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矩形端面电极电阻点焊研究

张小奇  
【摘要】: 本文对矩形端面电极电阻点焊进行了系统的研究。研究结果表明,将点焊电极端面加工成矩形施焊可以延长点焊接头的有效连接长度,提高点焊接头的密闭性,拓宽电阻点焊的应用范围。在电极矩形端面尺寸为B×L=2×10mm及B×L=5×18mm条件下,焊接电流、电极压力及焊接时间对矩形端面电极电阻点焊熔核尺寸与接头性能有明显影响。增加焊接电流可以获得较大熔核尺寸和较高接头拉剪力,但是在焊接电流大于飞溅点(9kA或17kA)时,接头强度有所下降;过高或过低的电极压力无益于熔核尺寸的增长及接头强度的提高;延长焊接时间有助于提高点焊接头性能,但是当焊接时间超过6cycles时,熔核尺寸接近饱和,点焊接头拉剪力无明显提高;当电极锥角θ在40o—50o之间变化时,在一定程度上可以减轻电极的磨损、变形以及电极表面的灼烧等。采用矩形端面电极电阻点焊工艺,以连续焊接方法制成密闭容器进行沉水试验。试验结果表明,该容器能承受0.6Mp气压,密闭性良好。利用二次回归正交组合设计法,得出熔核尺寸和接头拉剪力关于焊接电流、电极压力和焊接时间的回归方程,得出焊接参数对熔核尺寸和接头拉剪力的影响规律。通过建立1/4三维有限元模型,对矩形端面电极电阻点焊预压接触过程和熔核形成过程进行模拟分析。


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