1800MPa级热成形钢电阻点焊工艺优化及组织性能研究
发布时间：2023-03-11 00:06
减小汽车重量是汽车轻量化发展的重要手段之一,减小汽车重量的有效手段就是使用轻质材料代替现有汽车使用材料,同时又保证汽车本身的安全性、舒适性。超高强热成形钢因具备成形精准度高、零回弹、对磨具损伤小、厚度薄且强度高等优点而被逐步应用在汽车生产制造中,更新汽车用材的同时也要匹配相对应的加工工艺。因此,研究1800MPa级热成形钢薄板电阻点焊工艺下的焊接性能可为实际生产提供重要的理论参考,符合汽车轻量化和节能环保的发展趋势。本文通过安川公司生产的DX-200MS165点焊机器人对1.2mm厚PHS1800热成形钢进行点焊实验,重点研究点焊工艺参数对接头截面特性、微观组织和力学性能的影响,通过混合正交实验得出接头性能最佳的点焊工艺参数,并对点焊接头的温度场、压痕直径和拉剪力等进行了有限元模拟分析。实验结果表明,点焊工艺参数对点焊接头的成形、组织和性能具有一定的影响。随着焊接电流和焊接时间的增加,点焊接头的焊透率、压痕率、熔核直径、压痕直径均显著增加;随着电极压力的增大,点焊接头的焊透率略有降低,压痕率略有增加,熔核直径、压痕直径均无明显变化。点焊接头母材区由全马氏体组成;熔核区主要由板条状马氏体...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 热成形工艺
1.2.1 热成形工艺原理
1.2.2 热成形直接成形工艺和间接成形工艺
1.3 热成形钢
1.4 热成形钢的焊接研究
1.5 电阻点焊数值模拟的应用及研究现状
1.5.1 数值模拟简介
1.5.2 电阻点焊数值模拟
1.6 本文研究意义及内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 主要研究内容
第2章 实验材料、设备及方法
2.1 实验材料及热处理
2.1.1 实验材料
2.1.2 PHS1800 基板热处理工艺
2.2 实验设备
2.3 实验方法
2.3.1 点焊接头宏观形貌及显微组织分析
2.3.2 点焊接头力学性能测试
2.3.3 基于Simufact.welding有限元模拟仿真分析
第3章 PHS1800 热成形钢点焊工艺参数正交实验及接头截面特性
3.1 PHS1800 热成形钢点焊接头截面特性
3.2 工艺参数对点焊接头截面特性的影响
3.2.1 焊接电流对点焊接头截面特性的影响
3.2.2 焊接时间对点焊接头截面特性的影响
3.2.3 电极压力对点焊接头截面特性的影响
3.3 正交实验设计及分析
3.4 本章小结
第4章 PHS1800 热成形钢点焊工艺参数对接头微观组织的影响
4.1 PHS1800 热成形钢点焊接头不同区域微观组织
4.1.1 PHS1800 热成形钢点焊接头母材区微观组织
4.1.2 PHS1800 热成形钢点焊接头热影响区微观组织
4.1.3 PHS1800 热成形钢点焊接头熔核区微观组织
4.2 PHS1800 热成形钢点焊接头熔核区元素分布
4.3 工艺参数对点焊接头微观组织的影响
4.3.1 焊接电流对点焊接头微观组织的影响
4.3.2 焊接时间对点焊接头微观组织的影响
4.3.3 电极压力对点焊接头微观组织的影响
4.4 本章小结
第5章 PHS1800 热成形钢点焊工艺参数对接头力学性能的影响
5.1 PHS1800 热成形钢点焊接头显微硬度
5.1.1 点焊接头显微硬度的分布
5.1.2 点焊接头各区域显微硬度的对比分析
5.2 PHS1800 热成形钢点焊接头拉伸性能
5.2.1点焊接头拉伸实验
5.2.2 点焊接头拉伸受力分析
5.3 工艺参数对点焊接头力学性能的影响
5.3.1 焊接电流对点焊接头力学性能的影响
5.3.2 焊接时间对点焊接头力学性能的影响
5.3.3 电极压力对点焊接头力学性能的影响
5.4 PHS1800 热成形钢点焊接头断裂失效模型
5.4.1 界面断裂
5.4.2 拔出断裂
5.5 本章小结
第6章 PHS1800 热成形钢点焊有限元模拟分析
6.1 PHS1800 热成形钢点焊模型的建立
6.1.1 PHS1800 热成形钢点焊几何模型的建立
6.1.2 PHS1800 热成形钢性能参数的确定
6.2 PHS1800 热成形钢点焊过程模拟分析
