关于焊接的毕业论文.doc

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 开题报告论文题目： 201不锈钢点焊工艺优化设计 学生姓名： 学院名称： 机电学院 专业名称： 材料成型及控制工程 班级名称： 材料0841班 学 号： 0802421141 指导教师： 教师职称： 讲师 学 历： 研究生 2012年4月6日摘 要不锈钢具有优异的耐蚀性能以及特有的力学性能、物理性能和工艺性能，使不锈钢在机车制造行业具有广泛的应用前景。本文概述了不锈钢电阻点焊的工艺特点、点焊工艺中的问题，以及国内外在这方面的研究现状，进行了焊接接头的影响因素的试验，并指出了不锈钢点焊时影响接头质量稳定性的因素及工艺缺陷。对工艺焊接参数进行了单一参数实验分析，获得了最佳的工艺优化,完成了不锈钢的工艺优化设计。实验表明：当焊接电流为焊接电流4800A，电极压力为3600N，焊接时间为7个周波时焊点性能最好。关键词201不锈钢 电阻点焊 微观分析 性能测试 AbstractStainless steel has excellent corrosion resistance and special mechanical properties、physical properties and process performance,which makes it has a prospect of application in the locomotive manufacturing.This paper summarize the process characteristics of stainless steel resistance spot weldingthe problem of spot welding process and the situation of study in this respect abroad the world.We also have done some experiments about the influence factors of welding joints and pointed out the factors which affect the welding joints quality stability in stainless steel and its process defect. According to the craft welding parameters ,we have done a single parameter experimental analysis and got the best process optimization.At last ,we have done the optimization design of stainless steel technology. Experiments show that when the welding current is 4800A, electrode pressure is 3600 N and welding time is seven cycle ,the solder joint performance is best. Keyword: stainless steel; resistance spot welding; microscopic analysis; performance test1.绪论1.1选题背景及意义随着我国工业的迅猛发展，对工业产品(特别是轨道客车)用材的性能提出了更高的要求，并促进了产品钢材的更新换代。近年来，各国焊接工作者就此做了大量的理论及实际研究工作，并取得了一定的成绩。电阻点焊广泛应用于低碳钢、高强钢1和镀层钢等焊接。在法国、英国等国家为了减轻汽车的质量、改善油耗，则采用轻金属材料，如铝合金2。然而，不同的材料及不同的板厚，需要不同的点焊规范参数与之相配合，以达到最佳的力学性能和工艺性能。因此，采用好的优化设计方法，选择最佳焊接工艺参数对于深入理解电阻点焊接头强度的意义、正确选择连接工艺、指导汽车制造具有重要意义。201不锈钢材具有耐酸、耐碱、密度高、抛光无气泡、无针孔等特点，是生产各种表壳、表带底盖优质材料等。针对电阻点焊质量保证体系现状，研究高效、质量可靠、成本低、易操作、易实现焊接自动化，适用于大批量生产，获得表征焊接过程和质量的特征信息，保证焊接质量，同时校验对所学相关课程理论、技能的理解程度，再次是培养理论联系实际的良好作风。1.2不锈钢的研究1.2.1不锈钢的应用不锈钢自上世纪初问世，到现在已有100多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重大成就，不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质技术基础。不锈钢钢种很多，性能各异，它在发展过程中逐步形成了几大类。按组织结构分，分为马氏不锈钢(包括沉淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类；按钢中的主要化学成分或钢中的一些特征元素来分类，分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等；按钢的性能特点和用途分类，分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强不锈钢等；按钢的功能特点分类，分为低温不锈钢、无磁不锈钢、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。目前常用的分类方法是按钢的组织结构特点和钢的化学成分特点以及两者相结合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢等，或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。用途很广，机械设备，典型用途:纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材等。 