镁合金/镀锌钢板电阻点焊接头拉剪断裂分析
发布时间：2021-07-24 13:28
针对2.0 mm厚的AZ31B镁合金以及1.0 mm厚的SPHC镀锌钢板,采用kDWJ-17型三相次级整流电阻焊机进行焊接试验,通过对接头的金相观察、扫描电镜分析,结合原子结合能研究点焊接头拉剪断裂特征.结果表明,点焊接头断裂的形式呈现结合面断裂和纽扣断裂两种方式,纽扣断裂抗拉剪力学性能优于结合面断裂,纽扣断裂断口是以韧性断口为主,脆性断裂为辅的混合断口.熔核区以Fe-Al化合物为主时发生纽扣断裂,熔合线边缘晶粒尺寸粗大以及熔核区Fe-Al化合物结合能大,使其断裂位置在熔合线边缘.熔核区以Mg-Zn化合物为主时发生结合面断裂,其Mg-Zn化合物结合能偏小,容易被拉断.
【文章来源】：焊接学报. 2017,38(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
焊件试样尺寸(mm)
第5期郑森，等:镁合金/镀锌钢板电阻点焊接头拉剪断裂分析1052试验结果及分析2．1拉剪断裂宏观特征分析在对AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊中，当工艺参数为T(焊接时间)=8周波、I(焊接电流)=32kA、P(电极压力)=7kN，得到最大拉剪力为6．97kN，为AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊的最佳工艺参数．在对该条件下焊出的焊接接头进行拉伸试验，会出现一种纽扣断裂断裂模式，如图2所示．焊点被从镁合金侧完整拉出，在镁合金板上留下一个圆形孔洞，在镀锌钢侧留下貌似纽扣状的熔核．当在非最佳工艺参数下，热输入较小的时候，其焊接接头在拉剪力下呈现结合面断裂，在镁合金和镀锌钢板上只呈现一个圆形切面，如图3可以看出在其它条件不变时，I=26kA时断口表面较粗糙．在拉剪力的作用下，从熔核边缘断裂发展到熔核中心断裂而来，相比纽扣断裂接头抗拉剪强度更小．图2纽扣断裂Fig.2Buttonfracture图3结合面断裂Fig.3Junctionsurfacefracture熔核边缘是镁合金与镀锌钢板电阻点焊中的薄弱区域，是熔核区与热影响区的交界处．在最佳工艺参数作用下，热影响区与熔核区在化学成分和组织上均存在比较大的差异．图4为接头熔核区与热影响区的显微组织形貌，可以看出，熔核区晶粒偏细小，而热影响区晶粒偏大，熔合线边缘晶粒比热影响区晶粒还要偏大．熔核区与熔合线边缘晶粒尺寸的过渡较快，使得应力集中容易出现，当在拉剪力作用下，此处会优先开始出现裂纹并扩展，裂纹将沿两交接处发展并又向熔核边缘处扩展至母材表面，因而形成纽扣断裂．当在非最佳工艺参数下时，由于热输入量少，使得焊接接头处金属的熔化量偏少，接头的熔核直径会较小，熔核中心等轴晶区域偏小，在拉剪力作用下，等轴晶抵抗拉剪力发挥的作用偏小，因
在对AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊中，当工艺参数为T(焊接时间)=8周波、I(焊接电流)=32kA、P(电极压力)=7kN，得到最大拉剪力为6．97kN，为AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊的最佳工艺参数．在对该条件下焊出的焊接接头进行拉伸试验，会出现一种纽扣断裂断裂模式，如图2所示．焊点被从镁合金侧完整拉出，在镁合金板上留下一个圆形孔洞，在镀锌钢侧留下貌似纽扣状的熔核．当在非最佳工艺参数下，热输入较小的时候，其焊接接头在拉剪力下呈现结合面断裂，在镁合金和镀锌钢板上只呈现一个圆形切面，如图3可以看出在其它条件不变时，I=26kA时断口表面较粗糙．在拉剪力的作用下，从熔核边缘断裂发展到熔核中心断裂而来，相比纽扣断裂接头抗拉剪强度更小．图2纽扣断裂Fig.2Buttonfracture图3结合面断裂Fig.3Junctionsurfacefracture熔核边缘是镁合金与镀锌钢板电阻点焊中的薄弱区域，是熔核区与热影响区的交界处．在最佳工艺参数作用下，热影响区与熔核区在化学成分和组织上均存在比较大的差异．图4为接头熔核区与热影响区的显微组织形貌，可以看出，熔核区晶粒偏细小，而热影响区晶粒偏大，熔合线边缘晶粒比热影响区晶粒还要偏大．熔核区与熔合线边缘晶粒尺寸的过渡较快，使得应力集中容易出现，当在拉剪力作用下，此处会优先开始出现裂纹并扩展，裂纹将沿两交接处发展并又向熔核边缘处扩展至母材表面，因而形成纽扣断裂．当在非最佳工艺参数下时，由于热输入量少，使得焊接接头处金属的熔化量偏少，接头的熔核直径会较小，熔核中心等轴晶区域偏小，在拉剪力作用下，等轴晶抵抗拉剪力发挥的作用偏小，因而裂纹从熔合线边缘开始生成，并将沿着拉剪力的方向穿晶而过，致使熔核出现结合面断裂形式．图4熔合线
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金电阻点焊接头中的缺陷[J]. 王亚荣,张忠典. 焊接学报. 2006(07)
