一、铝合金点焊熔核流场及热场的有限元分析（论文文献综述）
潘小强[1]（2020）在《低碳钢薄板点焊过程及接头组织性能研究》文中研究说明电阻点焊易集成控制而效率高,是汽车企业常用的焊接工艺。低碳钢在车身制造中具有长期积累的成本优势。由于点焊形核过程处于封闭状态下,且发生毫秒之间,借助有限元分析能很好地研究点焊过程。本文通过将试验研究与有限元技术相结合,以低碳钢薄板为研究对象,对电阻点焊的形核过程,以及工艺因素对接头组织性能的影响展开探究,为低碳钢点焊工艺参数制定提供一定经验。在实验方面,对不同参数下低碳钢点焊接头的显微组织、力学性能、断口形貌等分析,结果表明:不同参数下低碳钢熔核区组织都以板条马氏体为主,热影响区组织以板条马氏体和铁素体为主;增大焊接电流、通电时间,熔核尺寸、抗剪切强度越大。焊接热输入过大时,容易产生飞溅,硬度值、抗剪切强度下降。运用响应面法,建立点焊接头抗剪切强度与工艺参数的二阶响应模型,结果表明焊接电流和焊接时间影响非常显着,电极压力不显着。当焊接电流为9.42 k A、焊接时间为164.07 ms、电极压力为2.32 k N,抗剪切强度取得极值为7.416 k N。有限元方面,建立了等厚低碳钢薄板与锥形电极接触模型,分析了预压阶段的应力分布,研究表明电极压力的改变对各接触面的应力分布曲线及峰值位置无明显影响。建立了低碳钢薄板点焊热电模型,分析点焊过程中的温度场、电场变化,研究表明:通电加热初期,电流密度峰值位置对焊接电流的改变不敏感。电流分布影响热通量密度,从而影响热量生成及温度场,温度梯度反过来影响电流分布。增加焊接电流和焊接时间,熔核区最高温度以及模拟所得熔核直径越大。
杨霄峰[2]（2020）在《单面电阻点焊数值仿真与工艺参数优化研究》文中进行了进一步梳理电阻焊是一种形成的焊接接头质量稳定,生产效率高,易于实现机械化,自动化的连接方法,被广泛应用于汽车、航空航天、电子、家用电器等领域。由于焊接过程时间较短,很难直接观察到熔核的形成,因此有必要对电阻点焊的过程进行数值仿真,从而得到电阻点焊最为合适的工艺参数。本文针对Q235单面电阻点焊进行数值仿真,得到了在预压阶段不同预压力下的压力分布情况。以及焊接过程中不同的焊接时间,焊接电流,电极压力情况下的温度场分布及熔核的成形情况。通过预压阶段的有限元仿真分析可以得到,在预压结束时,电极与工件所受的力均为轴向压应力,焊接区域的轴向压应力最大,随着距焊接区域的距离越远,轴向压应力逐渐减小。在预压过程中,电极和工件都发生了弹塑性变形,电极发生弹塑性变形最大区域在电极的内部,工件发生的弹塑性变形最大的区域在焊接区的接触部分。在预压阶段仿真结束后,根据预压阶段结束时得到的接触情况再对点焊过程进行电热耦合模拟,进行电热耦合模拟时,在各接触面间添加一层实体单元作为接触电阻,将求得的温度场结果作为载荷施加到热力耦合模型中进行模拟得到最后结果,完成点焊通电加热过程的数值仿真。对点焊过程进行不同工艺参数下的数值仿真,可以得到不同焊接电流,焊接时间,电极压力下焊接过程中温度场的分布情况,以及熔核成形情况,再通过焊接实验与金相实验对仿真进行验证。结果表明:焊接电流与焊接时间对点焊过程的影响较为相似且影响较大,在过大时,都会产生喷溅或表面压痕过深的情况。在电极压力过小时,由于塑性变形范围及变形程度不足,会引起喷溅现象,导致熔核直径尺寸较小,电极压力过大时,又会导致较深的压痕。因此在实际焊接过程中,要选择恰当的焊接工艺参数。
覃波[3]（2019）在《异种轻合金TIG焊接接头组织性能及数值模拟研究》文中研究表明镁合金作为最轻的金属结构材料,其工程应用领域正在不断的扩大与深化,新型镁合金焊接,尤其是异种镁合金的焊接、镁合金与同为轻金属铝合金之间的焊接,已遇到越来越多的挑战。通过优化焊接工艺参数以获得成形良好且力学性能优良的焊接接头,是目前镁合金焊接研究的热点和难点。有部分学者对异种镁合金及镁/铝合金焊接进行研究,使用的焊接方法主要是搅拌摩擦焊或激光焊。钨极惰性气体保护焊（TIG）焊及活性焊接法（A-TIG）由于设备投资低、电弧稳定性高、加热较集中、焊件变形小等优点,业已成为目前镁合金焊接中最常用的方法,但将其应用于异种镁合金及镁/铝合金之间的焊接研究报道还较为罕见。而采用数值模拟方法对异种镁合金材料的TIG（A-TIG）焊接过程进行焊接过程的模拟则更少。本文采用钨极氩弧焊（TIG）和活性钨极氩弧焊（A-TIG）方法,对异种镁合金及镁/铝合金的焊接性能进行研究。以三组不同的异种材料（AZ61/ZK60镁合金,AZ61/AM60镁合金以及AZ31镁合金/6061铝合金）为研究对象,研究了不同焊接工艺参数对焊接接头成形质量、微观组织及力学性能的影响,建立了三维瞬态移动热源作用下异种轻合金焊接熔池数学模型,进行了温度场和应力场的数值模拟。通过对异种镁合金及镁/铝合金间的焊接性的焊接实践探索和数值理论分析优化,为其工程应用提供理论与实验依据。本论文的主要内容和成果如下:（1）针对异种镁合金AZ61/ZK60,采用TIG焊接和A-TIG焊接方法进行焊接实验,探索了适用于异种镁合金焊接的工艺参数。通过调整焊接电流、焊接速度、活性剂的涂覆厚度,在确保焊缝成形质量良好、无宏观缺陷的前提下,进行了焊接接头拉伸试验、硬度试验,对焊接接头所表现出的力学性能进行评估,对焊接接头的微观组织进行观察分析,研究其合金成分、焊接工艺参数与焊缝性能之间的关系,得出最佳焊接工艺参数:TIG焊时,焊接电流80A,焊接速度180mm/min;A-TIG焊时,焊接电流80A,活性剂涂敷量15mg/cm2。（2）针对异种镁合金AZ61/ZK60组合,建立了其三维瞬态移动热源作用下异种镁合金焊接熔池数学模型,对异种镁合金焊接进行温度场分布的特征、热循环规律的模拟,结果表明:由于镁合金AZ61和ZK60二者的导热系数在同一温度下比较,AZ61小于ZK60,故温度分布存在不对称性。（3）采用TIG（A-TIG）焊接方法,对AZ61/AM60合金进行焊接,通过改变焊接电流大小研究焊缝成形质量和宏观缺陷。进行拉伸强度和硬度试验,对焊接接头微观组织进行观察,揭示异种镁合金A-TIG方法的焊接性,并得出最优工艺参数如下:TIG焊的过程中,焊接电流具体设定为115A,焊接速度具体设定为180 mm/min;A-TIG焊时,焊接电流110A,活性剂涂敷量15mg/cm2。同时对AZ61/AM60合金焊接进行焊接熔池模拟,分析异种镁合金温度场分布的特征、热循环规律及熔池形状特征,并与实验值进行对比分析。结果表明:与AZ61-ZK60合金焊接相比,合金AZ61-AM60进行TIG焊接的温度场,整体趋势和分布规律相同,但AZ61和ZK60温度分布的不对称性更明显,这是由于镁合金AZ61、ZK60和AM60三者的导热系数在同一温度下AZ61最小,AM60次之,ZK60最大,故AZ61和ZK60两者之间的导热差异性更大,温度分布的不对称更为明显。（4）针对异种轻金属镁合金AZ31与铝合金6061的焊接,采用TIG（A-TIG）方法进行,成功实现了 AZ31/6061镁铝合金的A-TIG焊接。并对异种金属镁/铝合金AZ31/6061焊接接头残余应力进行了数值模拟,分析其分布规律及影响因素,其理论模型与实验结果吻合较好。结果表明:远离焊缝呈压应力;焊件承受的横向应力即为焊缝两端呈现为压应力,中间部分呈现为拉应力。
