汽车用双相钢/铝合金异种材料电阻点焊过程数值模拟研究

作者:陈宇 刊名:热加工工艺 上传者:计芳

【摘要】基于SORPAS软件,对1.8 mm的DP590双相钢板和1.2 mm的6061-T6铝合金板材点焊过程进行了模拟,并将模拟熔核形貌与试验结果进行对比。结果表明,随着焊接过程的进行,工件与电极接触界面处温度迅速升高,而上下电极附近温度并没有迅速升高,接头在铝合金侧和双相钢侧形成双熔核;在整个焊接过程中,铝合金侧的应变明显比双相钢侧大,变形主要集中在熔核附近,熔核边缘应变大于心部;模拟的熔核直径为4.3 mm,实测值为4.6 mm,模拟结果与实测结果较为吻合,所建立的模型可以用于DP590钢及6061-T6铝合金板异种材料电阻点焊过程模拟。

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,, 汽 车 用双 相钢铝 合 金 异 种 材 料 电 阻点 焊 过 程 数值 模 拟 研 究 陈 字 (宁夏 大 学 机 械 工 程 学 院 ,宁夏 银 川 ) 摘 要 :基 于 软 件 ,对 的 双相 钢板 和 的 铝 合 金 板 材 点 焊 过 程 进 行 了模 拟 ,并 将模 拟熔 核 形 貌 与 试 验 结 果 进 行 对 比。结果 表 明 ,随 着 焊 接 过 程 的进 行 ,工 件 与 电极 接 触 界 面 处 温 度 迅 速 升 高 ,而 上 下 电极 附 近 温 度 并 没 有 迅速 升高 ,接 头 在 铝合 金侧 和双 相 钢 侧 形 成 双 熔 核 ;在 整 个 焊 接 过 程 中 ,铝 合 金 侧 的 应 变 明 显 比双 相 钢 侧 大 。变 形 主 要 集 中在 熔 核 附 近 ,熔 核 边 缘 应 变 大 于 心 部 ;模 拟 的 熔 核 直 径 为 ,实 测 值 为 ,模 拟 结 果 与 实 测 结 果 较 为 吻合 ,所 建 立 的模 型 可 以 用 于 钢 及 铝合 金板 异 种 材 料 电阻 点 焊 过程 模 拟 。 关 键 词 :双 相钢 ;铝 合 金 :电阻 点 焊 ;数值 模 拟 : 中 图分 类 号 : 文献 标 识 码 : 文章 编号 :() (,,) :, 一 , , , ; , ; ; , ;, 一 :; ;; 随着 全球 汽 车产量 和 消费 的不 断增 加 ,能 源 消 耗 和 环境 污 染 问 题 日益 突 出 同时人 们 对 汽 车 的能 耗 和安 全性 也 提 出了更 高 的要 求 ,以提高 汽 车安全 和 动力 性能 、减 少油 耗 、降低排 放 为 目的 的汽 车轻量 化技 术 逐渐 受 到汽 车厂 家 的重视 。研究 表 明 ,汽 车 整 车 质 量 每 下 降 。相 应 的燃 油 效 率 可 提 高 ,降低 车 身 自重是 节 能减排 的有 效途 径网。使 用高 强钢 板 或铝 合金 代替 传统 的低 强度 钢板 制造 汽 收 稿 日期 : 基 金 项 目:宁夏 自然 科 学 基 金 资 助 项 目() 作 者 简 介 :陈宇 (一)’男 ,四川 自贡 人,讲 师 ,本 科 ,研 究方 向:工 程 制 图 、 计算机仿真:电话:;: 车车 身构 件可 以明显减 少 钢材使 用量 降低 车身 重 量 ,提 高 安全性 能 。铝合 金材 料被 认 为是最 具潜 力 的轻 量化 材料 但 目前 铝合 金车 身制 造技 术 还不 够 成熟 ,生产 成本 也 相对较 高 ,而双 相钢 是 目前 应用 最 为广 泛 的高强 汽车 板 ,如果 在使 用高 强钢 的基础 上 引入 铝 合 金材 料 制 造铝 合 金一高 强钢 复 合 车 身 ,则 更 具 经 济性 和 安 全性 。材料 的焊 接 技术 能否 解 决 直 接 决定 了材 料 的可用 性 ,而焊 接质 量 的好坏 则决 定 着 汽车稳 定性 和安 全性 。 目前 汽车 制造 中 主要使 用 的焊 接方 法 是 电 阻点 焊 、激光 焊 、气 保 焊 。 目前 己有很 多关 于 铝合 金 、高 强钢 电阻点 焊 的相 关 研究 , 而 铝 合 金 双 相 钢 异 种 材 料 电 阻点 焊 研 究 还 不 太 多 。

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