电阻点焊组织预测和质量控制研究

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1、中文摘要电阻点焊广泛应用于航空、航天、能源、机械、电子、车辆及轻工部门，在现代制造业中占有不可替代的地位。但是电阻点焊非线性、时变和多因素耦合的复杂过程，以及熔核相变过程的不可见性和焊接过程的瞬时性给实验研究带来了很大困难和挑战。本文采用SYSWELD有限元软件动态模拟点焊的全过程。模拟中考虑了材料热物理性能与温度的非线性关系和晶相转变及同一时间晶相转变潜热以及晶相组织对温度的影响，进行了力、热、电三场耦合计算，研究了铝合金点焊相变形成过程，实现了对铝合金点焊组织的预测，为更好的研究和控制点焊接头质量提供有效的实用方法

2、。’建立了铝合金电阻点焊的力、热、电耦合模型，模拟了电阻点焊过程温度场和相变场的变化情况，揭示了铝合金焊接过程中母材和热影响区的变化过程以及熔核产生、形成、长大过程，并对其进行了分析，再现了铝合金点焊组织形态动态演变过程。实验证明，模拟结果与实验结果相吻合。为了提高铝合金点焊接头强度，改进铝合金点焊接头的质量，本文采用在铝合金点焊时增加回火工艺的方法控制焊接质量。分别通过数学方法、物理实验方法和数值模拟方法三种方法对实验的结果进行分析和互相论证，物理实验方法和数值模拟方法结果的吻合，证明回火工艺能显著提高接头剪切强度，

3、从而实现对点焊接头质量的有效控制。关键词：数值模拟；接头质量；组织预测；电阻点焊ABSTRACTRSW(ResistanceSpotWelding)iswidelyusedinareasofaerospace．energysource，electronics，vehicleandlightindustry，andplaystheimportantroleinmodemmanufacturingindustry．However,thenuggetformationofRSWisextremelycomplexandnon

4、-linearmulti-physicscouplingfields，nuggetformationisinvisibleandweldtimeiSinstantaneous．SOthatitiSdifficultforUStoobserveandresearchthroughtraditionalexperiment．ThispaperuseSYSWELDfiniteelementsoftware，simulatedynamicallythewholeprocessofspotwelding，takeintoacco

5、untthephysicalpropertiesofmaterialandtemperatureofthenon—linearrelationship，considerthephasechangesandlatentheatofphasechangesinthesanletimeandtheimpactofthemicrostructuretotemperaturephase，thethreetermsofPower，heat，electricitycoupled．Researchingonaluminumphaset

6、ransitionprocess，andforecastingthealuminummicrostructureforecastsinthealuminumofspotwelding，providinganeffectiveandpracticalmethodforbeaerresearchingandqualitycontrollingtospotweldingjoints．Theelectro—thermo．mechanicalmodeliSestablishedofthealuminumoftheresistan

7、cespotwelding，themodelsimulatedtheresistancespotweldingprocessoftemperatureandphasechangesinthealuminumoftheresistancespotwelding，andrevealstheprocessofbasemetal，heat—affectedzoneandthemeltingNuclear-generated，theformationandgrowthprocessinthewholeprocessofweldi

8、ng，andmakereproductionofthedynamicevolutionofmicrostructureinprocessofthealuminumofspotwelding．Throughtheexperiment，thesimulationresultsandexperimentalresultsmatch．In