镀锌钢板点焊电极磨损规律的研究和焊点质量预测

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本文采用了试验研究和有限元验证相结合的方法对镀锌钢板的连续点焊过程电极磨损的规律及影响因素进行了深入的探究。 试验研究从以下两方面进行:1)通过板厚或镀层厚度不同的四种镀锌钢板的连续点焊寿命试验,摸索、总结点焊电极的磨损规律及影响电极寿命的因素。2)对车身生产中最常用的0.8mm厚的镀锌钢板,在连续点焊寿命试验基础上,采用阶梯式递增焊接电流的方法,克服电极磨损对焊点质量的影响。 对上述试验结果,本文进一步做了以下五方面的分析研究:总结了四种镀锌钢板点焊电极端面直径及焊点熔核直径随焊接点数的变化规律及共同特点;通过对镀锌层成分的电镜扫描分析,找出了镀锌层中的合金元素Fe、Al的含量对电极寿命的影响规律;对焊后电极表层锌渗透深度的线扫描发现:锌的渗透深度能间接地反映出该组试验中的电极寿命;镀层厚度对点焊电极寿命有直接影响;对0.8 mm厚的低碳镀锌钢板,提出了阶梯式电流递增模型,用于指导实际生产中的电流控制器设置。 点焊过程的数值模拟采用大型通用软件ANSYS,建立了轴对称2-D模型,根据实际情况,采用了热、电耦合的计算方法,得到最终的温度场分布图,算出熔核直径。
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