鋁合金電阻點(diǎn)焊組織與失效模式研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-09 14:58
可熱處理強(qiáng)化的6000系鋁合金是理想的汽車輕量化材料。AA6016鋁合金在成形性和抗腐蝕性上具有極大的優(yōu)勢(shì),在國(guó)內(nèi)汽車板材市場(chǎng)上已經(jīng)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)和試用階段。傳統(tǒng)汽車鋼板裝配中使用最廣泛的連接工藝是電阻點(diǎn)焊,但是由于鋁合金具有較高的電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù),很難控制鋁合金電阻點(diǎn)焊的接頭質(zhì)量。本論文圍繞1mm厚AA6016鋁合金薄板制定了一系列焊接工藝參數(shù),確定了優(yōu)質(zhì)焊接接頭的工藝參數(shù)范圍,分析了不同焊接參數(shù)對(duì)鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭質(zhì)量的影響,開展了點(diǎn)焊接頭微觀組織研究,結(jié)合拉伸剪切實(shí)驗(yàn)和有限元模擬分析了焊接接頭不同失效模式的影響因素。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)通過熔核剝離實(shí)驗(yàn)確定了1mm-1mm20AA6016鋁合金電阻點(diǎn)焊優(yōu)質(zhì)熔核所對(duì)應(yīng)的焊接參數(shù)范圍為:焊接電流24-30kA;焊接時(shí)間60-100ms;電極壓力3.6-3.84kN。隨著焊接電流增加,熔核剝離直徑也增大;隨著焊接時(shí)間增加,熔核剝離直徑增直5mm后保持不變;隨著電極壓力的增大,熔核剝離直徑先增加后減少。(2)鋁合金點(diǎn)焊接頭可分為三個(gè)區(qū)域:母材區(qū)、熱影響區(qū)和熔核區(qū),熔核區(qū)內(nèi)部根據(jù)組織形貌不同又可分為等軸晶區(qū)和柱狀晶區(qū)。等軸晶區(qū)...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 引言
1.2 鋁合金在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 電阻點(diǎn)焊連接工藝在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 電阻點(diǎn)焊連接工藝的研究現(xiàn)狀
1.4.1 電阻點(diǎn)焊的基本原理
1.4.2 鋁合金電阻點(diǎn)焊工藝研究
1.4.3 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭微觀組織
1.4.4 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能
1.4.5 鋁合金電阻點(diǎn)焊靜態(tài)拉伸有限元模擬方法
1.5 論文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 焊接設(shè)備與焊接參數(shù)
2.3 實(shí)驗(yàn)分析方法與設(shè)備
2.3.1 熔核剝離實(shí)驗(yàn)
2.3.2 顯微組織分析
2.3.3 準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
2.3.4 掃描電子顯微鏡觀察
2.3.5 維氏顯微硬度測(cè)試
3 電阻點(diǎn)焊接頭微觀組織及力學(xué)性能研究
3.1 焊接工藝參數(shù)對(duì)鋁合金電阻點(diǎn)焊熔核剝離直徑的影響
3.2 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭微觀組織
3.3 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭主要缺陷
3.4 硬度測(cè)試
3.5 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸分析
3.6 本章小結(jié)
4 電阻點(diǎn)焊接頭失效模式的研究
4.1 熔核直徑對(duì)失效模式的影響
4.2 斷口分析
4.3 掃描分析
4.4 本章小結(jié)
5 電阻點(diǎn)焊拉伸實(shí)驗(yàn)有限元模擬
5.1 建立實(shí)體模型
5.2 網(wǎng)格劃分
5.3 材料參數(shù)設(shè)定
5.3.1 彈性與塑性的定義
5.3.2 斷裂準(zhǔn)則的定義
5.4 邊界條件設(shè)定
5.5 模擬結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁合金電阻點(diǎn)焊的熔核形成過程[J]. 李洋,羅震,白楊,顏福裕. 焊接學(xué)報(bào). 2014(02)
博士論文
[1]鋁合金點(diǎn)焊接頭疲勞性能與壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 石燕棟.南京航空航天大學(xué) 2013
本文編號(hào):3177511
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 引言
1.2 鋁合金在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 電阻點(diǎn)焊連接工藝在汽車上的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 電阻點(diǎn)焊連接工藝的研究現(xiàn)狀
1.4.1 電阻點(diǎn)焊的基本原理
1.4.2 鋁合金電阻點(diǎn)焊工藝研究
1.4.3 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭微觀組織
1.4.4 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能
1.4.5 鋁合金電阻點(diǎn)焊靜態(tài)拉伸有限元模擬方法
1.5 論文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 焊接設(shè)備與焊接參數(shù)
2.3 實(shí)驗(yàn)分析方法與設(shè)備
2.3.1 熔核剝離實(shí)驗(yàn)
2.3.2 顯微組織分析
2.3.3 準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
2.3.4 掃描電子顯微鏡觀察
2.3.5 維氏顯微硬度測(cè)試
3 電阻點(diǎn)焊接頭微觀組織及力學(xué)性能研究
3.1 焊接工藝參數(shù)對(duì)鋁合金電阻點(diǎn)焊熔核剝離直徑的影響
3.2 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭微觀組織
3.3 鋁合金電阻點(diǎn)焊接頭主要缺陷
3.4 硬度測(cè)試
3.5 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸分析
3.6 本章小結(jié)
4 電阻點(diǎn)焊接頭失效模式的研究
4.1 熔核直徑對(duì)失效模式的影響
4.2 斷口分析
4.3 掃描分析
4.4 本章小結(jié)
5 電阻點(diǎn)焊拉伸實(shí)驗(yàn)有限元模擬
5.1 建立實(shí)體模型
5.2 網(wǎng)格劃分
5.3 材料參數(shù)設(shè)定
5.3.1 彈性與塑性的定義
5.3.2 斷裂準(zhǔn)則的定義
5.4 邊界條件設(shè)定
5.5 模擬結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁合金電阻點(diǎn)焊的熔核形成過程[J]. 李洋,羅震,白楊,顏福裕. 焊接學(xué)報(bào). 2014(02)
博士論文
[1]鋁合金點(diǎn)焊接頭疲勞性能與壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 石燕棟.南京航空航天大學(xué) 2013
本文編號(hào):3177511
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3177511.html
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