表面阳极化对铝合金点焊的影响

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表面阳极化对铝合金点焊的影响

来源: | 作者:pmoae1523 | 发布时间: 2016-09-01 | 4220 次浏览 | 分享到:

本文对表面阳极化铝合金点焊工艺进行研究，以便解决实际生产中焊点表面飞溅的问题

表1 两组试片熔核直径和焊透率
表中的结果与焊点表面形貌相对应，A组阳极化铝合金LD10+铝合金LF6点焊形成熔核总体偏小，焊透率偏大，同时熔核内部质量有缺陷；B组非阳极化铝合金LD10+铝合金LF6点焊熔核大小均匀，焊透率适中，内部质量无缺陷；为进一步了解其产生的原因，分析相对应的成分以及测试焊点中心硬度。

2.2 焊点成分以及硬度测试分析

（1）焊点成分分析
分别对两组试片中焊点成分做能谱分析，图4所示为A组焊点截面不同区域的成分能谱图；图5 所示为B组焊点截面不同区域的成分能谱图，测试区域分别为图中所示的1-4号点，右边为相对应的成分图，A组图中3号点处的铜含量最高，达到了7 wt%，铜元素含量的提高是由于点焊时阳极化的表面增加了试片与电极间的接触电阻，接触电阻的提高增加了热输入量，造成点焊时，电极温度过高，电极与铝合金发生反应产生了一种铜铝共晶物，测试试片焊透率已经超过50%，宏观上试片边缘严重飞溅也验证了这点。B组图中只有1号点处有少量铜元素，铝合金本身含有少量的铜元素，属于正常现象，点焊时，铝合金与铜电极在高电流的作用发生粘合造成铜元素的提高。因此，有阳极化的铝合金点焊时，铜元素的含量大幅度的提升，铜含量的增高又影响工件与电极之间的电阻率，使得表面飞溅严重。

图4 A组焊点截面不同区域的成分能谱图

图5 B组焊点截面不同区域的成分能谱图

观察焊点成分分析，如表2所示。

表2 焊点成分分析

从表中得出，A组中Cu含量约为6.6 wt%，B组中含量约为1.67 wt%；A组点焊表面质量飞溅严重，进一步分析得出，铜电极与铝合金点焊时形成了低熔点共晶物，由于这种共晶物的电阻率比较大，使得接触面上的产热量也偏大从而造成工件与电极接触面熔化，发生共晶反应，进而使得工件与电极粘连，恶化焊点表面。工件与电极的粘连及飞溅严重破坏了电极表面的连续性，影响了之后工件与电极的接触状态，使得表面由连续性变为不连续性。在硬规范的条件下（采用大电流，短时间点焊），使得产生的飞溅、熔化等缺陷继续恶性循环，对焊点进一步恶化。因此，能谱分析中Cu含量的提高对焊点表面质量极为不利，实际生产应去除表面的阳极化层。分别从两组试片焊点中取六处进行硬度测试，测试硬度如表3所示。