点焊设备及镀锌板点焊工艺研究--《沈阳工业大学》2013年硕士论文
点焊设备及镀锌板点焊工艺研究
【摘要】：镀锌板具有良好的抗腐蚀性，现在广泛的应用于汽车行业和家电等民用产品。因此研究镀锌板的点焊就越发的尤为重要，但目前国内出产的一些点焊机，由于电网电压的波动，使焊接质量不能得到很好的保证。
本课题提出了一种薄板智能小型点焊机的研制。其中包括机体的制作、网压补偿系统的设计以及PLC程序的编程。对于机体的制作，其中包括变压器制作、气动装置和控制系统的安装。对于网压补偿系统，进行了网压补偿计算，根据二分法计算出特定电压下的导通角，对特定的数据采用三次样条差值法得到电源电压和导通角的关系式。PLC程序的编辑，分析了点焊的焊接过程，进行了气动控制系统的程序编辑，根据网压补偿计算的结果进行了网压补偿系统的程序编辑，将编辑的程序用特定的数据线传输进点焊机中的PLC，对此小型点焊机进行性能测试，结果表明：电源电压在380±15%V范围内波动时，焊接电流比较稳定，可保证焊接质量。薄板智能小型点焊机研制非常成功。
对于镀锌板点焊工艺的研究，本文以0.5mm厚度的镀锌板作为研究对象，在自主研制的小型点焊机上进行了焊接试验，在不同的焊接参数下进行了镀锌板点焊试验，在拉力试验机上进行了剪拉试验，测量焊接接头的抗剪力，用游标卡尺测量焊点的直径，用Origin软件进行了曲线拟合，分析了不同焊接参数对接头力学性能的影响；用金相显微镜对点焊接头进行了照相，通过金相分析了焊点熔核的微观特征，了解了不同焊接参数对熔核结晶形态的影响。
【关键词】：
【学位授予单位】：沈阳工业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TG453.9;TG438.2【目录】：
摘要5-6Abstract6-8目录8-10第一章 绪论10-19 1.1 本课题的研究目的及意义10-11 1.2 电阻焊的方法11-12
1.2.1 点焊11
1.2.2 缝焊11
1.2.3 凸焊11-12
1.2.4 压力对焊12
1.2.5 闪光对焊12 1.3 国内外研究现状12-17
1.3.0 可编程控制器的产生和发展12-14
1.3.1 镀锌板的研究现状14-15
1.3.2 电阻点焊的现状及发展方向15-16
1.3.3 镀锌板电阻点焊的研究现状16-17 1.4 研究思路、研究方法以及主要内容17-18
1.4.1 研究思路和方法17
1.4.2 本课题研究的主要内容17-18 1.5 研究过程中拟解决的关键问题18-19第二章 薄板智能小型点焊机的研制19-45 2.1 点焊机的工作原理19 2.2 点焊机的设计理念19-20 2.3 点焊机的结构设计20-27
2.3.1 变压器的制作20-23
2.3.2 气动控制装置23-26
2.3.3 气动控制过程26-27 2.4 PLC控制系统27-41
2.4.1 PLC 自动控制系统总体设计27-32
2.4.2 网压补偿系统设计32-40
2.4.3 PLC 控制系统工作流程40-41 2.5 生产中影响焊接效果的因素及本设备的改进41-43
2.5.1 生产中影响焊接效果的因素41-43
2.5.2 本产品针对以上影响因素的改进43 2.6 点焊机焊接性能试验43-45第三章 实验方法、设备和材料45-52 3.1 实验材料45 3.2 实验设备45-48 3.3 试验方法48-52
