压焊方法及设备 第六章电阻焊技术新发展.ppt

图６-２０　逆变焊机与交流焊机随工件插入焊接回路距离的电流变化 6021.tif 6022.tif 2.逆变式电阻焊机要继续深入研究的主要问题 １)大功率开关元件的不断更新。２)大功率整流二极管的不断更新。３)主电路拓扑结构的不断发展。４)逆变电路控制方式的不断改进。 图６-２３　逆变式无二次整流直流电阻焊机电路原理图 6.5　新型点焊机器人 １)采用逆变一体式点焊钳，大大降低了机器人的抓重。２)采用新型电极驱动机构。３)自动快速更换多种焊钳技术。４)配备自动化的质量和产量控制系统，例如：机器人的三维激光视觉系统、数字摄像控制系统、射线质量检测系统等，均有利于焊接质量的集中管理和控制。５)新型的离线示教机器人，可借助ＣＡＤ／ＣＡＭ获取焊件构造、焊接条件和机器人机构等信息，进行离线示教，示教时间短，焊接质量稳定。 图６-２４　可自动更换焊钳的点焊机器人 * * 第６章　电阻焊技术新发展 ６.１　电阻焊接头形成理论研究进展6.1.1　点焊熔核孕育处理6.1.2　电阻焊过程的数值模拟6.1.3　新型工业材料焊接性研究6.2　电阻焊质量控制技术6.2.1　基于模糊分类理论的点焊质量等级评判6.2.2　基于回归分析理论的点焊质量多参数监测方法6.2.3　基于神经元网络理论的点焊质量多参量综合监测6.2.4　基于数值计算的熔核直径在线自适应控制6.3　电阻焊新工艺6.3.1　随机多脉冲回火热处理点焊6.3.2　精密脉冲电阻对焊 6.3.3　导热电阻缝焊6.4　电阻焊新设备6.5　新型点焊机器人 6.1.1　点焊熔核孕育处理 １)首次获得了全部凝固给织为等轴晶的点焊熔核(图６-１ｂ)。２)首次使全部为柱状晶的点焊熔核贴合面处出现等轴晶区(图６-２ｂ)。３)扩大熔核等轴晶区，缩小熔核柱状晶区，使凝固组织晶粒显著细化。 图６-１　２Ａ１２-Ｔ４铝合金点焊熔核ａ)未经孕育处理(柱状晶＋等轴晶)　ｂ)经过孕育处理(等轴晶) 图６-２　６５Ｍｎ弹簧钢点焊熔核ａ)未经孕育处理(柱状晶组织及贴合面)　ｂ)经过孕育处理(贴合面处的等轴晶组织) 6.1.2　电阻焊过程的数值模拟 ① 国家自然科学基金资助项目。② 国家自然科学基金资助项目。③ 国家自然科学基金资助项目。 图６-３　模型的非均匀有限元网格 604.tif 图６- ６　熔核速度场分布ａ)２０ｍｓ　ｂ)６０ｍｓ 图６-５　熔核尺寸随时间的变化 图６-７　４０ｍｓ时数值计算与试验结果对照(Ｔ／℃) 6.1.3　新型工业材料焊接性研究 (１)镀锌钢板焊接性研究主要集中在以下方面(２)铝合金板焊接性研究主要集中在以下方面 (１)镀锌钢板焊接性研究主要集中在以下方面 １)镀层涂复方法(电镀锌、热镀锌、热镀Ｚｎ-Ｆｅ合金、Ｚｎ-Ｎｉ合金)及镀层厚度影响。２)镀层与电极头之间相互影响，法国学者Ｔ.Ｄｕｐｕｙ对电极端部损坏作了专题研究。３)熔核结晶形态、缺陷产生机理、力学性能等与点焊参数的关系等。４)以信息和控制新技术对点焊工艺和过程进行模拟和预测。 (２)铝合金板焊接性研究主要集中在以下方面 １)电极粘结和喷溅产生机理及解决措施。２)铝合金电阻点焊过程的数值模拟及能量分析等。３)铝合金点焊工艺设计及质量控制的智能化研究。 图６-８　铝合金点焊工艺智能规划系统模型 图６-９　模糊神经网络求解流程 图６-１０　模糊神经网络模型 图６-１１　模糊神经网络训练界面 图６-１２　控制器模块图 图６-１３　ＤＳＰ主控板照片 图６-１４　软件总控流程 图６-１５　铝合金电阻点过程智能控制框图 图６-１６　电流偏差模糊划分 图６-１７　本系统在电流偏差下输出相应曲线 6.3.1　随机多脉冲回火热处理点焊 １)采用增大的电极压力(为相同板厚低碳钢点焊时的１.５～１.７倍)，调制焊接电流脉冲(即使用热量递增控制以减轻或避免内喷溅)，以防止点焊接头宏观缺陷(缩松、缩孔、裂纹)的产生。２)采用随机多脉冲回火热处理(回火脉冲次数ｎ≥３)，以防止点焊接头显微组织缺陷(硬脆马氏体、过烧组织)的出现，以及准确控制点焊接头组织及其分布特征，使接头高应力区获得完全回火处理。 6.3.2　精密脉冲电阻对焊 １)采用调制焊接压力(通过由直流电磁铁为核心的电磁加压机构实现)，使顶锻开始时间和顶锻力准确、及时。２)采用调制电流脉冲(焊接脉冲＋后热处理脉冲，后热处理脉冲可为单脉冲、双脉冲及多脉冲)。３)调制焊接压力与调制电流脉冲可适当配合，组成最佳精密脉冲对焊接循环，如图６-１８所示。 图６-１８　ＴｉＮｉ记忆合金精密脉冲对焊原理Ｆ—压力　Ｉ—电流　Ｓ—位移 6.4　电阻焊新设备 1.逆变式电阻焊机具有以下特点2.