吴敏[4]（2019）在《漆包线点焊过程焊头烧损行为及热量补偿方法研究》文中研究指明漆包线点焊是在压力作用下利用电阻热去除绝缘层,并使裸露的金属丝和基底之间形成固相连接的一种焊接方法,因其能显着提高漆包线连接性能,在电子元器件制造、电子设备、仪器仪表、医疗器械等领域有广泛的应用。目前,漆包线点焊在连续焊接过程中,由于点焊头电阻的变化,使得其电阻产热不一致,存在焊接质量不可靠的问题。本文针对漆包线点焊质量不可靠问题,搭建了点焊生产过程中的信息采集系统,建立了焊接过程动态信号（焊接电流、电极间电压）与漆包线点焊头烧损行为特征的关系,通过大量工艺试验研究影响漆包线点焊头电阻变化的各种因素,分析得到了不同控制模式下点焊头电阻变化的规律,并提取出以热量补偿的方法提高漆包线点焊的焊接质量。建立了恒压模式下漆包线点焊过程的有限元模型,根据所建模型研究了漆包线点焊头的温度场分布,并将仿真结果与热电偶测温试验采集得到的温度进行对比,结果表明模拟结果是可靠的。最后,考虑点焊头烧损导致的尖端体积变化,通过仿真得到了焊接通电时间随点焊头电阻变化的热量补偿数学模型。最后,利用搭建的基于DSP控制的漆包线点焊热量补偿控制系统,对比了恒压控制模式与热量补偿控制模式下的工艺试验。结果表明,点焊头在连续焊接过程中,恒压控制无法保证焊接质量的一致。通过改进的热量补偿控制系统,焊接质量的一致性与可靠性显着上升,对漆包线点焊连接起到了一定的参考作用。
黄逸飞[5]（2018）在《基于多场耦合的不等厚电阻点焊形核机理研究》文中研究表明电阻点焊是一个涉及力、电、热、磁、流等多物理场的复杂物理过程。通过电极间加压和瞬时的通电,使得工件接触面瞬时达到高温,熔化金属并冷却凝固形成接头。电阻点焊因其灵活、高效的特性在实际生产领域应用广泛。电磁搅拌技术是通过磁场力搅拌熔池、重塑晶核形成的过程,该技术在连续铸造和弧焊领域应用相当成功,同时近些年来,电磁搅拌在电阻点焊中逐渐展现其巨大的潜力。电阻点焊接头质量控制直接关系接头使用安全,是点焊研究中关键的一环。特别的,不等厚板件点焊中,改善熔核偏移现象的是一个主要的研究课题。在研究点焊问题时,点焊的不可见性造成了巨大的研究障碍。数值模拟的发展为研究点焊过程提供了思路,然而传统的点焊仿真模型难以驾驭涉及磁流体的磁控点焊问题。本文通过ANSYS数值建模的方式,对磁控电阻点焊中的力、电、热、磁、流五场进行耦合建模,分析各物理场变化的内在机理和相互间联系。并用实验验证模型的精度,进而对磁控点焊质量控制提出理论支撑和技术指导。通过以上研究,本文主要得出以下结果:（1）采用分步计算、逐场耦合的思路进行建模分析,变形场、电热场、磁场和热流场的建立考虑了数据前后的继承性。分析结果显示,五场耦合模型分析误差不超过5%,而且在磁控点焊模拟中,模拟精度远高于传统的三场耦合模型。（2）通过对不等厚板件中的全物理场进行分析,发现不等厚板件点焊中的熔核偏移是流场和温度场共同作用的结果。在磁控点焊中,近似镜像对称的流场行为模式,会将中心区域的高温金属推向边缘,因此熔核边缘有向磁场强度高的一侧生长的趋势,据此通过在薄板侧施加更大的磁场强度分布,可以调节熔核的相对偏移量。（3）磁控电阻点焊接头性能明显优于传统点焊,外磁场的搅拌作用细化了接头晶粒,使得接头成分更加均匀。接头拉剪强度随焊接电流升高而增大,临界纽扣断裂熔核直径为4.62mm,小于传统点焊;接头组织为均匀的奥氏体基体和其间细小的铁素体,硬度分布均匀,展现出优良的接头性能。
万瑞[6]（2017）在《铝合金电阻点焊熔核形核过程动态特征研究》文中研究说明电阻点焊过程伴随着电、声、热等多种能量释放,与熔核形核生长密切相关。本文面向铝合金材料,以研究电阻点焊过程熔核形核生长为目的,利用实时传感技术对电阻点焊熔核形核动态过程的电极电压、电极电流和结构负载声发射信号进行了同步检测,研究了电阻点焊熔核形核的生长过程、熔核质量识别、焊接飞溅及电极损耗对熔核形核特征的影响,以及Ti O2粉末介质介入对熔核形核生长过程的影响。此外还基于ANSYS计算平台建立了相应的数值模型,研究了熔核形核生长过程的传热特征与电势变化。研究结果表明,根据动态电阻曲线可将熔核形核生长过程划分为初始阶段、生长阶段和稳定阶段,不同阶段表现出不同的形核特征。随着输出焊接能量的不同,熔核形核动态过程产生的变化可在动态电阻曲线中得到体现。与熔核形核相关的电信号特征参数与熔核尺寸、焊点承载力表现出良好的相关性,为通过实时检测熔核形核动态信号分析、识别熔核质量提供了依据。根据动态电阻和结构负载声发射同步信号分析发现,熔核形核过程的飞溅常发生在熔核稳定阶段的中后期。随着电极在点焊中的损耗加剧,熔核形核动态电阻变异值变化显着,并影响熔核形核质量。可利用电阻点焊过程动态电阻变异值来评估电极损耗的程度,为电极损耗的实时监测提供了理论依据。Ti O2粉末介质介入改变了待焊工件表面的接触状态,显着提高形核初始阶段动态电阻,得到尺寸更大、承载能力更强的熔核。利用ANSYS通过有限元分析发现,电阻点焊过程温度随熔核形核生长过程不断变化,不同焊接工艺下熔核形核过程温度变化并不相同。Ti O2粉末介质介入能提高熔核形核过程电极间的电压,从而提高接触电阻和熔核形核过程的动态电阻,使形核电阻热效应增加;还能提高熔核形核过程的温度梯度,使熔核直径与焊点承载能力得到显着提高。
王炜杰[7]（2017）在《钢-铝电阻点焊数值模拟及预热过程接触面微观机理研究》文中指出钢-铝一体化车身结构是目前汽车轻量化的首选方案,电阻点焊具有效率高、成本低、自动化程度高、适应性好等优势,在汽车工业中具有不可替代的地位。因此,通过电阻点焊技术获得稳定、可靠的钢-铝异种金属连接接头是加速汽车轻量化进程的关键技术之一。由于钢和铝两种金属之间存有极大的物理性能差异,加之电阻点焊特有的电、热、力瞬态非线性特征,使钢-铝异种金属电阻点焊过程变得极为复杂,各焊接参数不但影响金属间化合物（Intermetallic Compounds,IMC）的生成和长大,而且还涉及到整个焊接过程的稳定性,进而对接头性能产生直接影响。研究钢-铝异种金属电阻点焊过程中的物理现象,分析和掌握各因素在焊接过程中的影响和变化规律,探索控制焊接过程稳定性、改善接头组织和性能的有效手段,对促进钢-铝异种金属连接的广泛应用具有极高的研究价值和应用前景。本文以2.0 mm DC07热浸镀锌钢板和1.2 mm AA6022-T4铝合金板为研究对象,采用铝上钢下的叠放次序,建立了更符合实际焊接过程的钢-铝电阻点焊数值模拟方法;在已有钢-铝电阻点焊数值模型的基础上,依据最新实验条件对焊接参数和上电极表面形貌设置进行了更改,并通过对模型运行方式、接触界面设置、材料性能参数以及边界条件的全面改进和精细校准,从收敛性、适用性、精确性等方面解决了原模型中存在的诸多问题,不但提高了模型预测实际焊接结果的准确性,使得通过模拟得到的数据更可信、运用模型数据进行的分析更可靠,而且改善了原模型对不同电流模式和电极形貌的适用性。基于该改进模型,分析了钢-铝电阻点焊过程中的预压、预热、焊接和维持等点焊阶段中较重要的物理现象,并分别对冷却介质、电极修磨程度、电极磨损程度、焊接环境温度、电极压力、焊前预热参数等焊接影响因素进行了研究,发现了钢-铝电阻点焊过程中动态负反馈机制,阐述了电极压力和焊前预热参数对钢-铝电阻点焊过程的影响规律。本文首次采用数值模拟的方法较系统地研究了钢-铝电阻点焊的焊前预热过程,揭示了焊前预热过程的微观机理;基于研究得出的“锌挤出”机制,提出了抑制铝-钢焊接界面温度、防止IMC过度增厚的“大电流多脉冲”预热模式。通过数值模拟和实际焊接实验发现,该“大电流多脉冲”预热模式不但有利于在预热过程形成向四周均匀分布的“锌挤出”,扩大铝-钢接触面积,改善该接触面微观接触行为、有效控制预热前期铝-钢接触面产热量;同时也使得后续焊接过程中钢和铝板材的内部电场分布更为均匀,有效控制钢板内部产热量,从而减少钢侧熔核向铝-钢界面传递的热量,抑制界面温度过度上升,防止IMC过厚;此外,对清除表面油污、杂质等效果极佳,可防止界面焊接缺陷的发生。
