车身铝合金板材中频点焊工艺的研究

发布时间：2017-03-22 09:03

  本文关键词：车身铝合金板材中频点焊工艺的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 材料轻量化是汽车制造业的发展趋势,而铝合金的应用则是轻量化的重要途径之一。目前,我国在轻质材料,如铝合金、镁合金、钛合金、塑料、陶瓷等汽车新材料方面的焊接技术与发达国家相比还有一定的差距。为了提高民族汽车工业的竞争力,研究铝合金等材料的电阻点焊性能已经成了非常迫切的任务。 本课题以北京戴-克汽车公司提供的300C轿车车身专用的6061铝合金为试验材料,采用北京戴-克汽车公司使用的同类型号中频电阻点焊机。首先对0.9mm铝合金板的点焊工艺参数进行优化研究,接着以300C上使用的进口铝合金零件上焊点为比较对象,用相同板材进行点焊试验,并把得到的点焊接头与国外焊点进行力学性能和金相组织对比分析。最后试验研究分析了车身装焊和零件制造中常用的电阻点焊、激光点焊、搅拌摩擦点焊对接头性能和组织的影响。 通过试验发现6061铝合金0.9mm薄板点焊时,当焊接电流为19KA,焊接压力为2.6KN,通电时间在90～120ms的范围内,能得到综合性能较好的接头。而焊接电流为21KA,通电时间为120ms,电极压力在2.7～3.0KN范围内,能显著提高接头疲劳寿命,但与前者相比,较大的电极压力会使接头剪切强度下降。而单一的使焊接时间延长不会使焊核尺寸增加,反而会使接头的性能下降,使点焊过程变的不稳定。较大的电极压力能使焊核内部组织晶粒细化和气孔的尺寸、数量减少,进而提高接头的疲劳寿命。 电阻点焊和激光点焊熔合面处的气孔以及激光点焊接头中的热裂纹会引起接头抗剪切强度的大幅下降,尤其对激光点焊接头影响更严重。激光点焊的焊接功率与焊点表面的下塌成正比关系,功率越大,下塌越严重。适当调节激光点焊工艺规范可改善焊点表面下塌量,使表面下塌、氧化膜气孔和裂纹的相互影响减少,改变拉伸断裂的失效形式。电阻点焊接头的热影响区要比激光点焊的热影响区相对大一些,而电阻点焊接头热影响区组织晶粒的长大导致晶间裂纹和缩松的产生会对接头的抗拉伸强度产生不利的影响,使其强度下降,因而使得激光点焊接头的拉伸强度要高于电阻点焊接头的拉伸强度。 国内汽车车身用铝合金板的中频电阻点焊工艺已具有可行性,必须加快汽车轻量化的自主研发步伐,缩短与发达国家的差距。
【关键词】：轻量化 铝合金点焊 激光点焊 搅拌摩擦点焊
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TG44
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 课题研究背景8-9
• 1.2 铝合金点焊工艺的特点9-12
• 1.3 轿车车身铝合金点焊的国内外研究现状12-17
• 1.4 本文的主要研究内容17-18
• 第二章 铝合金点焊的试验条件及方法18-24
• 2.1 试验材料18-19
• 2.2 试验设备19-20
• 2.3 试验方法20-22
• 2.4 本章小结22-24
• 第三章 6061 铝合金的中频点焊工艺接头性能研究24-32
• 3.1 试验方法24-25
• 3.1.1 试验材料24
• 3.1.2 加压方式24
• 3.1.3 试验参数24-25
• 3.2 试验结果25-27
• 3.3 结果分析27-28
• 3.3.1 焊接电流不同对接头的影响27-28
• 3.3.2 焊接时间不同对接头的影响28
• 3.4 电极压力对接头性能的影响28-30
• 3.5 本章小结30-32
• 第四章 不等厚度铝合金点焊工艺与接头性能的研究32-42
• 4.1 试验方法32-33
• 4.1.1 试验材料32-33
• 4.1.2 电极加压方式33
• 4.1.3 试验参数33
• 4.2 试验点焊接头性能分析33-37
• 4.3 试验点焊接头与国外点焊接头对比分析37-41
• 4.3.1 力学性能的比较37-38
• 4.3.2 接头微观组织的比较38-41
• 4.4 本章小结41-42
• 第五章 激光点焊与搅拌摩擦焊对车身铝合金板材焊接影响的探讨42-58
• 5.1 激光点焊的原理44-46
• 5.2 试验内容46-47
• 5.2.1 电阻点焊试验46
• 5.2.2 激光点焊试验46-47
• 5.2.3 搅拌摩擦焊试验47
• 5.3 试验结果及分析47-54
• 5.3.1 力学性能的对比47-50
• 5.3.2 接头微观组织的比较50-54
• 5.4 搅拌摩擦焊54-56
• 5.4.1 搅拌摩擦缝焊54-55
• 5.4.2 搅拌摩擦点焊55-56
• 5.5 本章小结56-58
• 结论58-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文64-66
• 致谢66

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈玉莲;;汽车车身轻量化的研究进展[J];热加工工艺;2012年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 任跃冲;铝合金激光填丝点焊工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

2 崇玉良;汽车用钢与铝合金电阻点焊机理研究[D];上海交通大学;2012年

3 张志政;基于ABAQUS的汽车侧围碰撞的数值模拟[D];北京工业大学;2009年

4 田雪艳;带有联结件的电阻点焊新工艺研究[D];内蒙古农业大学;2009年

5 张正林;超高强度钢的中频点焊性能研究[D];吉林大学;2010年

6 金玉静;活性焊接法标准制定及活性点焊法研究[D];兰州理工大学;2010年

  本文关键词：车身铝合金板材中频点焊工艺的研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：261213