銅-鍍鎳鋼片微電阻點焊接頭形成機理及組織性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、銅導電性好,鍍鎳鋼片耐腐蝕性強、經(jīng)濟性好,若能實現(xiàn)兩者的良好連接將會在新能源汽車電池組方面得到廣泛地應用。本文采用微電阻點焊實現(xiàn)了0.2mm厚度純銅和0.3mm厚度鍍鎳鋼片異種材料的連接,對工藝參數(shù)進行了正交優(yōu)化,并采用光學顯微鏡、掃描電鏡、能譜分析、拉剪實驗和硬度實驗對接頭的組織、性能和接頭的形成機理進行了研究,獲得了焊接工藝—接頭形成機理—組織性能的相關性。結果表明:
  隨著焊接電流和焊接時間的增加,點焊接頭的抗拉剪強度逐漸

2、增大;而隨著電極壓力的增大,點焊接頭的抗拉剪強度先變大后變小。當預熱電流為0.8KA、焊接電流為3.5KA、緩升時間為0.5ms、預熱時間為2ms、冷卻時間為0.5ms、焊接時間為5ms、緩冷時間為2ms、電極壓力為45N時,點焊接頭的抗拉剪力達到最大值118.2N。
  當焊接電流不同時,銅/鍍鎳鋼片微電阻點焊接頭表現(xiàn)出不同的形成機理。當焊接電流為3.5KA時(即最佳工藝參數(shù)下),銅/鍍鎳鋼片微電阻點焊接頭形成機理為熔化連接,此

3、時熔核組織為“漩渦”狀組織,接頭為韌性斷裂;在掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn),“漩渦”由暗黑色組織和光亮帶組織組成,暗黑色組織由鐵、銅原子組成,原子百分比分別為64.63%、35.37%,而光亮帶組織由氧、鐵、銅原子組成,原子百分比分別為5.96%、40.61%、53.43%。
  當焊接電流為2.9KA時,銅/鍍鎳鋼片微電阻點焊接頭形成機理為熔核區(qū)熔化連接和熱影響區(qū)固相連接,此時熔核組織為粗大的柱狀晶和“漩渦”狀組織組成的混合組織,并形成“

4、鉗子”結構,接頭為脆性斷裂。
  當焊接電流為2.3KA時,銅/鍍鎳鋼片微電阻點焊接頭為固相連接,此時熔核組織為粗大的柱狀晶,有時并帶有少量“月牙”狀組織,接頭為脆性斷裂;掃描電鏡和能譜分析表明,“月牙”狀組織表面疏松,分布著許多黑色的小月牙,其Fe、Cu原子百分比為79.25%、20.75%。
  隨著焊接電流的減小,銅/鍍鎳鋼片微電阻點焊接頭形成機理由熔化連接變?yōu)楣滔噙B接,熔核處組織由“漩渦”狀組織變?yōu)榇执笾鶢罹?,接頭由

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