高强钢胶接点焊工艺过程的声发射信号特征分析
发布时间：2021-01-16 19:23
以1.2 mm厚DP780、DP590双相钢以及6061铝合金为试验材料,设计三因素三水平正交试验,开展胶接点焊工艺试验研究,借助声发射采集系统提取胶接点焊过程中产生的声发射信号,并对声发射信号进行参数分析。结果表明:胶接点焊过程声发射信号存在三个特征阶段:电极加载阶段、熔核形核阶段和电极卸载阶段。由于胶接点焊过程中烧灼气体的排溢对熔池产生冲击,胶接点焊接头焊接过程中形核阶段前半段的声发射信号的振铃计数与幅度均大于点焊接头的振铃计数与幅度。对比分析有飞溅与无飞溅两种情况下的声发射信号,表明:有飞溅形核阶段的声发射信号的振铃计数、正峰值均大于无飞溅形核阶段,将振铃计数、正峰值与未飞溅的胶焊接头焊核直径、拉剪载荷进行拟合,评估胶接点焊接头的质量,发现振铃计数、正峰值与胶接点焊接头的焊核直径、拉剪载荷呈正相关性。对DP780双相钢点焊和胶接点焊过程的声发射信号进行频谱分析,结果表明:点焊接头和胶接点焊接头在发生飞溅时形核阶段对应的优势频段分别集中在250 kHz300 kHz与220 kHz250 kHz之间,主要能量均集中在50 kHz...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
声发射信号的参数含义示意图
第一章绪论9分布以及对应的能谱分布。将点焊接头和胶焊接头发生飞溅与未发生飞溅时所产生的声发射信号通过db4小波基函数4层尺度小波分解，研究其声发射信号的优势频率层，基于优势频率层进行小波重构分析。(5)通过建立胶接点焊接头的有限元模型，在不同位置处设置压力监测点来分析各监测点的压力值，进而模拟胶层受热烧灼气化后对熔池的冲击影响。通过超声波扫描显微镜对胶接点焊接头进行无损检测，分析超声A扫描信号的变化特征以及超声C扫描图像在接头内部熔合状态的演变规律。图1.2技术路线图Fig.1.2Frameworkoftechnicalline
昆明理工大学硕士学位论文12定位，点焊的上下电极采用的电极材料为铬锆铜。本文采用连接件研究中最为常用的单搭点焊接头试样，被连接材料尺寸为110mm×25mm×1.2mm，如图2.1所示。图2.1试件的尺寸及形状Fig.2.1Theshapeandsizeofthespecimens根据试验经验，对DP780高强钢板、DP590钢板和6061铝合金各选取两组焊接工艺参数对试件进行焊接，每组选取6个试件进行点焊，如表2.3所示。表2.3试验表Tab.2.3Tableoftest试件试件编号焊接电流(kA)通电时间(ms)电极压力(MPa)飞溅DP78019.01150.3有27.01000.3无试件试件编号焊接电流(kA)通电时间(ms)电极压力(MPa)飞溅DP590112.0800.4无215.01000.3有试件试件编号焊接电流(kA)通电时间(ms)电极压力(MPa)飞溅6061118.01500.4有212.01000.4无2.1.3胶焊接头制备采用中频逆变式直流点焊机对DP780高强钢板进行胶接点焊连接，本文采用单搭点焊接头试样，被连接材料尺寸为110mm×25mm×1.2mm，胶接剂采用环氧树脂（DP460）。在胶水中加入适量铜粉保证其导电性，环氧树脂与铜粉混合体积比例为1:1。在胶层中加入细铜丝以保证每个胶接试件的胶层厚度一致，细铜丝直径为0.10mm，将胶接剂均匀涂抹于搭接面积为25mm×25mm的试件表面。焊接好的胶焊试件如图2.2所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于声发射信号的铝合金点焊裂纹神经网络监测[J]. 张勇,周昀芸,王博,谢红霞,叶武,滕辉. 机械工程学报. 2016(16)
[2]Mechanical Properties of Resistance Spot Welded Components of High Strength Austenitic Stainless Steel[J]. Wei Liu,Hailong Fan,Xiangzhong Guo,Zhihong Huang,Xiaohui Han. Journal of Materials Science & Technology. 2016(06)
[3]岩石声波-声发射一体化测试装置的研制与应用[J]. 李浩然,杨春和,陈锋,马洪岭,巫尚蔚. 岩土力学. 2016(01)
[4]基于结构负载声发射检测的低碳钢板电阻点焊飞溅表征[J]. 罗怡. 机械工程学报. 2014(14)
[5]基于三轴压缩声发射试验的岩石损伤特征研究[J]. 杨永杰,王德超,郭明福,李博. 岩石力学与工程学报. 2014(01)
[6]基于声发射信号的铝合金材料损伤表征识别[J]. 张卫冬,张习文,杨斌,丁贤飞,艾轶博. 北京科技大学学报. 2013(05)
[7]基于声发射和神经网络的风机叶片裂纹识别研究[J]. 曲弋,陈长征,周昊,周勃. 机械设计与制造. 2012(03)
[8]点焊、胶接和胶焊连接性能比较分析[J]. 杨然,陈君毅,王宏雁. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2011(04)
[9]小波去噪在焊接裂纹声发射信号处理中的应用[J]. 吴小俊,王怀建. 热加工工艺. 2011(11)
[10]电阻点焊接头外观缺陷的诊断模型[J]. 张鹏贤,张志芬,陈剑虹,王晓娥. 焊接学报. 2011(04)
博士论文
[1]双相钢电阻点焊熔核特征分析及质量检测方法研究[D]. 钱昌明.上海交通大学 2014
