铝合金不等厚三层板电阻点焊的工艺研究

摘要

电阻点焊作为汽车白车身的主要连接方法之一，其连接质量一直被各汽车厂家所重视。电阻点焊所连接的对象一般为轻金属薄板，连接过程中可能会发生连接不成功的问题，连接过后又可能会出现连接点（接头）强度不足、存在焊接缺陷等问题。本文主要利用仿真和试验的方法来研究如何减少上述缺陷的发生，以达到优化连接工艺进而提高铝合金电阻点焊质量的目的。
　　本文首先对铝合金电阻点焊进行了相关理论研究和阐述。主要是对铝合金电阻点焊技术进行归纳和分类，然后对其成形机理进行阐述。后又对接头的失效形式行进分析和归类，在此基础上提出评价接头质量的直接指标和间接指标，并初步阐述各工艺参数与其关系。
　　其次对铝合金不等厚三层板的预压过程进行了有限元仿真研究。主要阐述了仿真模型的搭建过程、仿真的安排以及仿真中的注意事项，然后对仿真结果进行分析，具体分析了使用两种电极的情况下，四个接触面的接触情况以及三层板工件内部的应力、应变分布规律。
　　接着对铝合金三层板的焊接参数对焊接质量的影响进行了探究，利用正交试验、极差分析和方差分析对相关的焊接参数进行探究，得出各个参数对熔核成型质量、接头力学性能和压痕深度的影响规律，并选出最佳参数组合。
　　最后对带胶和不带胶的大板厚比的三层板点焊过程进行了比对，利用试验的方法分析带胶焊接过程中缺陷形成的原因和规律。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 课题的研究背景

1．3 国内外研究现状

1．4 研究目的、主要内容及意义

1．5 文章结构

第二章 铝合金电阻点焊的机理

2．1 铝合金电阻点焊的机理

2．1．1 铝合金电阻点焊的形成机理

2．1．2 铝合金电阻点焊的特性

2．1．3 影响接头质量的工艺参数

2．2 铝合金电阻点焊的质量评价及质量缺陷

2．2．1 点焊接头的质量评价

2．2．2 点焊接头的质量缺陷及失效形式

2．3 铝合金三层板焊接的特性

2．4 本章小结

第三章 铝合金三层板点焊预压过程的数值模拟

3．1 引言

3．2 弹塑性接触有限元分析理论

3．3 有限元平衡方程的建立

3．4 本构方程

3．4．1 有限元方法介绍

3．4．2 弹塑性分析的理论基础

3．4．3 仿真软件ABAQUS介绍

3．5 仿真模型的建立

3．5．1 网格的划分

3．5．2 材料属性

3．5．3 分析步设置

3．5．4 相互作用设置

3．5．5 边界条件与载荷设置

3．6．1 球形电极作用下的应力分布

3．6．2 锥形电极作用下的应力分布

3．7 两种电极预压状态下接触应力分布的比较

3．8 电极压力对预压状态下塑性应变分布的影响

3．9 本章小结

第四章 铝合金不等厚三层板焊接的工艺研究

4．1．2 试验方案的确定

4．1．3 试验方案

4．1．4 接头质量评判标准

4．2 熔核成型质量分析

4．3 力学性能试验

4．4 参数对压痕深度的影响

4．5 本章小结

第五章 带胶对铝合金三层板点焊的影响研究

5．1 问题描述

5．2 带胶点焊介绍

5．3．1 试验方案

5．3．2 试验结果分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况