304不銹鋼點(diǎn)焊工藝優(yōu)化與焊點(diǎn)質(zhì)量分析

《304不銹鋼點(diǎn)焊工藝優(yōu)化與焊點(diǎn)質(zhì)量分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、俘擄304不銹鋼點(diǎn)焊工藝優(yōu)化與焊點(diǎn)質(zhì)量分析長(zhǎng)春工程學(xué)院機(jī)電學(xué)院(130012)劉輝徐學(xué)東張曉慶摘要針對(duì)電阻點(diǎn)焊工藝過(guò)程的非線性及多變量耦合等不確定因素的特點(diǎn)，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法科學(xué)安排點(diǎn)焊試驗(yàn)，研究了點(diǎn)焊工藝參數(shù)電極壓力、焊接電流及焊接時(shí)間與304不銹鋼點(diǎn)焊接頭拉剪力和焊點(diǎn)熔核直徑間的關(guān)系。研究結(jié)果表明，電極壓力對(duì)304不銹鋼焊點(diǎn)質(zhì)量的影響最大，焊接電流次之，焊接時(shí)間影響最小。試驗(yàn)范圍內(nèi)的最佳焊接規(guī)范參數(shù)為：電極壓力3．5kN，焊接電流6．5kA，焊接時(shí)間0．16s。304不銹鋼點(diǎn)焊接頭中主要的焊接缺陷為飛濺、縮孔和熱裂紋。采用較大的電極

2、壓力和較小的焊接電流焊接可減少304不銹鋼點(diǎn)焊接頭中焊接缺陷的形成，明顯提高接頭承載能力。關(guān)鍵詞：304不銹鋼正交試驗(yàn)點(diǎn)焊工藝參數(shù)中圖分類號(hào)：TG4O60前言接頭組織及焊接缺陷進(jìn)行了分析。1試驗(yàn)材料及方法不銹鋼因具有耐腐蝕、強(qiáng)度高、抗沖擊、外觀優(yōu)美、高性能、高效率、高性價(jià)比等特性，展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用試驗(yàn)采用1．0mm+1．0mm的304不銹鋼板，試件前景。不銹鋼車體結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)鐵道車輛輕量化的重要尺寸為80mm×20mm，長(zhǎng)度方向搭接為20mm，焊件途徑之一，與同類型的普通低碳鋼車體相比，不銹鋼車尺寸如圖1所示。表1為304不銹鋼的化學(xué)成分，表

3、2體重量可減輕20％～30％以上?。不銹鋼車體結(jié)構(gòu)采為304不銹鋼的力學(xué)性能。試驗(yàn)采用松下DN一100型用板梁組合整體承載全焊結(jié)構(gòu)，由于使用的板材更薄(車體外板厚度為0．4～1．2mm，梁柱厚度為0．8～38020mm)，為了不降低板材強(qiáng)度和減小變形，盡量采用點(diǎn)焊．I連接形成空腔，這是不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)關(guān)O0t"q鍵-3J。304奧氏體不銹鋼耐蝕性好，適合塑性加工，因而成為車體結(jié)構(gòu)的首選材料J。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，研究了點(diǎn)焊規(guī)范參數(shù)對(duì)304不銹鋼點(diǎn)焊接頭的拉剪力及焊點(diǎn)熔核尺寸的影響，并對(duì)304不銹鋼點(diǎn)焊圖1焊接試件示意圖表1304

4、不銹鋼主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％)點(diǎn)焊機(jī)，電極材質(zhì)為銅～鉻合金，成分為Cu．1．O％Cr，錐2試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)與結(jié)果分析電極端面直徑5mm，進(jìn)行了時(shí)效處理，硬度為HV130。2．1正交試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)收稿日期：2o13—08—27正交試驗(yàn)方法是利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)與正交性原理，從2013年第12期53大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)中挑選適量具有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)，應(yīng)用標(biāo)的平均值；為極差；，為自由度；S為偏差平方和；V正交表合理安排試驗(yàn)的一種科學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法J。為平均偏差平方和；F為顯著性判斷因子。根據(jù)不銹鋼點(diǎn)焊試驗(yàn)條件及工藝特點(diǎn)，選擇三因素三表4正交試驗(yàn)結(jié)果水平正交表安排點(diǎn)焊試

5、驗(yàn)。三個(gè)影響因素為電極壓力A，焊接電流B和焊接時(shí)間C；考核指標(biāo)為接頭拉剪力N和熔核直徑d。每個(gè)因素確定的三水平，如表3所示。為獲取點(diǎn)焊接頭的拉剪力和熔核尺寸，進(jìn)行點(diǎn)焊工藝試驗(yàn)時(shí)，同一規(guī)范下的試樣焊接8個(gè)，4個(gè)試樣用于測(cè)量拉剪力，評(píng)價(jià)焊點(diǎn)力學(xué)性能，4個(gè)試樣用于測(cè)量熔核直徑并進(jìn)行焊點(diǎn)顯微組織觀察和焊接缺陷分析。表3點(diǎn)焊試驗(yàn)因素水平表5，=1m(砉一導(dǎo)(1)2．2正交試驗(yàn)結(jié)果與分析S=∑(—)=S+S日+Sc+S(2)根據(jù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到的點(diǎn)焊接頭拉剪力和熔=號(hào)(3)核直徑結(jié)果取平均值作為正交試驗(yàn)結(jié)果(表4)。由表4中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到第6組試

6、驗(yàn)的結(jié)果最佳，即在=s／f(4)A2B3C1條件下，焊點(diǎn)的拉剪力為9．529kN，熔核直徑為5．4mm，均達(dá)到最大值。式中：r為水平重復(fù)數(shù)(r=3)；m為水平數(shù)(m=3)；為電極壓力、焊接電流和焊接時(shí)間這三個(gè)因素對(duì)接試驗(yàn)總次數(shù)(n=9)；T為試驗(yàn)結(jié)果的總和。頭拉剪力和熔核直徑的影響可根據(jù)正交表進(jìn)行計(jì)算得根據(jù)極差R的大小，可以判斷試驗(yàn)中各因素作用到，數(shù)據(jù)列于表5中，其中為同一列中各水平因素指的大小，極差越大表明該因素對(duì)指標(biāo)的影響越大，通常表5正交試驗(yàn)結(jié)果分析542013年第12期