作者:吉林大學(xué) 趙熹華
8eS(gKD 9hIKx:XCg 壓力焊(Pressure Welding),焊接過(guò)程中,必須對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱),以完成焊接的方法,主要由電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、超聲波焊、爆炸焊、冷壓焊、旋弧焊和磁力脈沖焊等組成。
kx;X:I(5&P 1 6zxPSTr} 0 引言
M<w.q|P JK =A= 壓力焊是焊接科學(xué)技術(shù)的重要組成之一,廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、電子、車輛及輕工等部門(mén)。統(tǒng)計(jì)資料表明,用壓力焊完成的焊接量,每年約占世界總焊接量的1/3,并有繼續(xù)增加的趨勢(shì)。為了適應(yīng)新材料、新工藝、新產(chǎn)品在工業(yè)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用的需要,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外在壓力焊焊接接頭形成理論、焊接質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)、焊接新工藝及新設(shè)備的開(kāi)發(fā)和新材料焊接等方面作了大量工作。
]64}Xob87_ J#Hh4Kc 鑒于壓力焊專委會(huì)在焊接學(xué)會(huì)中的分工,本文僅就電阻焊和摩擦焊技術(shù)的新發(fā)展作一綜述。
W`Gbo
uxd ,]2?S5R 1 電阻焊技術(shù)新發(fā)展
FFcCoPX_ '2r 電阻焊(Resistance Welding),工件組合后通過(guò)電極施加壓力,利用電流通過(guò)接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法,主要由點(diǎn)焊、對(duì)焊、縫焊和高頻焊等組成。電阻焊是一種焊接質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化的連接方法。
1WMZ$vsQUb ;b0Q%TDh 1.1 電阻焊接頭形成理論研究進(jìn)展
CwX?%$S
i86:@/4~F 電阻焊接頭形成理論研究為電阻焊新材料、新工藝、新設(shè)備、接頭質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)等發(fā)展創(chuàng)造了條件。因此,它不僅具有較高的學(xué)術(shù)理論意義,也有很大的工程實(shí)用價(jià)值。
lrv-[}} |"SZpx 1.1.1點(diǎn)焊熔核孕育處理
_:m70%i 4@-tT;$ 國(guó)內(nèi)學(xué)者趙熹華等人,在國(guó)家自然科學(xué)基金和美國(guó)GM基金資助下對(duì)多種難焊金屬材料(鋁合金、彈簧鋼等)開(kāi)展了“點(diǎn)焊熔核孕育處理理論與方法”的研究,現(xiàn)已取得如下成果:
-pYmM d, ~{Iw[,MJ (1)首次獲得了全部凝固組織為等軸晶的點(diǎn)焊熔核(圖1b)。
7y|U!r"Y (2)首次使全部為柱狀晶的點(diǎn)焊熔核貼合面處出現(xiàn)等軸晶區(qū)(圖2b)。
p2gdAJ (3)擴(kuò)大熔核等軸晶區(qū),縮小熔核柱狀晶區(qū),使凝固組織晶粒顯著細(xì)化。
9<_hb1'
m|
,Tk:xH (a)未經(jīng)孕育處理(柱狀晶+等軸晶) (b)經(jīng)過(guò)孕育處理(等軸晶)
dP8qP_77A~ 圖1 LY12CZ鋁合金點(diǎn)焊熔核
%[p*6&V (a)經(jīng)孕育處理(柱狀晶組織及貼合面)(b)經(jīng)過(guò)孕育處理(貼合面處的等軸晶組織)
]XEyG7D 圖2 65Mn彈簧鋼點(diǎn)焊熔核
研究結(jié)果表明,孕育處理可顯著提高點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能,尤其是疲勞強(qiáng)度。這就為點(diǎn)焊質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)開(kāi)辟了一條新路,從“質(zhì)”的方面根本改善了點(diǎn)焊接頭質(zhì)量。
lz0-5z+\ Zmyq6.1q~ 1.1.2電阻焊過(guò)程的數(shù)值模擬
=Q_1Mr4O ':4<[Vk 數(shù)值模擬技術(shù)可靈活地對(duì)電阻焊過(guò)程中的各種影響因素進(jìn)行研究,幫助人們進(jìn)行一些不可能通過(guò)試驗(yàn)而完成的研究和分析,從而為電阻焊研究提供理論上的指導(dǎo)。其中點(diǎn)焊接頭形成過(guò)程的數(shù)值模擬研究一直是該領(lǐng)域科學(xué)研究發(fā)展的重要趨勢(shì)。目前的研究主要集中在點(diǎn)焊過(guò)程中的熱、電、力行為,即根據(jù)物理學(xué)中描述熱、電、力問(wèn)題的基本方程,通過(guò)對(duì)方程中參數(shù)變化和邊界條件進(jìn)行假設(shè),建立點(diǎn)焊過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而用數(shù)值方法對(duì)點(diǎn)焊過(guò)程的溫度場(chǎng)、電流場(chǎng)、電勢(shì)場(chǎng)和應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)進(jìn)行求解,用以研究點(diǎn)焊過(guò)程機(jī)理。近期研究進(jìn)展見(jiàn)表1。
:b44LXKCP 表1 點(diǎn)焊過(guò)程數(shù)值模擬研究進(jìn)展
`nyz, 
1.1.3新型工業(yè)材料焊接性研究
E'f7=ChNF U7x 新型工業(yè)材料—鍍鋅鋼板和鋁合金等在汽車工業(yè)中獲得了大量應(yīng)用,但由于其物理性能上的特殊性,其點(diǎn)焊焊接性很差,尤其是點(diǎn)焊過(guò)程中電極的磨損和沾污,嚴(yán)重影響了連續(xù)點(diǎn)焊生產(chǎn)。而小焊點(diǎn)和粘焊等缺陷又使點(diǎn)焊接頭力學(xué)性能和可靠性沒(méi)有保障,尤其是鋁合金更為嚴(yán)重。因此,必須對(duì)這些材料的點(diǎn)焊焊接性作進(jìn)一步深入細(xì)致的研究。
@GKDSS4jv pWRdI_ 鍍鋅鋼板焊接性研究主要集中在以下方面:
}+
闸北区|
马关县|
蒙阴县|
怀集县|
营山县|
扎赉特旗|
从化市|
黑水县|
禹州市|
邵阳县|
湟中县|
安吉县|
承德市|
容城县|
淄博市|
积石山|
曲阳县|
古浪县|
江西省|
加查县|
嘉义市|
抚远县|
周宁县|
颍上县|
乃东县|
沙坪坝区|
毕节市|
家居|
嵊泗县|
永丰县|
神木县|
塘沽区|
京山县|
宁城县|
萝北县|
景德镇市|
无为县|
微博|
来宾市|
平陆县|
额尔古纳市|