3.3.1 焊前准备48
3.3.2 设备操作48
3.3.3 探索实验48-49
3.3.4 拉剪试验49-50
3.3.5 金相试验50-52第四章 焊接参数对焊接接头力学性能性能的影响52-58 4.1 焊接电流对接头力学性能的影响52-54 4.2 焊接时间对接头力学性能的影响54-56 4.3 电极压力对接头力学性能的影响56-58第五章 镀锌钢板点焊时熔核结晶形态分析58-62 5.1 焊点金相组织分析60 5.2 焊接工艺参数对熔核结晶形态的影响60-61
5.2.1 焊接电流对点焊熔核结晶形态的影响60
5.2.2 焊接时间对镀锌钢板点焊熔核结晶形态的影响60
5.2.3 电极压力对镀锌钢板点焊熔核结晶形态的影响60-61 5.3 熔核结晶形态分析61-62
5.3.1 柱状晶的形成61
5.3.2 等轴晶的形成61-62第六章 结论62-63参考文献63-66在学研究成果66-67致谢67
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图书介绍铸造合金材料工艺技术手册第一章铸造铝合金材料第一节铸造铝合金的成分和分组第二节铸造铝 硅合金一、铝 硅系合金二、铝 硅 铜系合金第三节铸造铝 铜合金一、合金元素和杂质对合金性能的影响第二章铝合金的砂型铸造工艺第一节铸造工艺对零件结构的要求第二节确定铸造工艺方案的原则一、必须适应铝合金特性二、必须适应铸件不同部位的质量要求及尺寸精度要求第三节浇注系统一、浇注系统的组成二、浇注系统的类型三、浇注系统的常用结构-四、浇注系统的计算五、浇注系统的规格第四节冒口一、设置冒口的原则二、冒口的尺寸热节圆法确定冒口尺寸三、加强冒口作用的工艺措施第五节冷铁-一、冷铁的作用-二、设置冷铁的原则-三、常用的冷铁材料及选用 四、冷铁的制作及处理工艺五、铁芯与内冷铁第六节常用铸造工艺参数一、加工余量二、缩尺三、铸造斜度四、工艺补正量五、型芯头及其间隙第七节型砂、芯砂及涂料一、型砂二、芯砂三、涂料、涂膏及粘胶第八节铝铸件砂型工艺实例一、板类铸件二、圆筒类铸件三、管类铸件四、阀类铸件五、环类和轮类铸件六、其他类铸件铸造合金材料工艺技术手册第一章金属学基本知识第一节金属的结晶过程第二节状态图一、相、组元及相平衡的概念二、合金中的相三、二元状态图的表示方法四、杠杆定律五、相律六、各种类型的二元合金状态图七、三元合金状态图的表示方法第三节金相检验一、宏观检验二、微观检验第四节常用机械性能的概念及符号第二章有色合金熔炼基本知识第一节金属液温度的均匀性第二节金属液的蒸发和沸腾一、蒸发、沸腾和烧损二、加入低沸点金属时的沸腾第三节熔解热第四节气体的溶解和除气一、气体的溶解二、除气第五节金属液的氧化、脱氧和固态氧化物的去除一、炉气的还原性和氧化性二、合金液的氧化三、脱氧和固态氧化物的去除第六节晶粒细化 一、激冷二、变质处理铸造合金材料工艺技术手册第三章铸件的凝固第一节铸件的凝固方式第二节影响铸件凝固的因素一、铸型材料的影响二、浇注温度的影响三、铸件壁厚的影响四、合金成分的影响第三节铸件凝固的控制第四章合金的铸造性能及其测定第一节流动性第二节收缩一、体收缩二、线收缩第三节热裂第四节铸造应力第五节偏析一、晶内偏析二、区域偏析三、比重偏析第六节吸气第七节气密性第五章造型材料及其性能测定第一节型、芯砂及其性能测定一、型、芯砂的组成二、型、芯砂的性能三、型、芯砂主要物理机械性能的测定第二节铸造用原砂及其性能测定一、铸造用原砂二、铸造用原砂主要物理机械性能的测定第三节铸造用粘土及其性能测定 