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汽车工艺与材料:热成形高强度钢板点焊参数正交试验研究

2023-06-06
摘要:正交试验设计是研究多因素多水平参数的一种设计方法,它根据正交性,从全部试验中挑选出部分有代表性的点进行试验,这些有代表性的点具备了“均匀分散、齐整可比”的特点,正交试验设计是一种高效率、快速、经济的试验设计方法。

  【作 者】杨黄锐;丁裕青;范贵鹏;唐大庆

  【前 言】

  电阻点焊工艺是白车身总成的主要焊接工艺,点焊参数(焊接电流、焊接压力、焊接时间)直接影响白车身焊接强度。

  焊接电流、焊接压力、焊接时间3个焊接要素在极短的焊接过程中具有瞬时相互作用,其参数组合的科学性、合理性对试验结果尤为重要,需要科学地选择这些参数。

  正交试验设计是研究多因素多水平参数的一种设计方法,它根据正交性,从全部试验中挑选出部分有代表性的点进行试验,这些有代表性的点具备了“均匀分散、齐整可比”的特点,正交试验设计是一种高效率、快速、经济的试验设计方法[1]。在点焊参数设计中采用正交试验具有简化试验过程、减少焊接参数试验次数、快速找到最佳焊接参数的优点。

  白车身新产品投产都面临在确保焊接强度的前提下减少焊接飞溅的点焊参数优化问题,参数设计不能照搬以往数据一蹴而就,需要经过多轮试验找出最佳参数。即使采用自适应焊接技术,也需要先有一个焊接质量合格且无飞溅的优质焊点,创立其电阻样本曲线口,,正交试验技术同样适用于这项工作。

  【结束语】

  本次正交试验选出1.5 mm+1.5 mm热成形高强度镀锌钢板最优点焊参数,其焊接参数为:焊接压力3.6 kN、焊接电流8.3 kA、焊接时间160 ms、脉冲冷却时间100 ms、脉冲数4次。

  在车身焊接领域,作为统计技术的正交试验方法十分适合选择最佳焊接参数;在专业技术方面,热成形高强度钢板熔点高、硬度高,焊点塑性环生长缓慢,熔核形成过程中需要增加脉冲数、增加脉冲冷却时间来确保熔核生长速度低于塑性环的增长速度,进而达到消除点焊飞溅的目的。只有将统计技术和专业技术结合在一起才能获得连接强度高、无飞溅的高强度钢板点焊接头。

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