凸点辅助铝合金点焊工艺研究

发布时间：2023-11-02 17:42

　　随着全球石油的不断消耗、环境污染日益严重,汽车轻量化受到越来越多人的重视。铝合金因其密度低、比强度高,成为汽车轻量化的首选材料。由于铝合金的电导率高、热导率高,点焊过程中产热难、聚热难;传统点焊为了聚集热量,采用球形电极、强规范进行焊接,接头焊透、减薄现象严重。针对现有铝合金点焊连接工艺焊接过程中存在的问题,本文提出凸点辅助铝合金点焊工艺。以1mmAA6061-T6铝合金为研究对象,在待焊工件之间预置金属凸点,采用平电极进行焊接,借助凸点聚集电流,使产热集中;同时凸点的引入增加了焊接区材料体积,可以使接头减薄程度减小。具体研究内容和成果如下:1、凸点辅助铝合金点焊工艺可行性验证凸点材料根据弧焊焊丝选择标准进行选择,保证点焊接头无负影响元素的引入。凸点预置过程主要分为三个阶段:阶段一,起弧;阶段二,下压;阶段三,回抽。与采用球形电极帽传统电阻点焊相比,凸点辅助点焊工艺焊后接头表面无明显压痕,焊透现象、电极帽粘黏现象得到缓解,接头无表面裂纹,但生成的熔核直径小,拉剪强度低。2、凸点辅助点焊熔核形成过程仿真分析利用商业化软件ANSYS建立凸点辅助点焊有限元仿真模型,分析单段焊接时序下熔核较小...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景与意义
    1.2 课题来源
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 铝合金熔核形成机理研究
        1.3.2 铝合金点焊工艺研究
        1.3.3 接头力学性能研究
    1.4 研究目的与主要研究内容
第二章 凸点辅助铝合金点焊可行性研究
    2.1 引言
    2.2 预置凸点实验系统
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验系统及工艺参数
        2.2.3 关键参数对凸点形貌影响规律
    2.3 点焊实验系统
        2.3.1 点焊平台搭建
        2.3.2 电极
    2.4 实验测试与分析手段
    2.5 单段恒流焊
        2.5.1 传统电阻点焊
        2.5.2 凸点辅助点焊
    2.6 本章小结
第三章 凸点辅助点焊有限元模型
    3.1 引言
    3.2 数学模型
    3.3 几何模型及网格划分
    3.4 材料属性
    3.5 接触面处理
    3.6 工艺参数及边界条件
    3.7 模型校验
    3.8 熔核生长过程分析
        3.8.1 应力场分布
        3.8.2 温度场分布
        3.8.3 电流密度分布
    3.9 本章小结
第四章 不同焊接时序下熔核形成规律
    4.1 引言
    4.2 两段焊焊接时序
        4.3.1 预热阶段
        4.3.2 焊接阶段
        4.3.3 力学性能
    4.3 三段焊焊接时序
    4.4 脉冲焊焊接时序
        4.5.1 熔核形成过程
        4.5.2 力学性能
    4.5 本章小结
第五章 工况对凸点辅助点焊工艺影响
    5.1 引言
    5.2 凸点极性的影响
    5.3 凸点形貌的影响
    5.4 分流影响
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要研究内容及结论
    6.2 本文不足与未来研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的学术成果



本文编号：3859455