表面狀態(tài)對微電阻點焊的影響.pdf

1、接觸電阻是點焊的重要參數(shù)之一，其中對于微電阻點焊中而言，由于焊件尺寸微小，焊接初期在結(jié)合面上難于形成集中的加熱效果，因此接觸電阻對焊接過程的影響作用更為突出。然而影響接觸電阻的一個主要因素就是被焊件的表面狀態(tài)，它包括粗糙度、鍍層、氧化膜、材料硬度等。但是目前關(guān)于表面狀態(tài)對微電阻點焊的研究卻較少。 本文從表面粗糙度和鍍層厚度，研究表面狀態(tài)對微電阻點焊的影響。對于表面粗糙度影響的研究，材料選用0.2mm 厚的鈹青銅，通過使用砂紙打磨

2、焊件表面獲得不同的表面粗糙度，研究表面粗糙度在不同焊接電流、電極壓力的參數(shù)下，對接頭性能、接頭組織形貌及接頭斷裂方式的影響，利用正交分析對焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。選用三種不同鍍層厚度的鍍金鎳片進(jìn)行焊接，研究鍍層厚度對接頭強(qiáng)度、焊核特征及接頭連接機(jī)制的影響。 研究結(jié)果表明：對于鈹青銅的微電阻點焊，在小電流的情況下，表面粗糙度對接頭性能的影響較大，即隨著表面粗糙度的增加，接頭性能降低；當(dāng)焊接電流較大時，表面粗糙度對接頭性能的影響不明顯

3、。去除表面氧化膜后，表面粗糙度對接頭性能的影響更明顯。鈹青銅微電阻點焊的焊核組織為柱狀樹枝晶和等軸樹枝晶。熱影響區(qū)晶粒為等軸晶，靠近熔合區(qū)部位的晶粒較細(xì)小，遠(yuǎn)離熔合區(qū)部位的晶粒大小不均勻。表面粗糙度對鈹青銅微電阻點焊接頭組織形貌的影響較小。 接頭斷裂方式不受表面粗糙度的影響。接頭斷裂方式為沿結(jié)合面斷裂時，焊件間只發(fā)生了局部的連接，接頭性能低；沿焊核中心斷裂時，接頭性能較高；沿?zé)嵊绊憛^(qū)斷裂時，接頭性能好。其中，在后面兩種斷裂方式下

4、，斷口為韌性斷裂。正交分析表明：焊接電流、電極壓力及表面粗糙度對接頭拉剪力的影響主次順序為焊接電流、表面粗糙度、電極壓力。0.2mm 厚鈹青銅微電阻點焊最佳工藝規(guī)范是： 焊接電流4.5KA，表面粗糙度0.15μm，電極壓力為128N。 鍍金層可提高接頭強(qiáng)度，并且隨著鍍層厚度的增加，接頭強(qiáng)度增加。焊接電流對鍍金接頭強(qiáng)度的影響較大；而其對純鎳片接頭強(qiáng)度的影響較小。鍍金層改變了鎳片微電阻點焊的連接機(jī)制。無鍍層時，形成熔化連接；

5、焊接鍍金鎳片時，接頭連接機(jī)制包括固相連接、釬焊連接和熔化連接。鍍層厚度不同，接頭形成機(jī)制不同。小電流時，所有鍍金鎳片的接頭形成機(jī)制均為固相連接+釬焊連接；大電流下，隨著鍍層厚度的增加，接頭形成機(jī)制從釬焊連接和熔化連接，過渡到只有釬焊連接。上述現(xiàn)象是由于鍍層厚度不同時，焊接產(chǎn)熱不同。對于鍍金鎳片接頭，釬焊連接機(jī)制也可獲得優(yōu)質(zhì)接頭。鍍金鎳片的熔化區(qū)與無鍍層鎳片的焊核的具有不同的特征。鍍金鎳片的熔化區(qū)內(nèi)，晶粒為方向性強(qiáng)的粗大柱狀晶，結(jié)合面上存