車身鋁合金板材中頻點(diǎn)焊工藝的研究.pdf

1、材料輕量化是汽車制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),而鋁合金的應(yīng)用則是輕量化的重要途徑之一。目前,我國(guó)在輕質(zhì)材料,如鋁合金、鎂合金、鈦合金、塑料、陶瓷等汽車新材料方面的焊接技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距。為了提高民族汽車工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,研究鋁合金等材料的電阻點(diǎn)焊性能已經(jīng)成了非常迫切的任務(wù)。 本課題以北京戴-克汽車公司提供的300C轎車車身專用的6061鋁合金為試驗(yàn)材料,采用北京戴-克汽車公司使用的同類型號(hào)中頻電阻點(diǎn)焊機(jī)。首先對(duì)0.9mm鋁合金板的

2、點(diǎn)焊工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究,接著以300C上使用的進(jìn)口鋁合金零件上焊點(diǎn)為比較對(duì)象,用相同板材進(jìn)行點(diǎn)焊試驗(yàn),并把得到的點(diǎn)焊接頭與國(guó)外焊點(diǎn)進(jìn)行力學(xué)性能和金相組織對(duì)比分析。最后試驗(yàn)研究分析了車身裝焊和零件制造中常用的電阻點(diǎn)焊、激光點(diǎn)焊、攪拌摩擦點(diǎn)焊對(duì)接頭性能和組織的影響。 通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)6061鋁合金0.9mm薄板點(diǎn)焊時(shí),當(dāng)焊接電流為19KA,焊接壓力為2.6KN,通電時(shí)間在90～120ms的范圍內(nèi),能得到綜合性能較好的接頭。而焊接電流為

3、21KA,通電時(shí)間為120ms,電極壓力在2.7～3.0KN范圍內(nèi),能顯著提高接頭疲勞壽命,但與前者相比,較大的電極壓力會(huì)使接頭剪切強(qiáng)度下降。而單一的使焊接時(shí)間延長(zhǎng)不會(huì)使焊核尺寸增加,反而會(huì)使接頭的性能下降,使點(diǎn)焊過(guò)程變的不穩(wěn)定。較大的電極壓力能使焊核內(nèi)部組織晶粒細(xì)化和氣孔的尺寸、數(shù)量減少,進(jìn)而提高接頭的疲勞壽命。 電阻點(diǎn)焊和激光點(diǎn)焊熔合面處的氣孔以及激光點(diǎn)焊接頭中的熱裂紋會(huì)引起接頭抗剪切強(qiáng)度的大幅下降,尤其對(duì)激光點(diǎn)焊接頭影響更

4、嚴(yán)重。激光點(diǎn)焊的焊接功率與焊點(diǎn)表面的下塌成正比關(guān)系,功率越大,下塌越嚴(yán)重。適當(dāng)調(diào)節(jié)激光點(diǎn)焊工藝規(guī)范可改善焊點(diǎn)表面下塌量,使表面下塌、氧化膜氣孔和裂紋的相互影響減少,改變拉伸斷裂的失效形式。電阻點(diǎn)焊接頭的熱影響區(qū)要比激光點(diǎn)焊的熱影響區(qū)相對(duì)大一些,而電阻點(diǎn)焊接頭熱影響區(qū)組織晶粒的長(zhǎng)大導(dǎo)致晶間裂紋和縮松的產(chǎn)生會(huì)對(duì)接頭的抗拉伸強(qiáng)度產(chǎn)生不利的影響,使其強(qiáng)度下降,因而使得激光點(diǎn)焊接頭的拉伸強(qiáng)度要高于電阻點(diǎn)焊接頭的拉伸強(qiáng)度。 國(guó)內(nèi)汽車車身用鋁