格劃分及邊界條件
6.2.4 材料力學(xué)性能參數(shù)
6.2.5 螺母凸焊過程預(yù)壓接觸結(jié)果分析與討論
6.3 通電階段熔核形成過程有限元分析
6.3.1 通電階段有限元分析假設(shè)條件
6.3.2 通電階段基本控制方程
6.3.3 幾何模型、網(wǎng)格劃分及邊界條件
6.3.4 材料熱物理參數(shù)
6.3.5 接觸電阻
6.3.6 螺母凸焊熔核形成過程溫度場(chǎng)結(jié)果分析
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號(hào):3785036
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