[2]变形镁合金的研究、开发及应用[J]. 余琨,黎文献,王日初,马正青. 中国有色金属学报. 2003(02)
[3]镁及镁合金的研究现状与进展[J]. 张高会,张平则,潘俊德. 世界科技研究与发展. 2003(01)
本文编号：3300740
【文章来源】：焊接学报. 2017,38(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
焊件试样尺寸(mm)
第5期郑森，等:镁合金/镀锌钢板电阻点焊接头拉剪断裂分析1052试验结果及分析2．1拉剪断裂宏观特征分析在对AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊中，当工艺参数为T(焊接时间)=8周波、I(焊接电流)=32kA、P(电极压力)=7kN，得到最大拉剪力为6．97kN，为AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊的最佳工艺参数．在对该条件下焊出的焊接接头进行拉伸试验，会出现一种纽扣断裂断裂模式，如图2所示．焊点被从镁合金侧完整拉出，在镁合金板上留下一个圆形孔洞，在镀锌钢侧留下貌似纽扣状的熔核．当在非最佳工艺参数下，热输入较小的时候，其焊接接头在拉剪力下呈现结合面断裂，在镁合金和镀锌钢板上只呈现一个圆形切面，如图3可以看出在其它条件不变时，I=26kA时断口表面较粗糙．在拉剪力的作用下，从熔核边缘断裂发展到熔核中心断裂而来，相比纽扣断裂接头抗拉剪强度更小．图2纽扣断裂Fig.2Buttonfracture图3结合面断裂Fig.3Junctionsurfacefracture熔核边缘是镁合金与镀锌钢板电阻点焊中的薄弱区域，是熔核区与热影响区的交界处．在最佳工艺参数作用下，热影响区与熔核区在化学成分和组织上均存在比较大的差异．图4为接头熔核区与热影响区的显微组织形貌，可以看出，熔核区晶粒偏细小，而热影响区晶粒偏大，熔合线边缘晶粒比热影响区晶粒还要偏大．熔核区与熔合线边缘晶粒尺寸的过渡较快，使得应力集中容易出现，当在拉剪力作用下，此处会优先开始出现裂纹并扩展，裂纹将沿两交接处发展并又向熔核边缘处扩展至母材表面，因而形成纽扣断裂．当在非最佳工艺参数下时，由于热输入量少，使得焊接接头处金属的熔化量偏少，接头的熔核直径会较小，熔核中心等轴晶区域偏小，在拉剪力作用下，等轴晶抵抗拉剪力发挥的作用偏小，因
在对AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊中，当工艺参数为T(焊接时间)=8周波、I(焊接电流)=32kA、P(电极压力)=7kN，得到最大拉剪力为6．97kN，为AZ31B镁合金/SPHC镀锌钢异种金属电阻点焊的最佳工艺参数．在对该条件下焊出的焊接接头进行拉伸试验，会出现一种纽扣断裂断裂模式，如图2所示．焊点被从镁合金侧完整拉出，在镁合金板上留下一个圆形孔洞，在镀锌钢侧留下貌似纽扣状的熔核．当在非最佳工艺参数下，热输入较小的时候，其焊接接头在拉剪力下呈现结合面断裂，在镁合金和镀锌钢板上只呈现一个圆形切面，如图3可以看出在其它条件不变时，I=26kA时断口表面较粗糙．在拉剪力的作用下，从熔核边缘断裂发展到熔核中心断裂而来，相比纽扣断裂接头抗拉剪强度更小．图2纽扣断裂Fig.2Buttonfracture图3结合面断裂Fig.3Junctionsurfacefracture熔核边缘是镁合金与镀锌钢板电阻点焊中的薄弱区域，是熔核区与热影响区的交界处．在最佳工艺参数作用下，热影响区与熔核区在化学成分和组织上均存在比较大的差异．图4为接头熔核区与热影响区的显微组织形貌，可以看出，熔核区晶粒偏细小，而热影响区晶粒偏大，熔合线边缘晶粒比热影响区晶粒还要偏大．熔核区与熔合线边缘晶粒尺寸的过渡较快，使得应力集中容易出现，当在拉剪力作用下，此处会优先开始出现裂纹并扩展，裂纹将沿两交接处发展并又向熔核边缘处扩展至母材表面，因而形成纽扣断裂．当在非最佳工艺参数下时，由于热输入量少，使得焊接接头处金属的熔化量偏少，接头的熔核直径会较小，熔核中心等轴晶区域偏小，在拉剪力作用下，等轴晶抵抗拉剪力发挥的作用偏小，因而裂纹从熔合线边缘开始生成，并将沿着拉剪力的方向穿晶而过，致使熔核出现结合面断裂形式．图4熔合线
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金电阻点焊接头中的缺陷[J]. 王亚荣,张忠典. 焊接学报. 2006(07)
[2]变形镁合金的研究、开发及应用[J]. 余琨,黎文献,王日初,马正青. 中国有色金属学报. 2003(02)
[3]镁及镁合金的研究现状与进展[J]. 张高会,张平则,潘俊德. 世界科技研究与发展. 2003(01)
本文编号：3300740
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3300740.html