[2]基于可控电极力的双相钢胶焊熔核质量控制研究[D]. 孙海涛.上海交通大学 2009
[3]集成化声发射信号处理平台的研究[D]. 张平.清华大学 2002
硕士论文
[1]基于模态声发射的管道泄漏识别与定位方法研究[D]. 裴丽莹.北京邮电大学 2009
[2]声发射技术在焊接裂纹检测中的应用研究[D]. 吴小俊.重庆大学 2008
[3]声发射信号处理与分析技术的研究[D]. 杨杰.吉林大学 2005
本文编号：2981391
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
声发射信号的参数含义示意图
第一章绪论9分布以及对应的能谱分布。将点焊接头和胶焊接头发生飞溅与未发生飞溅时所产生的声发射信号通过db4小波基函数4层尺度小波分解，研究其声发射信号的优势频率层，基于优势频率层进行小波重构分析。(5)通过建立胶接点焊接头的有限元模型，在不同位置处设置压力监测点来分析各监测点的压力值，进而模拟胶层受热烧灼气化后对熔池的冲击影响。通过超声波扫描显微镜对胶接点焊接头进行无损检测，分析超声A扫描信号的变化特征以及超声C扫描图像在接头内部熔合状态的演变规律。图1.2技术路线图Fig.1.2Frameworkoftechnicalline
昆明理工大学硕士学位论文12定位，点焊的上下电极采用的电极材料为铬锆铜。本文采用连接件研究中最为常用的单搭点焊接头试样，被连接材料尺寸为110mm×25mm×1.2mm，如图2.1所示。图2.1试件的尺寸及形状Fig.2.1Theshapeandsizeofthespecimens根据试验经验，对DP780高强钢板、DP590钢板和6061铝合金各选取两组焊接工艺参数对试件进行焊接，每组选取6个试件进行点焊，如表2.3所示。表2.3试验表Tab.2.3Tableoftest试件试件编号焊接电流(kA)通电时间(ms)电极压力(MPa)飞溅DP78019.01150.3有27.01000.3无试件试件编号焊接电流(kA)通电时间(ms)电极压力(MPa)飞溅DP590112.0800.4无215.01000.3有试件试件编号焊接电流(kA)通电时间(ms)电极压力(MPa)飞溅6061118.01500.4有212.01000.4无2.1.3胶焊接头制备采用中频逆变式直流点焊机对DP780高强钢板进行胶接点焊连接，本文采用单搭点焊接头试样，被连接材料尺寸为110mm×25mm×1.2mm，胶接剂采用环氧树脂（DP460）。在胶水中加入适量铜粉保证其导电性，环氧树脂与铜粉混合体积比例为1:1。在胶层中加入细铜丝以保证每个胶接试件的胶层厚度一致，细铜丝直径为0.10mm，将胶接剂均匀涂抹于搭接面积为25mm×25mm的试件表面。焊接好的胶焊试件如图2.2所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于声发射信号的铝合金点焊裂纹神经网络监测[J]. 张勇,周昀芸,王博,谢红霞,叶武,滕辉. 机械工程学报. 2016(16)
[2]Mechanical Properties of Resistance Spot Welded Components of High Strength Austenitic Stainless Steel[J]. Wei Liu,Hailong Fan,Xiangzhong Guo,Zhihong Huang,Xiaohui Han. Journal of Materials Science & Technology. 2016(06)
[3]岩石声波-声发射一体化测试装置的研制与应用[J]. 李浩然,杨春和,陈锋,马洪岭,巫尚蔚. 岩土力学. 2016(01)
[4]基于结构负载声发射检测的低碳钢板电阻点焊飞溅表征[J]. 罗怡. 机械工程学报. 2014(14)
[5]基于三轴压缩声发射试验的岩石损伤特征研究[J]. 杨永杰,王德超,郭明福,李博. 岩石力学与工程学报. 2014(01)
[6]基于声发射信号的铝合金材料损伤表征识别[J]. 张卫冬,张习文,杨斌,丁贤飞,艾轶博. 北京科技大学学报. 2013(05)
[7]基于声发射和神经网络的风机叶片裂纹识别研究[J]. 曲弋,陈长征,周昊,周勃. 机械设计与制造. 2012(03)
[8]点焊、胶接和胶焊连接性能比较分析[J]. 杨然,陈君毅,王宏雁. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2011(04)
[9]小波去噪在焊接裂纹声发射信号处理中的应用[J]. 吴小俊,王怀建. 热加工工艺. 2011(11)
[10]电阻点焊接头外观缺陷的诊断模型[J]. 张鹏贤,张志芬,陈剑虹,王晓娥. 焊接学报. 2011(04)
博士论文
[1]双相钢电阻点焊熔核特征分析及质量检测方法研究[D]. 钱昌明.上海交通大学 2014
[2]基于可控电极力的双相钢胶焊熔核质量控制研究[D]. 孙海涛.上海交通大学 2009
[3]集成化声发射信号处理平台的研究[D]. 张平.清华大学 2002
硕士论文
[1]基于模态声发射的管道泄漏识别与定位方法研究[D]. 裴丽莹.北京邮电大学 2009
[2]声发射技术在焊接裂纹检测中的应用研究[D]. 吴小俊.重庆大学 2008
[3]声发射信号处理与分析技术的研究[D]. 杨杰.吉林大学 2005
本文编号：2981391
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