复合材料电阻点焊进展汇报材料.pptx
《复合材料电阻点焊进展汇报材料.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《复合材料电阻点焊进展汇报材料.pptx(69页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、 SiCp/Al复合材料的电阻点焊研究汇报人:李杏瑞 本课题是在牛济泰老师指导下,本人和汤文博老师共同进行的,期间得到汪喜和老师和卢广玺老师的大力帮助。还有参与的学生也做了大量工作。在此表示感谢!汇报内容汇报内容一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容三、方案一试验结果及分析三、方案一试验结果及分析三、方案一试验结果及分析三、方案一试验结果及分析四、选择方案二的原因及部分实验结果四、选择方案二的原因及部分实验结果四、选择方案二的原因及部分实验结果四、选择方案二
2、的原因及部分实验结果五、下一步的工作计划五、下一步的工作计划五、下一步的工作计划五、下一步的工作计划六、向各位老师请教的问题六、向各位老师请教的问题六、向各位老师请教的问题六、向各位老师请教的问题一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义1、SiCp/Al复合材料简介2、目前SiCp/Al复合材料的焊接现状3、采用电阻点焊连接SiCP/Al复合材料的原因4、电阻点焊的应用一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义1、SiCp/Al复合材料简介SiCP/Al复合材料是一种新型的结构材料,且因具有比强度高、比刚度大、抗疲劳性好、尺寸稳定、耐磨、抗震等优良性能,而在航天航
3、空、化工、汽车、造船、电子及军工等部门有较大的应用前景。然而,铝基复合材料的基体与增强相之间物理化学性能差别很大,给其焊接技术带来较大的困难。一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义2、目前SiCp/Al复合材料的焊接现状国内外学者己采用惰性气体保护焊、摩擦焊、扩散焊、闪光对焊、激光焊、钎焊等方法进行连接,但有关的焊接理论和技术关键还不很完善。一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义3、采用电阻点焊连接SiCP/Al复合材料的原因电阻点焊由于加热时间短,能抑制增强相与基体间的界面反应,并在压力作用下成型,尤其对大型复杂结构件而言,这种工艺方法更灵活,易于自动化,
4、焊接效率更高。另外对于一种焊接性较差的新材料,应尝试用各种焊接方法对其连接,为更好的实现连接提供实验依据。鉴于此,本文采用电阻点焊的方法对SiCP/Al复合材料进行焊接实验。一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义一、选题的意义4、电阻点焊的应用、电阻点焊的应用目前,电阻点焊常用于飞机、汽车、铁路车辆和电目前,电阻点焊常用于飞机、汽车、铁路车辆和电器等薄壁构件的联接。单点焊的生产率一般可达每分钟器等薄壁构件的联接。单点焊的生产率一般可达每分钟 100100点。大量生产中往往采用专用的多点焊机。由于是利点。大量生产中往往采用专用的多点焊机
5、。由于是利用电阻热熔化母材金属,为了保证焊透,故只能焊接厚用电阻热熔化母材金属,为了保证焊透,故只能焊接厚度比较小的材料。适合采用点焊的最大厚度:低碳钢一度比较小的材料。适合采用点焊的最大厚度:低碳钢一般为般为3 3毫米。本次试验母材的厚度为毫米。本次试验母材的厚度为1 1毫米左右。毫米左右。二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容1、实验方案(方案一和方案二)2、实验内容(1)试验材料及试样制备 (2)电阻点焊实验(3)焊接接头的力学性能试验及微观分析二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二
6、、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容1、实验方案方案一方案一对SiCP/Al复合材料直接进行电阻点焊实验,即两片试样直接搭接进行点焊连接,优化出最佳的焊接电流、点焊时间、电极压力等工艺参数;并对焊接接头的微观形貌、成型机理、及一些实验现象进行较深入的分析。二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容方案二方案二在方案一的基础上进行改进,在SiCP/Al复合材料和电极之间添加具有大