万子轩[8]（2016）在《铝—钢异种金属电阻点焊的数值模拟及其界面行为研究》文中提出随着越来越多的变形铝合金零件被用于汽车车身中以促进轻量化,铝-钢异种金属连接的技术问题成为研究的热点。相比于一些新型的点焊方法,电阻点焊具有自动化程度高、成本低、效率高并且拥有成熟和现成的设备等优点成为了车身零件连接技术的首选。然而,由于铝和钢存有极大的物理性能差异和极低的相互固溶度,在其电阻点焊接头界面会产生硬脆的金属间化合物（IMC）以及裂纹缩孔等缺陷,严重恶化了接头的力学性能,因此,系统地分析铝-钢电阻点焊过程中的物理现象、研究对接头力学性能有重要影响的界面金属化合物的生长机理与动力学以及工艺参数对于其厚度分布的影响对于指导今后的工艺优化或电极设计有重要的意义。本文首先利用大型通用有限元分析软件ANSYS,并基于APDL语言建立了6022-T4铝合金和DC07镀锌低碳钢电阻点焊过程的有限元数值模型。模型采用顺序耦合的方法将力学模型和电热模型进行耦合,并对于界面的接触电、热阻做了详细的分析和计算,考虑了温度、压强、镀层以及氧化膜等诸多因素。最终发现模型在能量输入、熔核增长过程以及接头变形方面均与实验符合良好。本文还基于该模型,对于铝-钢电阻点焊过程中的预压、预热、焊接和维持四个阶段中一些比较重要的物理现象进行了展示和分析,其中主要包括预压结束时界面接触压强的分布规律、预热过程中铝-钢界面温度分布、焊接阶段的熔核增长过程以及维持阶段凝固组织的影响因素。还对整个点焊过程中的各个实体的能量产生和再分配进行了计算和分析,结果揭示了钢在整个焊接过程的“热源作用”,它在整个焊接以及维持阶段都不断地向铝板提供能量,促使了铝熔核及其内部温度梯度的形成。最后,本文对于铝-钢界面行为进行了系列的研究。通过对13kA,800ms焊接工艺下接头界面的表征发现了两种不同特征的IMC,第一种由舌状的Fe2Al5以及针状的FeAl3组成,形成的原因为熔融铝和钢的反应;第二种位于界面铝熔核线附近,由针状的FeAl3和铝基体混合而成,生成的机理为铝和钢的固相扩散反应。还基于数值模拟中获得的铝-钢界面温度历史和Fe2Al5生长数学模型,很好的预测了不同焊接时间和焊接电流下界面IMC厚度的分布,并揭示了长时间焊接工艺中该分布呈现“M”形的本质原因。
李定泷[9]（2016）在《外部磁场对点焊接头焊核偏移的改善研究》文中研究说明节能减排是汽车工业的发展主旨,而轻量化对降低整车质量意义重大。目前,差厚异质板的应用是汽车轻量化的重要方法,电阻点焊是汽车工业中的主要连接手段。但是,差厚异质板焊接过程中产生的熔核偏移会降低焊点连接质量,导致汽车安全隐患。本文针对这一现状,考虑采用电磁搅拌的方法对差厚异质板中形成的熔核偏移进行改善,布置不对称的外部磁场在熔核内部形成不对称搅拌,通过外部磁场力驱动下的磁流体运动改变液态金属分布形式,达到改善熔核偏移,提高焊点连接质量的效果。为实现磁控点焊工艺,本文开展了以下研究工作:1)差厚异质板材点焊接头工艺及实验研究。搭建研究差厚异质板点焊接头的实验系统,研究板厚及材质变化对熔核形貌以及力学性能的影响,在此基础上研究熔核偏移对焊点力学性能的影响。结果表明,焊点的熔核偏移程度随板材厚度差异（材质差异）的增加而增加,焊点的抗拉强度以及断裂能分别与接触面熔核直径以及薄板侧熔深成正比。2)差厚异质板材熔核形成规律研究。利用有限元模型对差厚异质钢板点焊的熔核形成过程进行研究,并通过试验验证模型分析的正确性。利用有限元模型对熔核偏移形成机理进行了研究,结果表明差厚异质板点焊接头的熔核偏移主要源于工件内的热量不平衡,其本质原因是板厚差异引起的散热强度不同以及材质差异引起的热生成率不同。3)磁控点焊控制机理研究。探讨外部磁场的施加方式,结果显示施加周向对称放射分布的外磁场可以产生周向外部磁场力。建立三维电磁分析模型计算点焊过程中外部磁场力分布,从磁场强度、磁场力分布结果中定量分析关键要素对磁场力大小的影响。结果显示,在永磁体高度一定的情况下外部磁场力随着工作距离的减小以及壁厚的增加而增加,永磁体高度在8mm12mm之间可以产生最强的外部磁场力。4)差厚异质钢板点焊质量研究。从宏微观组织以及机械性能两方面研究了外部磁场对差厚异质钢板点焊接头质量的改善效果。结果显示,外部磁场下,熔核直径提高了7%12%,薄板侧熔深提高了40%80%,熔核内晶粒得到细化,显微硬度分布更加均匀;与传统点焊接头相比,磁控点焊接头的抗拉强度提高了7%,断裂能提高了25%,在相同参数下,磁控点焊接头更容易以拉拔模式失效。
华昊[10]（2016）在《AA5182直流电阻点焊可焊性的影响因素及其机理研究》文中研究说明电阻点焊作为金属连接的常用办法,其生产效率高、污染小、机械自动化程度高,在汽车领域得到了广泛应用。近年来,降低汽车自重和其自身油耗成为广大汽车厂商的一个重要技术问题。采用铝和铝合金制造汽车零部件相比钢材料具有明显的减重节能效果。但由于铝及其合金本身的物理性能,造成铝及铝合金电阻点焊存在很多问题。例如铝合金化学性质活泼,在其表面容易形成复杂致密的氧化膜,影响焊接质量;铝合金优良的导电导热性造成铝点焊需采用硬规范焊接;另外,受线膨胀系数大的影响,焊接时易产生翘曲变形;由于点焊过程中在电极端面的出现剧烈铜铝合金化,使得铝合金点焊的电极寿命仅40-50点,上诉问题限制了铝点焊的大规模工业化应用。铝合金电阻点焊多采用中频直流点焊工艺,目前关于电流模式差异对于铝点焊接头质量的影响的研究见诸报道的甚少,对于铝点焊的工艺评价也没较为统一的指标可以借鉴。本文针对1mm+1mmAA5182铝合金中频直流电阻点焊,提出了不同点焊过程的工艺窗口、接头强度、电极寿命等指标,从电流模式、电极材料以及电极形状等因素对工艺窗口、强度试验和电极寿命的影响进行阐述,借助金相分析、SORPAS模拟和XRD等手段,对各点焊过程的特征及机理进行分析和研究,较全面地探索铝合金电阻点焊的工艺优选方法。在电流模式对铝点焊的影响研究中,本文采用单脉冲和多脉冲两种电流模式。研究显示,多脉冲点焊工艺窗口的电流上下限更高,具有更宽的工艺窗口。单脉冲点焊获得焊件的拉伸强度总体要更高。通过对两种接头微观裂纹的金相统计发现,单脉冲焊点的微观裂纹数与多脉冲焊点的比较接近,但是前者的裂纹长度更短。SORPAS模拟显示多脉冲点焊时接头在熔核中心处、熔合线与铝板界面交界处的裂纹风险因子CRF均高于单脉冲点焊的接头。多脉冲点焊电极寿命34点,单脉冲点焊电极寿命达64点。多脉冲焊接完成单个焊点所需的热输入值更大,电极处于高温状态的时间更长,电极铜铝合金化反应更为显着。在电极材料对铝点焊的影响研究中,分析了传统CrZrCu电极材料和氧化铝弥散增强铜（Al2O3/Cu）基复合材料的电阻点焊特征。研究显示,Al2O3/Cu电极点焊的工艺窗口的电流上下限略高,但与CrZrCu相差不大。Al2O3/Cu电极点焊获得焊件的拉伸强度在4-5mm熔核范围内要更高,在熔核直径5-6mm范围内拉伸强度快速下降,要弱于CrZrCu电极点焊焊件。在熔核直径5-6mm范围里,两种电极点焊的焊点微观裂纹数比较接近,但Al2O3/Cu电极焊点熔核的裂纹长度更长,导致接头强度下降。Al2O3/Cu电极点焊寿命达73点。在完成单个焊点时,后者热输入值更大,电极处于高温状态的时间更长,电极却有更好的寿命表现,这是由于Al2O3/Cu电极具有更好的导热性和高温强度。一定程度上延长了电极寿命,但是优势并不显着。在电极形状对铝点焊质量的影响研究中,以CrZrCu电极材料为基础,采用自主设计的球面电极,研究表明,球面CrZrCu电极点焊的工艺窗口的电流上下限和传统平端面CrZrCu电极点焊相近,但在焊接时间上有所收缩。球面CrZrCu电极点焊获得焊点的拉伸强度总体要更高。金相分析发现其焊点的微观裂纹数目较少、长度较短,从而提高了接头拉伸强度。SORPAS模拟显示球面CrZrCu电极点焊的接头在熔合线与铝板界面交界处的裂纹风险因子CRF要高于平端面CrZrCu电极点焊的接头,在熔核中心处的CRF则较高,但由于拉伸试验中熔核热影响区HAZ处的裂纹对拉伸性能影响更大,因而球面CrZrCu电极点焊接头拉伸强度更好。球面CrZrCu电极点焊达78个焊点时尚未进入电极烧损的第二阶段,有着良好的电极寿命。针对AA5182铝合金中频直流电阻点焊,采用单脉冲电流模式、自主设计的球面CrZrCu电极,可以在较小的能量输入条件下获得较高的焊点强度,裂纹风险因子较小,焊点的裂纹呈现短且小特征,电极寿命明显优于其他焊接方法。本方法实现了焊点强度、点焊能耗、电极寿命等指标的综合优化,为铝合金电阻点焊的实际生产应用提供了理论基础。