一、铸造用粘土二、铸造用粘土主要物理机械性能的测定铸造合金材料工艺技术手册第三章铝合金的细孔铸造与增压铸造新工艺新技术第一节细孔铸造新工艺新技术一、细孔铸造的基本原理与应用范围二、铜管型芯的结构与设计原则三、铜管型芯的制造四、铜管型芯的组合五、铜管型芯的去除第二节增压铸造新工艺新技术一、增压铸造的基本原理与应用范围二、增压铸造用的设备三、增压铸造蹬工艺程序四、增压铸造的注意事项第四章铝合金的金属型铸造与低压铸造新工艺新技术 第一节金属型铸造新工艺新技术一、金属型涂料及其涂覆二、金属型的工作温度及其控制三、金属型浇注工艺要点第二节低压铸造新工艺新技术一、低压铸造的基本原理及工艺流程二、低压铸造中顺序凝固的控制和型腔气体的排除三、低压铸造的浇注工艺第五章铸件的清理、铸造缺陷及修补新工艺新技术第一节铸件的清理新工艺新技术一、铸件的落砂二、铸件浇冒口的去除三、铸件的表面清理第二节铸件的缺陷及其预防一、砂型铸件的缺陷及其预防二、金属型铸件的缺陷及其预防三、低压铸造铸件的缺陷及其预防第三节铸件缺陷的修补新工艺新技术一、焊补法二、填补法三、浸渗法铸造合金材料工艺技术手册第六章铝铸件的热处理新工艺新技术第一节热处理的目的和分类一、热处理的目的二、热处理工艺分类第二节铝铸件热处理的特点第三节热处理规范和操作一、热处理规范二、热处理操作第四节热处理缺陷及其消除方法第五节热处理用炉第七章各类铝合金铸造新工艺新技术 第一节概述一、纯铝的性质及应用二、铸造铝合金的分类及特点第二节铝硅类铸造铝合金一、&& 二元铸造铝合金二、&& 多元铸造铝合金三、&& 铸造铝合金中的有害杂第三节铝铜类铸造铝合金一、& ./ 二元铸造铝合金二、& ./ 多元铸造铝合金三、& ./ 铸造铝合金中的有害杂质第四节铝镁类铸造铝合金一、& 12 二元铸造铝合金二、& 12 多元铸造铝合金三、& 12 铸造铝合金中的有害杂质第五节铝锌类铸造铝合金一、& 34 二元铸造铝合金二、& 34 多元铸造铝合金三、& 34 铸造铝合金中的有害杂质第六节铝合金的铸造工艺特点一、铝合金的铸造特性二、铝合金的铸造工艺特点三、铝合金铸件工艺举例铸造合金材料工艺技术手册第八章铸造铝合金的熔炼第一节炉料及配料计算-一、炉料-二、配料计算第二节铝基中间合金的熔制+一、使用中间合金的目的+二、对中间合金的基本要求三、中间合金的熔制方法四、中间合金的熔制工艺举例 第三节铝合金的去气和精炼一、铝合金中的气体和氧化夹杂物的来源二、铝合金的精炼方法第四节铝硅合金的变质处理一、亚共晶和共晶型铝硅合金的变质处理二、过共晶铝硅合金的变质处理第五节铝合金熔炼质量的控制一、化学成分的控制二、温度的测量三、精炼效果的检验四、变质效果的检验五、力学性能的检验第六节典型铝合金的熔炼工艺一、铝合金的熔炼工艺原则二、典型铝合金的熔炼工艺第三篇铸造铜合金及熔炼新工艺新技术第一章铸造铜合金材料第一节纯铜紫铜一、纯铜的一般特性二、纯铜的铸态组织三、纯铜的铸造性能第二节青铜一、锡青铜二、铝青铜第三节铜合金金相检验资料一、铜合金机械性能试样毛坯二、铜及其合金的电解抛光液三、铜及其合金的化学抛光液四、铜及其合金的化学侵蚀剂铸造合金材料工艺技术手册第二章铜合金的砂型铸造新工艺新技术第一节确定铜合金铸造工艺方案的原则第二节浇注系统的尺寸 