雙相鋼電阻點(diǎn)焊性能特征與焊接機(jī)理研究.pdf

1、雙相鋼是適應(yīng)汽車輕量化與安全性需要而新近發(fā)展起來的一種新型板材，本文以1.7 mm厚的DP600雙相鋼為研究對(duì)象，詳細(xì)研究了其電阻點(diǎn)焊性能特征與焊接機(jī)理。
　　 通過準(zhǔn)靜態(tài)拉剪實(shí)驗(yàn)，研究了電極壓力、焊接電流和通電時(shí)間對(duì)DP600雙相鋼電阻點(diǎn)焊接頭的熔核尺寸、最大拉剪載荷、失效吸收能量以及失效模式的影響規(guī)律；建立了熔核尺寸與力學(xué)性能的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)熔核尺寸越大，力學(xué)性能越好且小、大熔核尺寸對(duì)最大拉剪載荷和失效能量的影響比中熔核尺寸更明

2、顯；并在原有的“圓柱形”熔核模型基礎(chǔ)上，提出了更符合實(shí)際的“鼓形”熔核模型，構(gòu)建出既能保證焊接質(zhì)量、又能降低焊接成本的雙相鋼電阻點(diǎn)焊質(zhì)量評(píng)價(jià)模型。
　　 通過微觀實(shí)驗(yàn)，研究了電極壓力、焊接電流和通電時(shí)間對(duì)DP600雙相鋼電阻點(diǎn)焊接頭的微觀組織、焊接缺陷和微觀硬度的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)電極壓力對(duì)熔核微觀硬度影響較弱、焊接電流對(duì)熔核微觀硬度影響適中、通電時(shí)間對(duì)熔核微觀硬度影響最明顯。綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，建立了DP600雙相鋼電阻點(diǎn)焊參數(shù)、微觀特

3、征和力學(xué)性能之間的控制關(guān)系，提出了熔核尺寸、微觀硬度、焊接缺陷是控制DP600雙相鋼電阻點(diǎn)焊質(zhì)量的因素。
　　 基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文采用二維軸對(duì)稱模型，分析了DP600雙相鋼電阻點(diǎn)焊的預(yù)壓接觸行為，推導(dǎo)了電阻點(diǎn)焊預(yù)壓接觸有限元方程，確定了電阻點(diǎn)焊初始導(dǎo)電區(qū)域。應(yīng)用間接耦合法和熱彈塑性理論全面地分析了不同焊接參數(shù)下DP600雙相鋼電阻點(diǎn)焊的熱電瞬態(tài)機(jī)理和熱彈塑性機(jī)理，通過對(duì)焊接區(qū)電場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分析，得出了50Hz正弦交流電下熔核的尺

4、寸波動(dòng)曲線，這為熔核尺寸控制提供了理論依據(jù)；并通過分析焊接過程中接觸壓力、應(yīng)力應(yīng)變的分布與成因，揭示了電阻點(diǎn)焊的變形機(jī)制，提出工件表面出現(xiàn)壓痕和“劈尖”變形僅僅是由“塑性環(huán)”，即熱影響區(qū)的塑性應(yīng)變引起的，在遠(yuǎn)離焊接區(qū)的較大范圍里，工件自身并沒發(fā)生很明顯的變形，這為雙相鋼點(diǎn)焊接頭的變形控制提供了理論指導(dǎo)。分析結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)碾娏髑闆r下，模擬的熔核尺寸與實(shí)驗(yàn)值能較好地吻合，但在電流過大的情況下，誤差較大；模擬的變形形貌與實(shí)驗(yàn)