二、铝合金点焊熔核流场及热场的有限元分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铝合金点焊熔核流场及热场的有限元分析（论文提纲范文）
（1）低碳钢薄板点焊过程及接头组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 电阻点焊理论基础 |
| 1.2.1 电阻点焊原理 |
| 1.2.2 电阻点焊的优缺点 |
| 1.2.3 电阻点焊的影响因素 |
| 1.2.4 电阻点焊质量检测 |
| 1.2.5 电阻点焊常见几种缺陷 |
| 1.3 低碳钢点焊的研究现状 |
| 1.4 点焊数值模拟的发展现状 |
| 1.5 主要研究意义及内容 |
| 1.5.1 主要研究意义 |
| 1.5.2 主要研究内容及步骤 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 点焊实验方法 |
| 2.2.1 焊前材料处理 |
| 2.2.2 点焊实验 |
| 2.3 分析试验 |
| 2.3.1 金相组织分析 |
| 2.3.2 硬度测试 |
| 2.3.3 力学拉剪实验 |
| 2.3.4 断口形貌分析 |
| 2.3.5 响应面法分析 |
| 第三章 工艺参数对低碳钢点焊接头组织及力学性能的影响 |
| 3.1 焊接电流对接头组织及力学性能的影响 |
| 3.2 焊接时间对接头组织及力学性能的影响 |
| 3.3 电极压力对接头组织及力学性能的影响 |
| 3.4 点焊接头剪切断裂模式 |
| 3.5 工艺参数与点焊接头力学性能的响应面分析 |
| 3.5.1 响应面法的简介及特点 |
| 3.5.2 点焊工艺参数的试验设计 |
| 3.5.3 响应模型分析及检验 |
| 3.5.4 模型响应面和等高线图分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 低碳钢点焊的有限元分析 |
| 4.1 低碳钢点焊预压模拟 |
| 4.1.1 预压接触弹塑性理论 |
| 4.1.2 预压模型假设条件 |
| 4.1.3 网格划分及边界条件 |
| 4.1.4 压力及材料力学性能参数 |
| 4.2 预压接触结果分析 |
| 4.2.1 同一电极压力下的结果分析 |
| 4.2.2 不同电极压力下的结果分析 |
| 4.3 低碳钢点焊热电模拟 |
| 4.3.1 热电分析基本控制方程 |
| 4.3.2 模型假设条件 |
| 4.3.3 接触电阻 |
| 4.3.4 热电边界条件 |
| 4.3.5 相变潜热的处理 |
| 4.3.6 材料热电性能数据 |
| 4.4 点焊热电结果分析 |
| 4.4.1 点焊过程温度场分析 |
| 4.4.2 点焊过程电场分析 |
| 4.4.3 点焊工艺参数对温度场和电场影响 |
| 4.5 有限元与试验对比及验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
（2）单面电阻点焊数值仿真与工艺参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 电阻点焊简介 |
| 1.2.1 电阻点焊的分类 |
| 1.2.2 电阻点焊基本原理及影响因素 |
| 1.3 电阻焊数值模拟的国内外研究现状及进展 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 电阻点焊数值仿真所存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 单面电阻点焊预压阶段建模及数值仿真分析 |
| 2.1 电阻点焊基本理论 |
| 2.1.1 电阻点焊基本过程 |
| 2.1.2 材料弹塑性理论 |
| 2.2 预压阶段模型的建立 |
| 2.2.1 预压阶段几何模型的建立 |
| 2.2.2 预压阶段模型有限元网格的划分 |
| 2.2.3 预压阶段模型条件的假设 |
| 2.2.4 材料的成分及力学性能参数 |
| 2.3 有限元模拟的边界条件加载及求解设置 |
| 2.4 有限元模拟阶段的结果分析 |
| 2.5 电极压力对接触情况的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单面电阻点焊焊接阶段建模及不同工艺参数下数值仿真 |
| 3.1 点焊过程的基本控制方程 |
| 3.1.1 热传导方程 |
| 3.1.2 电传导方程 |
| 3.1.3 有限元公式 |
| 3.2 热弹塑性分析 |
| 3.3 点焊阶段有限元模型的建立 |
| 3.3.1 三维及有限元模型的建立 |
| 3.3.2 边界条件的加载 |
| 3.3.3 热力耦合模型边界条件的施加 |
| 3.3.4 材料性能参数 |
| 3.4 单面单点电阻点焊模拟过程中的工艺参数条件 |
| 3.5 不同工艺参数下数值仿真模拟结果分析 |
| 3.5.1 点焊过程中工艺参数及对熔核的影响 |
| 3.5.2 焊接电流对熔核成形影响的模拟 |
| 3.5.3 焊接时间对熔核成形影响的模拟 |
| 3.5.4 电极压力对熔核成形影响的模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 实验验证 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验设备 |
| 4.3 不同工艺参数下的实验过程 |
| 4.3.1 焊接电流对焊点质量的影响 |
| 4.3.2 焊接时间对焊点质量的影响 |
| 4.3.3 电极压力对焊点质量的影响 |
| 4.4 模拟计算结果与试验结果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
（3）异种轻合金TIG焊接接头组织性能及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 镁合金的焊接性与焊接方法 |
| 1.2.1 镁合金焊接的特点 |
| 1.2.2 镁合金的焊接方法 |
| 1.3 异种镁合金的焊接 |
| 1.3.1 变形-变形镁合金的焊接 |
| 1.3.2 铸造-铸造镁合金的焊接 |
| 1.3.3 铸造镁合金与变形镁合金 |
| 1.4 Mg/Al的焊接 |
| 1.4.1 Mg/Al的焊接特点 |
| 1.4.2 Mg/Al的焊接研究进展 |
| 1.5 TIG焊数值模拟 |
| 1.5.1 焊接温度场的数值模拟 |