一、查表法确定浇注系统尺寸二、计算法确定浇注系统尺寸三、浇注系统的经验数据第三节冒口一、冒口的补缩范围二、冒口的尺寸第四节冷铁一、设置冷铁的原则二、冷铁材料三、冷铁尺寸四、冷铁的制作及表面处理五、冷铁敷砂及涂料第五节工艺参数一、加工余量二、缩尺第六节型砂、芯砂及涂料一、对型芯砂物理机械性能的要求二、型芯砂的组成三、涂料、涂膏及粘胶第七节铜铸件砂型工艺实例一、锡青铜铸件二、无锡青铜和黄铜铸件第三章铜合金的金属型铸造和离心铸造新工艺新技术第一节金属型铸造新工艺新技术一、金属型的涂料二、金属型的工作温度三、浇注温度第二节离心铸造新工艺新技术一、铸型二、转速三、离心铸造用电动机的功率计算四、浇注工艺 第四章铜合金铸件的清理、铸造缺陷及修补新工艺新技术第一节铸件的清理新工艺新技术一、铜铸件的水爆清砂二、碳弧气刨切割浇冒口三、砂轮锯切割浇冒口第二节铜铸件的缺陷及其预防第三节铸件缺陷的修补新工艺新技术一、焊补法二、浸渗法三、退火处理修补铸件铸造合金材料工艺技术手册第五章铜铸件的热处理新技术第一节铜合金的热处理特点第二节各种铜合金的热处理规范第六章各类铜合金铸造新工艺新技术第一节概述一、纯铜的性质及应用二、铸造铜合金的分类及特点第二节铸造锡青铜一、二元锡青铜二、多元铸造锡青铜三、铸造锡青铜中的有害杂质第三节铸造铝青铜一、二元铝青铜二、多元铸造铝青铜三、铸造铝青铜中的有害杂质第四节铸造铅青铜一、二元铅青铜二、多元铸造铅青铜三、铸造铅青铜中的有害杂质第五节铸造黄铜一、普通黄铜二、多元铸造黄铜特殊黄铜& 三、铸造黄铜中的有害杂质第六节铜合金的铸造工艺特点一、铸造锡青铜的铸造工艺特点及铸造工艺实例二、铸造铝青铜的铸造工艺特点及铸造工艺实例三、铸造黄铜的铸造工艺特点及典型铸造工艺实例四、铜合金的离心铸造第七章铜合金熔炼新工艺新技术第一节炉料及配料计算一、炉料二、配料计算第二节铜合金的脱氧一、铜合金的氧化特性二、铜合金的脱氧三、磷脱氧原理及磷铜脱氧工艺要点第三节铜合金的去气和精炼一、铜合金液中的氢及其危害二、铜合金的去气方法三、铜合金的精炼第四节铜合金的质量检验一、化学成分分析及控制二、含气量的测定三、炉前弯曲试验及断口检查四、熔炼和浇注温度的控制及其测定五、力学性能的检验第五节典型铜合金的熔炼工艺一、铜合金的熔炼工艺原则二、铜合金的熔炼方法三、典型铜合金的熔炼工艺铸造合金材料工艺技术手册第四篇铸造轴承合金及熔炼新工艺新技术第一章概述第一节对轴承合金材料的性能要求第二节轴承合金的分类 第二章锡锑轴承合金第一节锡锑轴承合金概述第二节锡锑轴承合金的牌号、性能及其应用第三章铅锑轴承合金第一节铅锑轴承合金概述第二节铅锑轴承合金的化学成分、性能及其应用第四章锡锑、铅锑轴承合金的熔铸新工艺新技术第一节轴承钢壳的清洗与挂锡第二节轴承合金的熔制一、炉料的选择二、轴承合金的熔炼第三节轴承合金的浇注一、静止浇注二、离心浇注三、锡、铅锑合金轴承双金属钢带连续浇注第四节锡、铅锑合金轴承浇注质量检验及缺陷分析第五节锡锑、铅锑轴承合金显微组织金相试剂第六节锡、铅锑轴承合金的回收第五章铜铅轴承合金第一节铜铅轴承合金概述第二节铜铅轴承合金+,-. 的化学成分、性能及其应用第三节铜铅合金+,-. 轴承离心铸造工艺一、原材料与辅助材料的准备二、离心浇注工艺举例三、铜铅合金+,-. 