6.3 点焊工艺参数对PHS1800 热成形钢温度场的影响
6.3.1 模拟软件中点焊接头温度场的测量
6.3.2 焊接电流对点焊接头温度场的影响
6.3.3 焊接时间对点焊接头温度场的影响
6.3.4 电极压力对点焊接头温度场的影响
6.4 PHS1800 热成形钢点焊接头压痕直径模拟结果
6.5 PHS1800 热成形钢点焊接头拉剪力模拟结果
6.6 本章小结
第7章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢
本文编号：3758814
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 热成形工艺
1.2.1 热成形工艺原理
1.2.2 热成形直接成形工艺和间接成形工艺
1.3 热成形钢
1.4 热成形钢的焊接研究
1.5 电阻点焊数值模拟的应用及研究现状
1.5.1 数值模拟简介
1.5.2 电阻点焊数值模拟
1.6 本文研究意义及内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 主要研究内容
第2章 实验材料、设备及方法
2.1 实验材料及热处理
2.1.1 实验材料
2.1.2 PHS1800 基板热处理工艺
2.2 实验设备
2.3 实验方法
2.3.1 点焊接头宏观形貌及显微组织分析
2.3.2 点焊接头力学性能测试
2.3.3 基于Simufact.welding有限元模拟仿真分析
第3章 PHS1800 热成形钢点焊工艺参数正交实验及接头截面特性
3.1 PHS1800 热成形钢点焊接头截面特性
3.2 工艺参数对点焊接头截面特性的影响
3.2.1 焊接电流对点焊接头截面特性的影响
3.2.2 焊接时间对点焊接头截面特性的影响
3.2.3 电极压力对点焊接头截面特性的影响
3.3 正交实验设计及分析
3.4 本章小结
第4章 PHS1800 热成形钢点焊工艺参数对接头微观组织的影响
4.1 PHS1800 热成形钢点焊接头不同区域微观组织
4.1.1 PHS1800 热成形钢点焊接头母材区微观组织
4.1.2 PHS1800 热成形钢点焊接头热影响区微观组织
4.1.3 PHS1800 热成形钢点焊接头熔核区微观组织
4.2 PHS1800 热成形钢点焊接头熔核区元素分布
4.3 工艺参数对点焊接头微观组织的影响
4.3.1 焊接电流对点焊接头微观组织的影响
4.3.2 焊接时间对点焊接头微观组织的影响
4.3.3 电极压力对点焊接头微观组织的影响
4.4 本章小结
第5章 PHS1800 热成形钢点焊工艺参数对接头力学性能的影响
5.1 PHS1800 热成形钢点焊接头显微硬度
5.1.1 点焊接头显微硬度的分布
5.1.2 点焊接头各区域显微硬度的对比分析
5.2 PHS1800 热成形钢点焊接头拉伸性能
5.2.1点焊接头拉伸实验
5.2.2 点焊接头拉伸受力分析
5.3 工艺参数对点焊接头力学性能的影响
5.3.1 焊接电流对点焊接头力学性能的影响
5.3.2 焊接时间对点焊接头力学性能的影响
5.3.3 电极压力对点焊接头力学性能的影响
5.4 PHS1800 热成形钢点焊接头断裂失效模型
5.4.1 界面断裂
5.4.2 拔出断裂
5.5 本章小结
第6章 PHS1800 热成形钢点焊有限元模拟分析
6.1 PHS1800 热成形钢点焊模型的建立
6.1.1 PHS1800 热成形钢点焊几何模型的建立
6.1.2 PHS1800 热成形钢性能参数的确定
6.2 PHS1800 热成形钢点焊过程模拟分析
6.3 点焊工艺参数对PHS1800 热成形钢温度场的影响
6.3.1 模拟软件中点焊接头温度场的测量
6.3.2 焊接电流对点焊接头温度场的影响
6.3.3 焊接时间对点焊接头温度场的影响
6.3.4 电极压力对点焊接头温度场的影响
6.4 PHS1800 热成形钢点焊接头压痕直径模拟结果
6.5 PHS1800 热成形钢点焊接头拉剪力模拟结果
6.6 本章小结
第7章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢
本文编号：3758814
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教材专著