| 1.5.2 TIG焊接应力场模拟研究 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料、方法和设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 焊接母材 |
| 2.1.2 母材的加工处理 |
| 2.1.3 涂覆材料 |
| 2.2 实验方法及设备 |
| 2.2.1 TIG焊和A-TIG焊焊接系统 |
| 2.2.2 力学性能测试 |
| 2.2.3 微观组织表征 |
| 第3章 数值模拟模型的建立 |
| 3.1 焊接模型假设 |
| 3.2 几何模型与网格划分 |
| 3.3 控制方程组 |
| 3.4 焊接热源的建立 |
| 3.5 边界条件的处理 |
| 3.6 驱动力的添加 |
| 3.7 材料热物理参数的确定 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 AZ61与ZK60异种镁合金焊接组织性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验母材AZ61/ZK60的力学性能及差热分析 |
| 4.2.1 力学性能 |
| 4.2.2 差热分析 |
| 4.3 焊接试验 |
| 4.3.1 工艺参数 |
| 4.3.2 TIG方法/工艺参数的影响 |
| 4.3.3 A-TIG焊焊接工艺参数对焊缝成形的影响 |
| 4.4 TIG与A-TIG焊接接头组织 |
| 4.4.1 母材组织 |
| 4.4.2 TIG焊接接头组织 |
| 4.4.3 A-TIG焊接接头组织 |
| 4.5 焊接参数对焊缝组织的影响 |
| 4.5.1 焊接电流的影响 |
| 4.5.2 焊接速度对显微组织的影响 |
| 4.5.3 活性剂涂敷量对接头显微组织的影响 |
| 4.6 焊接接头力学性能 |
| 4.6.1 焊接电流对接头显微硬度的影响 |
| 4.6.2 焊接速度对硬度的影响 |
| 4.6.3 活性剂涂敷量对(A-TIG焊)硬度的影响 |
| 4.6.4 显微硬度分析 |
| 4.6.5 拉伸性能及分析 |
| 4.7 TIG和A-TIG焊接方法比较 |
| 4.7.1 焊接接头组织与性能关系 |
| 4.7.2 断口形貌对比 |
| 4.8 异种镁合金AZ61-ZK60 TIG焊接温度场模拟结果 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 异种镁合金AZ61-AM60焊接工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验母材及参数设置 |
| 5.2.1 母材抗拉强度 |
| 5.2.2 母材的差热分析 |
| 5.2.3 焊接工艺参数 |
| 5.3 焊接电流对焊缝成形的影响 |
| 5.3.1 焊接电流对TIG焊焊缝成形的影响 |
| 5.3.2 焊接电流对A-TIG焊接接头成形性的影响 |
| 5.4 TIG与A-TIG焊接接头组织 |
| 5.4.1 母材组织 |
| 5.4.2 TIG焊接接头组织 |
| 5.4.3 A-TIG焊接接头组织 |
| 5.5 焊接电流对焊缝组织的影响 |
| 5.5.1 焊接电流对TIG焊焊缝组织的影响 |
| 5.5.2 焊接电流对A-TIG焊焊缝组织的影响 |
| 5.6 接头力学性能分析 |
| 5.6.1 TIG焊接头硬度分布 |
| 5.6.2 抗拉强度和断口分析 |
| 5.7 异种镁合金AZ61-AM60 TIG焊接模拟结果 |
| 5.7.1 温度场模拟 |
| 5.7.2 不同焊接电流的温度场对比 |
| 5.7.3 熔池形貌、熔池流场模拟 |
| 5.7.4 模拟结果及实验验证 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 异种金属镁合金AZ31和铝合金6061的焊接 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 异种金属镁铝AZ31/6061合金的TIG焊接 |
| 6.2.1 焊接材料 |
| 6.2.2 异种金属镁铝AZ31/6061合金的TIG焊 |
| 6.3 异种金属镁铝AZ31/6061合金的A-TIG焊 |
| 6.3.1 镁铝异种金属焊接接头表面形貌 |
| 6.3.2 镁/铝异种金属A-TIG焊接头力学性能 |
| 6.4 异种金属镁合金AZ31与铝合金6061TIG焊接接头应力场模拟 |
| 6.4.1 应力应变关系 |
| 6.4.2 平衡方程 |
| 6.4.3 求解方程 |
| 6.4.4 材料热力学参数的确定 |
| 6.4.5 几何模型及网格划分 |
| 6.4.6 应力应变场模拟结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
（4）漆包线点焊过程焊头烧损行为及热量补偿方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 漆包线焊接技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 漆包线点焊基本原理 |
| 1.2.2 漆包线连接方法 |
| 1.2.3 漆包线点焊设备及质量控制研究现状 |
| 1.3 焊接温度场有限元分析的发展概况 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第二章 漆包线点焊过程信息采集系统 |
| 2.1 焊接电流测量方案设计 |
| 2.1.1 电流传感器的选型 |
| 2.1.2 电流信号调理电路 |
| 2.1.3 实测焊接电流信号 |
| 2.2 电极间电压测量方案设计 |
| 2.2.1 电极间电压信号调理电路 |
| 2.2.2 实测电极间电压信号 |
| 2.3 动态参数数据采集系统设计 |
| 2.3.1 数据采集硬件系统的选择 |
| 2.3.2 动态参数数据采集程序设计 |
| 2.3.3 数据采集模块测试结果 |
| 2.4 点焊过程焊头温度场的获取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于动态电阻的点焊头烧损规律分析 |
| 3.1 试验设备及材料 |
| 3.1.1 试验设备 |
| 3.1.2 试验材料 |
| 3.1.3 点焊头选取 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.3 不同控制模式下点焊头宏观物理变化 |
| 3.4 不同控制模式下电阻平均值变化规律 |
| 3.4.1 点焊头电阻平均值的数学模型 |
| 3.4.2 点焊头电阻平均值建模结果分析 |
| 3.5 热量补偿方法的选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 漆包线点焊头温度场模拟 |
| 4.1 漆包线点焊过程数值模拟理论基础 |
| 4.1.1 ANSYS耦合场分析概述 |
| 4.1.2 参数化设计语言概论 |
| 4.1.3 漆包线点焊热电耦合基本控制方程 |
| 4.2 漆包线点焊头热电耦合模型建立 |
| 4.2.1 实体模型建立 |
| 4.2.2 单元类型选择 |
| 4.2.3 材料物理性质及参数确定 |
| 4.2.4 几何模型网格划分 |
| 4.2.5 边界条件确立 |
| 4.3 求解过程程序设计 |