轴承静止浇注工艺第五节铜铅合金轴承浇注质量检验第六节铜铅合金轴承常见缺陷及防止方法第六章铝基轴承合金第一节铝基轴承合金概述第二节铝基轴承合金的牌号、化学成分、性能及应用第三节铝合金/ 钢板双金属轴瓦材料概述第一章镁合金铸造及熔炼新工艺新技术 第一节概述一、镁的性质及其应用第二节镁铝类铸造镁合金第三节镁锌类铸造镁合金第四节镁稀土类铸造镁合金第五节铸造镁合金的熔铸特点铸造合金材料工艺技术手册第二章锌合金铸造及熔炼新工艺新技术第一节铸造锌合金材料一、铸造锌合金概述二、合金元素在锌合金中的作用三、铸造锌合金的牌号、化学成分及性能第二节铸造锌合金的熔炼一、原材料的选用与准备二、锌合金的熔炼三、炉前检验第三章钛合金铸造及熔炼新工艺新技术第一节概述第二节常用铸造钛合金第三节铸造钛合金的熔铸工艺特点第四章其他有色合金铸造及熔炼新工艺新技术第一节铸造纯镍和镍合金第二节铸造工艺计算机辅助设计一、铸件的模数和重量计算二、铸件补缩系统设计计算三、铸件浇注系统设计计算四、其他功能模块内容简介第一章坩埚炉第一节焦炭坩埚炉第二节燃油气坩埚炉第三节电阻坩埚炉 第二章感应炉第一节高频感应炉第二节中频感应炉第三节无芯工频感应炉第四节有芯工频感应炉第三章反射炉第一节电阻反射炉第二节燃料反射炉第四章铸造及熔炼有色合金其他用炉第一节电弧炉第二节无声碳极电阻炉第五章熔炉的选择第一节熔炉的选择第二节金属材料和非金属材料选用铸造合金材料工艺技术手册一、金属材料二、非金属材料铸造铝合金铸造轴承合金铸造锌合金铸造铜合金技术条件铸造镁合金钛及钛合金铸件铸造有色金属及其合金牌号表示方法铝合金铸件技术条件压铸锌合金铜合金铸件镁合金铸件锌合金压铸件压铸有色合金试样铸造钛及钛合金牌号和化学成分铝合金压铸件 压铸铝合金压铸铜合金铜合金压铸件铝中间合金锭铜中间合金锭铸造黄铜锭铸造锌合金锭铸造青铜锭铸造轴承合金锭加工铜—化学成分和产品形状加工黄铜—化学成分和产品形状铸造合金材料工艺技术手册重有色金属加工产品的包装、标志、运输和贮存铜及铜合金术语一般用途的加工铜及铜合金无缝圆形管材外形尺寸及允许偏差一般用途的加工铜及铜合金板带材外形尺寸及允许偏差阴极铜电工用铜线锭铅锭锌锭锡锭汞铋锑分类及技术条件直接法氧化锌电池锌饼电工用铜线坯三氧化二锑三硫化二锑电解镍铸造黄铜锭铸造锌合金锭铸造轴承合金锭 高纯锑锑酸钠氯化汞触媒高纯锡冶炼烟气制工业硫酸粗铜粗铅镉锭副产品氧化锌铸造合金材料工艺技术手册硫酸铜冶炼副产品三氧化二砷钴氧化钴铜铍中间合金锭高纯铅氧化亚镍铜中间合金锭热镀用锌合金锭高铅锑锭氢气净化用钯合金管材铅及铅锑合金板铅阳极板电池锌板纯铜板黄铜板复杂黄铜板铝青铜板镉青铜板铬青铜板锰青铜板硅青铜板锡青铜板 锡锌铅青铜板普通白铜板铝白铜板锰白铜板锌白铜板镍及镍合金板镉阳极板铜阳极板镍阳极板锌阳极板铜及铜合金带材散热器散热片专用纯铜带、黄铜带镍及镍合金带双金属带锡阳极板铜导电板照相制版用铜板热交换器固定板用黄铜板水箱水室用黄铜板带胶印锌板散热器冷却管专用纯铜带、黄铜带电真空器件用镍及镍合金板和带专用铅黄铜带雷管用铜和铜合金带电缆用铜带无氧铜板和带焊接管用0 黄铜带电容器专用黄铜带纱管专用黄铜带照相制版用微晶锌板铸造合金材料工艺技术手册铸造合金材料工艺技术手册以上为《铸造合金材料工艺技术手册》图书简介，如有问题或订购请电话联系。
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