車身鋁合金板材中頻點焊工藝的研究.pdf

1、材料輕量化是汽車制造業(yè)的發(fā)展趨勢,而鋁合金的應(yīng)用則是輕量化的重要途徑之一。目前,我國在輕質(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)達國家相比還有一定的差距。為了提高民族汽車工業(yè)的競爭力,研究鋁合金等材料的電阻點焊性能已經(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鋁合金為試驗材料,采用北京戴-克汽車公司使用的同類型號中頻電阻點焊機。首先對0.9mm鋁合金板的

2、點焊工藝參數(shù)進行優(yōu)化研究,接著以300C上使用的進口鋁合金零件上焊點為比較對象,用相同板材進行點焊試驗,并把得到的點焊接頭與國外焊點進行力學(xué)性能和金相組織對比分析。最后試驗研究分析了車身裝焊和零件制造中常用的電阻點焊、激光點焊、攪拌摩擦點焊對接頭性能和組織的影響。 通過試驗發(fā)現(xiàn)6061鋁合金0.9mm薄板點焊時,當(dāng)焊接電流為19KA,焊接壓力為2.6KN,通電時間在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,較大的電極壓力會使接頭剪切強度下降。而單一的使焊接時間延長不會使焊核尺寸增加,反而會使接頭的性能下降,使點焊過程變的不穩(wěn)定。較大的電極壓力能使焊核內(nèi)部組織晶粒細化和氣孔的尺寸、數(shù)量減少,進而提高接頭的疲勞壽命。 電阻點焊和激光點焊熔合面處的氣孔以及激光點焊接頭中的熱裂紋會引起接頭抗剪切強度的大幅下降,尤其對激光點焊接頭影響更

4、嚴重。激光點焊的焊接功率與焊點表面的下塌成正比關(guān)系,功率越大,下塌越嚴重。適當(dāng)調(diào)節(jié)激光點焊工藝規(guī)范可改善焊點表面下塌量,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。電阻點焊接頭的熱影響區(qū)要比激光點焊的熱影響區(qū)相對大一些,而電阻點焊接頭熱影響區(qū)組織晶粒的長大導(dǎo)致晶間裂紋和縮松的產(chǎn)生會對接頭的抗拉伸強度產(chǎn)生不利的影響,使其強度下降,因而使得激光點焊接頭的拉伸強度要高于電阻點焊接頭的拉伸強度。 國內(nèi)汽車車身用鋁