| 4.4 漆包线点焊过程实际温度场 |
| 4.5 漆包线点焊头热电耦合过程有限元模拟 |
| 4.5.1 点焊头尖端尺寸变化对网格数量的影响 |
| 4.5.2 点焊头尖端尺寸变化对电压分布的影响 |
| 4.5.3 点焊头尖端尺寸变化对温度场分布的影响 |
| 4.5.4 实焊温度与模拟温度的对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 漆包线点焊热量补偿控制方法研究 |
| 5.1 基于ANSYS仿真的热量补偿控制方法 |
| 5.2 漆包线点焊热量补偿控制方法的实现 |
| 5.2.1 控制电路硬件设计 |
| 5.2.2 基于ANSYS仿真结果下的热量补偿程序设计 |
| 5.2.3 热量补偿控制子程序及其上下限的确定 |
| 5.2.4 热量补偿控制效果测试 |
| 5.3 漆包线点焊工艺试验对比结果 |
| 5.3.1 漆包线点焊工艺试验对比方法 |
| 5.3.2 漆包线点焊接头性能测试 |
| 5.3.3 漆包线点焊接头性能对比 |
| 5.3.4 试验结果分析 |
| 5.4 热量补偿控制模式特点分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）基于多场耦合的不等厚电阻点焊形核机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展与现状 |
| 1.2.1 电阻点焊的研究概况 |
| 1.2.2 电阻点焊数值模型研究进展 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 力-热-电-磁-流五场耦合模型建立 |
| 2.1 多物理场耦合模拟 |
| 2.1.1 电阻点焊中的物理现象 |
| 2.1.2 控制方程 |
| 2.1.3 有限元仿真路线 |
| 2.2 实验设计 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 磁控点焊焊接平台 |
| 2.2.3 验证性实验设计 |
| 2.2.4 焊后检测 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电阻点焊数值模拟 |
| 3.1 电阻点焊有限元模型 |
| 3.2 多物理场耦合结果 |
| 3.2.1 应力场分布 |
| 3.2.2 温度场和电流密度分布 |
| 3.2.3 磁场分布 |
| 3.2.4 流场结果讨论 |
| 3.3 数值模拟结果分析 |
| 3.3.1 外加磁场对熔核流动行为的影响 |
| 3.3.2 点焊热流场对传热传质的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磁控点焊质量研究 |
| 4.1 不等厚板件的熔核偏移现象研究 |
| 4.1.1 不同磁场配置对熔核偏移的影响 |
| 4.1.2 不等厚工件点焊熔核偏移的流场解释 |
| 4.2 磁控点焊接头质量影响因素 |
| 4.3 接头微观组织 |
| 4.4 接头力学性能 |
| 4.4.1 熔核直径与断裂模式 |
| 4.4.2 点焊接头硬度分布 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）铝合金电阻点焊熔核形核过程动态特征研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 电阻点焊在线监控研究现状 |
| 1.2.1 基于电信号的电阻点焊在线监控 |
| 1.2.2 基于机械信号的电阻点焊在线监控 |
| 1.2.3 基于声发射信号的电阻点焊在线监控 |
| 1.3 电阻点焊过程焊接质量评定研究现状 |
| 1.3.1 基于超声波的焊点质量评估方法 |
| 1.3.2 基于图像识别的焊点质量评估方法 |
| 1.3.3 基于数值模拟的焊点质量评估方法 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 实验材料及系统 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 铝及铝合金的物理特性 |
| 2.1.2 铝合金电阻点焊工艺特点 |
| 2.1.3 铝合金材料及焊接工艺 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.2.1 系统结构 |
| 2.2.2 电信号采集 |
| 2.2.3 声发射信号采集 |
| 3 熔核形核生长过程研究 |
| 3.1 形核过程信号特征 |
| 3.1.1 电信号 |
| 3.1.2 声发射信号 |
| 3.2 基于动态电阻曲线的熔核形核特征研究 |
| 3.2.1 熔核形核阶段性特征 |
| 3.2.2 熔核形核模式特征 |
| 3.2.3 充分形核时焊接工艺对形核过程的影响 |
| 3.3 熔核形核质量辨识 |
| 3.3.1 形核电阻热对焊点质量的影响 |
| 3.3.2 电信号参数特征 |
| 3.3.3 焊接工艺对特征参数的影响 |
| 3.3.4 特征参数与形核质量的关系 |
| 3.4 特殊状态下熔核形核过程研究 |
| 3.4.1 熔核形核过程飞溅辨识 |
| 3.4.2 熔核形核过程电极损耗辨识 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 粉末介质介入对熔核形核生长过程的影响 |
| 4.1 形核质量的变化 |
| 4.1.1 熔核尺寸 |
| 4.1.2 显微组织 |
| 4.1.3 力学性能 |
| 4.2 熔核形核动态过程变化 |
| 4.2.1 动态电阻曲线的变化 |
| 4.2.2 结构负载声发射变化 |
| 4.3 形核质量辨识 |
| 4.3.1 接触电阻RJ |
| 4.3.2 终了电阻Rm |
| 4.3.3 形核电阻热Q |
| 4.4 本章小结 |
| 5 熔核形核过程有限元分析 |
| 5.1 有限元模型建立 |
| 5.1.1 模型条件假设 |
| 5.1.2 网格划分 |
| 5.1.3 边界条件确定 |
| 5.1.4 材料性能数据 |
| 5.2 熔核形核过程有限元分析 |
| 5.2.1 熔核形核过程温度变化 |
| 5.2.2 粉末介质介入对熔核形核过程的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（7）钢-铝电阻点焊数值模拟及预热过程接触面微观机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 钢-铝电阻点焊工艺研究 |
| 1.2.1 钢-铝电阻点焊过程 |
| 1.2.2 钢-铝电阻点焊焊接性 |
| 1.2.3 钢-铝电阻点焊研究进展 |
| 1.3 钢-铝电阻点焊的数值模拟 |
| 1.3.1 电阻点焊数值模拟的发展 |
| 1.3.2 钢-铝电阻点焊数值模拟的现状 |
| 1.4 研究内容及意义 |
| 1.4.1 钢-铝电阻点焊有限元模型的改进与验证 |
| 1.4.2 钢-铝电阻点焊部分影响因素的研究 |
| 1.4.3 钢-铝电阻点焊预热过程微观机理分析 |
| 第二章 实验材料、设备及焊接参数 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 焊接设备 |
| 2.2.1 电阻点焊机 |
| 2.2.2 压力传感器 |
| 2.2.3 电极修磨器 |
