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焊接电流铝合金接头力学性能影响

焊接电流铝合金接头力学性能影响

摘要:5182铝合金具有良好的耐蚀性、强度及焊接性,因此被广泛应用于汽车制造业中。文章通过试验阐述了点焊技术中焊接电流对其接头力学性能的影响,以供参考。

关键词:5182铝合金;点焊;焊接电流;力学性能

电阻点焊具有节省材料、成品性好、易实现机械化操作等优点,被广泛应用于工业制造领域,尤其是汽车制造业。随着全球能源危机不断加剧,减少尾气排放成为全球共识,而汽车轻量化成为解决这一问题的主要途径,铝合金作为汽车轻量化发展的主要材料,对其电阻点焊进行研究是非常必要的。

1试验材料、设备及过程

1.1试验材料

试验采用(1+1)mm的5182铝合金。在焊前使用酒精擦拭试样表面,清除表面油污。5182铝合金化学成分如表1所示。

1.2试验设备

该试验采用DN4—200型点焊机。该点焊机的额定功率为200kW,最大电极加压力为10kN,最大焊接电流为26kA,如图1所示。

1.3试验参数及结果

该试验采用5182铝合金板搭接接头,保持通电时间与电极压力不变,改变焊接电流,制定6组工艺参数(试验结果)如表2所示。试验结果折线图如图2所示。该试验中,当电极压力与通电时间不变的情况下,随着焊接电流的增大,单位时间内形成的热量增多,导致金属熔化量大,从而使焊核直径随着焊接电流的增大而增大;但当焊接电流为26kA时,焊核的力学性能(剪切强度和正拉强度)显著下降。这是由于随着焊接电流的增大,金属熔化速度加快,而焊核塑性环的扩展速度不及金属熔化速度,此时焊核周围会产生飞溅,导致焊核中心存在裂纹、缩孔等缺陷,进而减弱了焊核的力学性能。因此,在保证了焊核直径的前提下,为了使焊点的强度与质量达到最优,焊接电流不易过大。

2结论

随着焊接电流的增大,单位时间内产生的热量增多,加快了金属熔化速度,焊核直径显著增大,但当焊核塑性环的扩展速度不及金属熔化速度时,在焊核内部易产生飞溅、裂纹、缩孔等缺陷,影响焊核力学性能。因此,在一定电极压力和通电时间下,应选择合适的焊接电流,才能保证焊点质量及焊核强度。

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作者:娄振洋 单位:青海高等职业技术学院