铝合金电阻点焊组织与失效模式研究

发布时间：2021-05-09 14:58

　　可热处理强化的6000系铝合金是理想的汽车轻量化材料。AA6016铝合金在成形性和抗腐蚀性上具有极大的优势,在国内汽车板材市场上已经进入实验和试用阶段。传统汽车钢板装配中使用最广泛的连接工艺是电阻点焊,但是由于铝合金具有较高的电导率、热导率和热膨胀系数,很难控制铝合金电阻点焊的接头质量。本论文围绕1mm厚AA6016铝合金薄板制定了一系列焊接工艺参数,确定了优质焊接接头的工艺参数范围,分析了不同焊接参数对铝合金电阻点焊接头质量的影响,开展了点焊接头微观组织研究,结合拉伸剪切实验和有限元模拟分析了焊接接头不同失效模式的影响因素。主要研究内容和结论如下:（1）通过熔核剥离实验确定了1mm-1mm20AA6016铝合金电阻点焊优质熔核所对应的焊接参数范围为:焊接电流24-30kA;焊接时间60-100ms;电极压力3.6-3.84kN。随着焊接电流增加,熔核剥离直径也增大;随着焊接时间增加,熔核剥离直径增直5mm后保持不变;随着电极压力的增大,熔核剥离直径先增加后减少。（2）铝合金点焊接头可分为三个区域:母材区、热影响区和熔核区,熔核区内部根据组织形貌不同又可分为等轴晶区和柱状晶区。等轴晶区... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 铝合金在汽车上的应用现状
    1.3 电阻点焊连接工艺在汽车上的应用现状
    1.4 电阻点焊连接工艺的研究现状
        1.4.1 电阻点焊的基本原理
        1.4.2 铝合金电阻点焊工艺研究
        1.4.3 铝合金电阻点焊接头微观组织
        1.4.4 铝合金电阻点焊接头力学性能
        1.4.5 铝合金电阻点焊静态拉伸有限元模拟方法
    1.5 论文研究内容
2 实验材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 焊接设备与焊接参数
    2.3 实验分析方法与设备
        2.3.1 熔核剥离实验
        2.3.2 显微组织分析
        2.3.3 准静态力学性能测试
        2.3.4 扫描电子显微镜观察
        2.3.5 维氏显微硬度测试
3 电阻点焊接头微观组织及力学性能研究
    3.1 焊接工艺参数对铝合金电阻点焊熔核剥离直径的影响
    3.2 铝合金电阻点焊接头微观组织
    3.3 铝合金电阻点焊接头主要缺陷
    3.4 硬度测试
    3.5 准静态拉伸分析
    3.6 本章小结
4 电阻点焊接头失效模式的研究
    4.1 熔核直径对失效模式的影响
    4.2 断口分析
    4.3 扫描分析
    4.4 本章小结
5 电阻点焊拉伸实验有限元模拟
    5.1 建立实体模型
    5.2 网格划分
    5.3 材料参数设定
        5.3.1 弹性与塑性的定义
        5.3.2 断裂准则的定义
    5.4 边界条件设定
    5.5 模拟结果分析
    5.6 本章小结
6 结论
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]铝合金电阻点焊的熔核形成过程[J]. 李洋,罗震,白杨,颜福裕.  焊接学报. 2014(02)

博士论文
[1]铝合金点焊接头疲劳性能与寿命预测方法研究[D]. 石燕栋.南京航空航天大学 2013



本文编号：3177511