7、电阻的不锈钢片,(原因在后面详细讲解)优化出此种情况下的最佳的焊接电流、点焊时间、电极压力等工艺参数;并分析电阻点焊过程中的产热及散热原理;并对微观形貌及成型机理进行较深入的分析。二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容二、本课题的实验方案、试验内容2、实验内容(1)试验材料及试样制备采用电磁搅拌法制备了SiCP/LY12复合材料,在经过碾压工艺使材料更致密,增强相SiC颗粒的平均直径为12m,SiC颗粒在LY12基体中的体积
8、分数为1218。基体LY12的成分如下表所示。将材料在线切割机上加工成为60201mm,的试样。如下图所示:二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容(2 2)电阻点焊实验电阻点焊实验电阻点焊实验电阻点焊实验试样待焊表面用砂纸仔细打磨,去除表面氧化膜,试样待焊表面用砂纸仔细打磨,去除表面氧化膜,背面也需做适当处理,再用丙酮清理立即施焊。根据预背面也需做适当处理,再用丙酮清理立即施焊。根据预选的焊接工
9、艺参数,确定好材料的组合后,进行施焊。选的焊接工艺参数,确定好材料的组合后,进行施焊。点焊过程示意图如图点焊过程示意图如图2 2所示:所示:二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容(3)焊接接头的力学性能试验及微观分析焊接接头的力学性能试验及微观分析SiCp/LY12复合材料的电阻点焊接头未作任何热处理,在AG-I250kN电子拉伸试验机上进行对接头常温剪切强度实验,加载速度为1mm/min。取平
10、均值作为最终的试验结果。采用维氏硬度计对整个焊接接头区进行显微硬度分析,用游标卡尺对接头区的凹陷深度进行测量。在PMG3光学显微镜观察接头区的成型及碳化硅颗粒分布情况。在QUANTA200型SEM上对剪切断口进行分析。二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容二、本课题的实验方案及试验内容说说说说 明明明明说明:1、方案一(即不加不锈钢片,两试样直接搭接进行焊即不加不锈钢片,两试样直接搭接进行焊接接)的大部分实验已完成,且对微观成型、焊接机理已分析,以下的试验结果均为方案一的结果。2、方案二只完成了焊接实验部分,后续的工作还未进行。故简单分析。三
11、、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析1、电阻点焊的原理2、电阻点焊工艺参数的优化选择3、本实验的最佳工艺参数4、SiCp/Al复合材料的电阻点焊接头显微观察5、结论三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析1、电阻点焊的原理电阻点焊(resistancespotwelding),简称点焊。是焊件装配成搭接接头,并压紧在两电极之间,在低电压下通以大电流,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法。在焊接过程中,为了增强母材的导电性,一般需要表面处理,去除表面氧化膜,但不需要开坡口和填
12、充焊丝。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析通常采用低电压、高电流、短时间集中加热工件接通常采用低电压、高电流、短时间集中加热工件接触面,使之形成一个金属熔核。是一种热触面,使之形成一个金属熔核。是一种热机械联合作机械联合作用过程。一般包括预压阶段(电极下降到电流接通阶段,用过程。一般包括预压阶段(电极下降到电流接通阶段,确保电极压紧工件,使工件间有适当压力)、通电加热确保电极压紧工件,使工件间有适当压力)、通电加热阶段(焊接电流通过工件,产热形成熔核)、冷却结晶阶段(焊接电流通过工件,产热形成熔核)、冷却结晶(切断焊接电流,电极压力
13、继续维持至熔核凝固到足够(切断焊接电流,电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度)三个连续阶段。强度)三个连续阶段。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析众所周知,点焊过程是一个高度非线性、有多变量众所周知,点焊过程是一个高度非线性、有多变量耦合作用和大量随机不确定因素的过程,具有形核过程耦合作用和大量随机不确定因素的过程,具有形核过程时间极短、处于封闭状态无法观测和特征信号提取困难时间极短、处于封闭状态无法观测和特征信号提取困难等自身特点。等自身特点。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结
14、果及分析电阻点焊的焊接规范一般都很窄,因此选择合适的焊接参数就显得非常重要。一般认为在电阻点焊焊接工艺参数中,焊接电流、焊接时间和焊焊接电流、焊接时间和焊接压力接压力对焊点质量的影响较大:焊接电流影响最大,焊接时间次之,焊接压力最小。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析2、电阻点焊工艺参数的优化选择本次试验采用唐山松下焊机厂生产的本次试验采用唐山松下焊机厂生产的YS500SA2YS500SA2单单相交流固定式点焊机。结合铝及铝合金电阻点焊的工艺相交流固定式点焊机。结合铝及铝合金电阻点焊的工艺参数,综合考虑参数,综合考虑SiCp/LY1