| 2.2.4 焊接监控设备 |
| 2.3 分析仪器 |
| 2.3.1 金相试样的制取 |
| 2.3.2 宏观形貌和微观组织的观察 |
| 2.3.3 挤出物元素的测定 |
| 2.3.4 焊点力学性能测试 |
| 2.4 焊接参数和电极形貌 |
| 2.4.1 焊接参数 |
| 2.4.2 电极形貌的变化 |
| 第三章 钢-铝电阻点焊有限元模型原理及改进 |
| 3.1 ANSYS软件简介 |
| 3.1.1 ANSYS耦合方法 |
| 3.1.2 ANSYS工作模式 |
| 3.2 已有钢-铝电阻点焊数值模型分析 |
| 3.2.1 已有模型的运行模式 |
| 3.2.2 已有模型存在的问题 |
| 3.3 钢-铝电阻点焊模型改进 |
| 3.3.1 力学模型的收敛性改进 |
| 3.3.2 电热模型中对冷却条件的改进 |
| 3.4 改进后钢-铝电阻点焊模型准确性评估 |
| 3.4.1 钢-铝电阻点焊模型准确性评估手段 |
| 3.4.2 熔核尺寸及接头变形的验证 |
| 3.4.3 动态电势的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钢-铝电阻点焊的影响因素分析 |
| 4.1 不同冷却介质的影响 |
| 4.2 电极修磨程度的影响 |
| 4.3 电极磨损程度的影响 |
| 4.4 焊接环境温度的影响 |
| 4.5 电极压力的影响 |
| 4.6 不同焊前预热参数的影响 |
| 4.6.1 小电流单脉冲焊前预热参数 |
| 4.6.2 大电流单脉冲焊前预热参数 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 钢-铝电阻点焊焊前预热过程的微观机理 |
| 5.1 钢-铝电阻点焊焊前预热过程的微观机理 |
| 5.1.1 钢-铝电阻点焊预压阶段分析 |
| 5.1.2 钢-铝电阻点焊预热过程微观机理分析 |
| 5.2 钢-铝电阻点焊“锌挤出”产生机理及模型改进 |
| 5.2.1 钢-铝电阻点焊新型“飞溅”类型产生机理 |
| 5.2.2 钢-铝电阻点焊模型进一步改进(考虑“锌挤出”的影响) |
| 5.2.3 考虑“锌挤出”后数值模型准确性再验证 |
| 5.2.4 “锌挤出”对铝-钢接触面温度场的影响 |
| 5.3 钢-铝电阻点焊不同焊前预热过程对接触面行为的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
（8）铝—钢异种金属电阻点焊的数值模拟及其界面行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铝-钢点焊工艺研究 |
| 1.2.1 激光点焊 |
| 1.2.2 电阻点焊 |
| 1.2.3 搅拌摩擦点焊 |
| 1.2.4 超声波点焊 |
| 1.3 电阻点焊的数值模拟 |
| 1.3.1 电阻点焊过程数值模拟的发展 |
| 1.3.2 铝-钢电阻点焊数值模拟的现状和存在的问题 |
| 1.4 铝-钢界面反应研究现状 |
| 1.4.1 铝-钢界面反应产物与热力学 |
| 1.4.2 铝-钢界面反应机理与动力学 |
| 1.5 研究内容及意义 |
| 1.5.1 铝-钢电阻点焊过程的有限元模型建立与验证 |
| 1.5.2 铝-钢电阻点焊过程各阶段物理场和能量分析 |
| 1.5.3 铝-钢电阻点焊接头界面金属间化合物(IMC)形成机理与其厚度分布预测 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 焊接设备 |
| 2.3 接头组织分析 |
| 2.3.1 金相观察试样规格 |
| 2.3.2 点焊接头宏、微观金相观察与分析 |
| 2.3.3 二次电子、背散射电子和EDS成分分析 |
| 第三章 铝-钢电阻点焊过程有限元模型的建立与验证 |
| 3.1 ANSYS软件简介 |
| 3.1.1 ANSYS平台耦合分析简介 |
| 3.1.2 ANSYS APDL简介 |
| 3.2 铝-钢电阻点焊模型的建立 |
| 3.2.1 铝-钢电阻点焊力学模型的建立 |
| 3.2.2 铝-钢电阻点焊电热模型的建立 |
| 3.2.3 铝-钢电阻点焊力学模型和电热模型的耦合处理 |
| 3.3 铝-钢电阻点焊模型准确性验证 |
| 3.3.1 焊接电压(能量输入)的验证 |
| 3.3.2 铝、钢熔核生长以及接头变形过程的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铝-钢电阻点焊过程中的物理场及能量分析 |
| 4.1 铝-钢电阻点焊预压阶段分析 |
| 4.2 铝-钢电阻点焊预热阶段分析 |
| 4.2.1 预热阶段的温度场以及电、热流场 |
| 4.2.2 预热过程中铝-钢界面的温度分布 |
| 4.3 铝-钢电阻点焊焊接阶段分析 |
| 4.3.1 焊接阶段变形分析 |
| 4.3.2 焊接阶段热分析 |
| 4.4 铝-钢电阻点焊维持阶段分析 |
| 4.4.1 凝固组织的预测 |
| 4.5 铝-钢电阻点焊过程的能量分析 |
| 4.5.1 能量产生 |
| 4.5.2 能量再分配 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 铝-钢电阻点焊接头界面IMC形成机理研究与厚度分布预测 |
| 5.1 铝-钢电阻点焊界面的表征 |
| 5.1.1 A区域界面的表征 |
| 5.1.2 B区域界面的表征 |
| 5.2 铝-钢电阻点焊接头界面IMC形成和生长机理分析 |
| 5.2.1 A区 IMC形成和生长机理 |
| 5.2.2 B区 IMC形成和生长机理 |
| 5.3 IMC生长数学模型 |
| 5.3.1 A区 IMC生长的数学模型 |
| 5.3.2 B区 IMC生长的数学模型 |
| 5.4 焊接参数对于IMC厚度分布的影响与预测 |
| 5.4.1 焊接时间的影响 |
| 5.4.2 焊接电流的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表或已录用的学术论文 |
（9）外部磁场对点焊接头焊核偏移的改善研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、意义及课题来源 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.1.3 课题来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 差厚/异质板点焊的研究现状 |
| 1.2.2 差厚/异质板点焊接头质量改善方法研究现状 |
| 1.2.3 外磁场对点焊接头质量改善的研究现状 |
| 1.2.4 研究现状小结 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 差厚异质板点焊工艺及实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统搭建 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 焊点质量检测方法 |
| 2.3 差厚异质板点焊特点 |
| 2.3.1 差厚板点焊接头特点 |
| 2.3.2 异质板点焊接头特点 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 差厚异质板熔核偏移机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 熔核形成过程仿真 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 几何模型及网格划分 |
| 3.2.3 材料属性及接触处理 |
| 3.2.4 边界条件及载荷 |
| 3.2.5 分析流程 |
| 3.2.6 模型验证 |
| 3.3 板厚变化的影响 |
| 3.3.1 接触状态 |
| 3.3.2 散热强度 |
| 3.3.3 熔核宏观形貌 |
| 3.4 材质变化的影响 |
| 3.4.1 散热强度 |
| 3.4.2 电阻生热 |
| 3.4.3 熔核宏观形貌 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 磁控点焊关键要素控制规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 磁控点焊原理 |
| 4.2.1 感应磁场、磁场力分布 |
| 4.2.2 外部磁场作用下磁场强度、磁场力分布 |
| 4.3 磁场力计算模型 |
| 4.3.1 有限元模型 |
| 4.3.2 材料属性 |
| 4.3.3 边界条件及载荷 |
| 4.3.4 模型验证 |
| 4.4 磁场力控制因素分析 |
| 4.4.1 电流密度、磁场、磁场力分布 |
| 4.4.2 工作距离 |
| 4.4.3 永磁体高度 |
| 4.4.4 永磁体壁厚 |
| 4.4.5 永磁体优化设计 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 差厚异质板磁控点焊效果研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 磁控装置设计 |
| 5.3 磁控电阻点焊接头宏微观组织分析 |
| 5.3.1 宏观形貌 |
| 5.3.2 微观组织 |
| 5.3.3 显微硬度 |
| 5.4 磁控电阻点焊接头机械性能 |
| 5.4.1 抗拉强度 |
| 5.4.2 断裂能 |
| 5.4.3 失效模式 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（10）AA5182直流电阻点焊可焊性的影响因素及其机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 铝合金电阻点焊的研究现状 |
| 1.2.1 汽车工业中铝合金其他的连接方法简介 |
| 1.2.2 铝合金电阻点焊的难点 |
| 1.2.3 铝合金直流电阻点焊工艺研究现状 |
| 1.3 铝合金电阻点焊电极寿命失效机理 |
| 1.3.1 铝合金电阻电焊的电极寿命 |
| 1.3.2 铝合金电阻电焊的电极失效机理 |
| 1.4 铝合金电阻点焊电极延寿技术的研究与进展 |
| 1.4.1 氧化铝弥散增强铜(Al_2O_3/Cu)基复合材料电极 |
| 1.4.2 新型几何设计电极 |
| 1.4.3 电极深冷处理技术 |
| 1.4.4 电极涂层技术 |
| 1.5 研究的主要内容和意义 |
| 第二章 实验材料、设备及研究方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验仪器设备 |
| 2.1.2 试样规格与状态 |
| 2.1.3 SORPAS电阻焊仿真模拟有限元分析软件 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 AA5182 直流点焊工艺评价指标及确定方法 |
| 2.2.2 试验结果的分析及机理研究方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 电流模式对AA5182 点焊可焊性的影响与机理 |
| 3.1 电流模式对点焊工艺特征的影响 |
| 3.1.1 不同电流模式下的点焊工艺范围特点 |
| 3.1.2 不同电流模式下的电阻点焊接头拉伸强度特点 |
| 3.1.3 不同电流模式下的电极寿命特点 |
| 3.2 不同电流模式下的点焊接头分析与模拟 |
| 3.2.1 不同电流模式下点焊接头金相特点 |
| 3.2.2 基于SORPAS的不同电流模式下裂纹风险因子模拟分析 |
| 3.3 不同电流模式下点焊电极寿命分析 |
| 3.3.1 AA5182 点焊接头热值分析 |
| 3.3.2 不同电流模式下的电极端面失效特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电极材料对AA5182 点焊可焊性的影响与机理 |
| 4.1 Al_2O_3/Cu电极点焊工艺特点 |
| 4.1.1 Al_2O_3/Cu电极的AA5182 电阻点焊工艺范围特征 |
| 4.1.2 Al_2O_3/Cu电极的点焊接头拉伸强度特征 |
| 4.1.3 Al_2O_3/Cu电极的寿命特征 |
| 4.2 Al_2O_3/Cu电极寿命及失效机理 |
| 4.2.1 Al_2O_3/Cu电极的点焊接头金相分析 |
| 4.2.2 Al_2O_3/Cu电极的点焊接头热值分析 |
| 4.2.3 CrZrCu电极端面失效特征分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 电极形状对AA5182 点焊可焊性的影响及其机理 |
| 5.1 AA5182 球面CrZrCu电极点焊工艺特点 |
| 5.1.1 球面电极的点焊工艺范围 |
| 5.1.2 球面电极的点焊接头拉伸强度特征 |
| 5.1.3 球面电极的电极寿命特征 |
| 5.2 球面电极点焊接头模拟及电极失效机理分析 |
| 5.2.1 球面电极的点焊接头金相分析 |
| 5.2.2 基于SORPAS的球面点点焊裂纹风险因子模拟分析 |
| 5.2.3 球面电极点焊接头热值分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 主要工作与创新点 |
| 参考文献 |
| 第七章 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、铝合金点焊熔核流场及热场的有限元分析（论文参考文献）
- [1]低碳钢薄板点焊过程及接头组织性能研究[D]. 潘小强. 广西大学, 2020(07)
- [2]单面电阻点焊数值仿真与工艺参数优化研究[D]. 杨霄峰. 天津理工大学, 2020(05)
- [3]异种轻合金TIG焊接接头组织性能及数值模拟研究[D]. 覃波. 湘潭大学, 2019(12)
- [4]漆包线点焊过程焊头烧损行为及热量补偿方法研究[D]. 吴敏. 华南理工大学, 2019(01)
- [5]基于多场耦合的不等厚电阻点焊形核机理研究[D]. 黄逸飞. 天津大学, 2018(06)
- [6]铝合金电阻点焊熔核形核过程动态特征研究[D]. 万瑞. 重庆理工大学, 2017(02)
- [7]钢-铝电阻点焊数值模拟及预热过程接触面微观机理研究[D]. 王炜杰. 上海交通大学, 2017(03)
- [8]铝—钢异种金属电阻点焊的数值模拟及其界面行为研究[D]. 万子轩. 上海交通大学, 2016(03)
- [9]外部磁场对点焊接头焊核偏移的改善研究[D]. 李定泷. 上海交通大学, 2016
- [10]AA5182直流电阻点焊可焊性的影响因素及其机理研究[D]. 华昊. 上海交通大学, 2016(03)