15、2SiCp/LY12复合材料的焊接性,预选试复合材料的焊接性,预选试验的焊接预压时间:验的焊接预压时间:2020周,维持时间:周,维持时间:4040周,冷却水流周,冷却水流量:量:3L/min3L/min,三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三个主要电阻点焊工艺参数选择范围:(1)焊接电流(kA)17.5、18.5、17.0(2)焊接时间(周波)65、60、55(每周波0.02秒)(3)焊接压力(N)3000、3500、4000三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三个主要焊接
16、工艺参数对接头性能的影响三个主要焊接工艺参数对接头性能的影响(1 1)焊接电流的影响)焊接电流的影响在焊接过程中,在焊接过程中,电流对产热的影响比电阻和时间电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此它是一个必须严格控制的参数,其适用两者都大。因此它是一个必须严格控制的参数,其适用范围也很窄。在试验中,只有在电流足够大的情况下,范围也很窄。在试验中,只有在电流足够大的情况下,才会形成一个完整的熔核,而当电流小于才会形成一个完整的熔核,而当电流小于17000A17000A时,将时,将形成不规则的熔核。形成不规则的熔核。主要原因是因为在焊接初期,两焊件存在接触电阻,主要原因是因为在焊接初期,两焊件存
17、在接触电阻,此时产热较大。而在金属开始融化的时候,接触面上慢此时产热较大。而在金属开始融化的时候,接触面上慢慢形成了完全的金属接触,此时接触电阻将消失,从而慢形成了完全的金属接触,此时接触电阻将消失,从而电阻产热将大幅度下降,熔化区将难以进一步扩展,最电阻产热将大幅度下降,熔化区将难以进一步扩展,最终只能形成不完整的熔核。因此,在保证接头不因电流终只能形成不完整的熔核。因此,在保证接头不因电流过大而出现飞溅及表面烧损的情况下,应尽量选择较大过大而出现飞溅及表面烧损的情况下,应尽量选择较大的焊接电流。的焊接电流。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实
18、验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析(2)焊接时间的影响为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为获得一定强度的焊点,可以采用大电流和短时间(强条件,又称硬规范),也可采用小电流和长时间(弱条件,也称软规范)。但是由于SiCP/Al复合材料的电阻率相对较小,但为了避免出现接头软化区过大及界面反应,焊接时间应尽量的短。故在该试验中采用采用大电流和短时间。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析(3)焊接压力的影响焊接压力主要的作用是增强电
19、极间的导电性和避免飞溅,但过大容易使接头变形;过小容易飞溅,在焊完后,电极也不易起来。因此选择焊接压力时,应综合考虑各方面因素。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析(4 4)工件表面状况的影响)工件表面状况的影响工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性,损
20、。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性,引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。优质接头的必要条件。三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析三、方案一实验结果及分析3、本实验的最佳工艺参数根据试验结果运用正交表进行级差分析计算,通过综合比较即可得出最优工艺参数。焊接电流(焊接电流(A)=17.5kA,焊接时间(焊接时间(B)=60Hz,焊接压力(焊接压力(C)=3500N。此时接头拉剪力可达1442牛顿牛顿。焊接过程无飞溅,焊缝成型较好,表面凹陷度小于20,(资料说明点焊表面凹陷
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 复合材料 电阻 点焊 进展 汇报 材料
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。