1.2.2不锈钢点焊工艺按钢的组织可将不锈钢分为奥氏体型、铁素体型、奥氏体铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型等。其中马氏体不锈钢由于可淬硬、有磁性，其点焊焊接性与前述可淬硬钢相近，考虑到该型钢具有较大的晶粒长大倾向，焊接时间参数一般应选择小些。奥氏体不锈钢、奥氏体铁素体不锈钢点焊焊接性良好，尤其是电阻率高（为低碳钢的56倍），热导率低（为低碳钢的1/3）以及不存在淬硬倾向和不带磁性（奥氏体铁素体不锈钢有磁性），因此无需特殊的工艺措施，采用普通交流点焊机、简单焊接循环即可获得满意的焊接质量。 不锈钢的点焊技术要点如下： 1、可用酸洗 、砂布打磨或毡轮抛光等方法进行焊前表面清理，但对用铅锌或铝锌模成形的焊件必须采用酸洗方法。 2、采用硬规范、强烈的内部和外部水冷，可显著提高生产率和焊接质量。 3、由于高温强度大、塑性变形困难，应选用较高的电极压力，以避免产生喷溅和缩孔、裂纹等缺陷。 4、板厚大于3mm时，常采用多脉冲焊接电流来改善电极工作状况，其脉冲较点焊等厚低碳钢时要短且稀。这种多脉冲措施亦可用后热处理。 1.2.3国内不锈钢发展状况进入20世纪90年代以来,我国不锈钢的消费量增长很快。1997年我国不锈钢的表观消费量超过了100万t,2001年达到220万t,居世界第一位。以后逐年大幅度增长,2005年达到522万t,连续5年成为世界上最大的不锈钢消费国家4。不锈钢由于其优良的耐腐蚀性能,在我国的经济建设中占有举足轻重的地位,被广泛应用于船舶、车辆、汽车、宇航、桥梁、建筑、压力容器、贮罐、建筑、机械、管线及家电设备等行业。在不锈钢加工工艺中,焊接是最主要的必不可少的加工技术。焊接件的数量、品种、规格在不断地增加,对焊接工艺和质量的要求也越来越高。而且随着技术的引进,国外的不少不锈钢的品种和牌号、新焊接材料、新焊接技术、新焊接工艺在国内市场所占的比重逐步增加,因此对国内的焊接技术人员也提出了许多新的问题。与国外相比,我国的不锈钢焊接技术水平存在一定的差距,主要表现在焊接设备(国内目前无一家具有自主知识产权的先进设备生产厂家,高端焊机完全依赖进口,中低端焊机厂家之间竞争激烈,在技术研发方面投入少)、焊接工艺(大部分焊接工程技术人员及焊工不熟悉不锈钢的焊接)和焊接材料 (焊材研发能力弱,优质焊材主要靠进口)等方面。点焊是一个高密度非线性、多变量耦合作用和存在大量随机不确定因素的过程，而且形核处于封闭状态且无法观测，质量信息的提取难度也非常大。影响电阻电焊质量的因素很多，包括接头设计、材料性能、工艺方法选择电阻焊设备的可靠性与稳定性，甚至还包括焊工操作水品和生产环境，这些因素都使得焊接过程复杂程度增加，是质量控制变得非常困难。而且随着电阻点焊应用领域的不断扩展和深入，对焊接质量也提出了越来越高的要求5。另外,我国执行的标准同国外相比,也比较落后,因此,迫切需要我们加强不锈钢焊接工艺与材料的研究工作,致力于产品质量的提高,保证产品质量的稳定,迅速缩小与国外先进水平的差距。同时加强对高品质特种不锈钢焊材的研制开发与生产,适应市场的需求,降低成本,增强自身的竞争能力,为我国的经济建设做贡献。1.2.4国外不锈钢发展现状1.世界各国不锈钢生产现状近期世界不锈钢产量增速明显下降，反映了不锈钢供需关系的显著变化。自20世纪80年代以来，世界不锈钢产量保持了连续增长，尤其是近年来基本上连年刷新历史最高纪录，但是从时间全貌来看，具有明显的阶段性特点。也就是说，在不同时期，世界不锈钢产量增长速度是不同的。如果以五年为一个周期来划分，19851990年和19901995年，这两个阶段是世界不锈钢产量高速增长的黄金时期。而19952000年世界不锈钢产量增长幅度明显下滑。2000年世界不锈钢产量比1985年增长1.35倍，15年年均递增5.9%,，取得了较高的增长速度。1990年世界各国生产不锈钢1067.5万吨，比1985年增长34.9%,，五年中年均递增6.2%；1995年世界生产不锈钢1497.9万吨，比1990年增长了40.3%,，五年年均递增7%。2000年世界不锈钢产量达到1861.1万吨，比1995年增长24.2%,，五年年均递增4.4%。可见，世界不锈钢产量在19851990年、19901995年两个时期的年均增长幅度均明显高于1985 2000年年均递增幅度，而在1995 2000年期间年均递增幅度远远低于1985 2000年年均递增水平。这反映了近期世界不锈钢产量增长速度有明显下滑的迹象。世界不锈钢生产增长乏力，这种现象反映了不锈钢供需关系正在悄然发生微妙的变化。需要对此保持警惕。从世界范围看，1999年世界共生产不锈钢1711.4万吨，比上年增长了5.3%，首次超过1700万吨大关。2000年世界不锈钢产量将达到1861.1万吨，比上年上升8.7%，首次突破1800万吨大关。2001年世界不锈钢产量将继续维持上升势头，预计为1896.8万吨，比上年增长1.9%，接近1900万吨大关。20002001年，世界不锈钢产量将维持在较高的水平，各国不锈钢产量将普遍比上年增长，特别是西欧2001年将超过800万吨大关。 表1-1 世界各国（地区）不锈钢产量统计 单位：万吨国家或地区1985年1990年1995年1997年1998年1999年2000年2001年日本263.8313392.5394.2344.7337.9378.1362.8美国152.7185.1205.5216.1200.9220230240德国80.8114.6149148.1147.9150158160韩国23670.4111.3123135148148中国台湾3.21549.881.497.1113129139法国5679.798100.6105.9111.5120127意大利50.957.4101.7102.5109.6112122125西班牙27146.176.596101.2110115115瑞典43.547.161.872.474.6718290比利时15.137.262.262.564.8707376芬兰17.622.643.154.357.5606465英国28.338.854.855.345485556南非9.911.82643.943485455世界合计791.51067.51497.91635.11711.41711.41861.11896.81.3电阻点焊原理及发展现状1.3.1电阻点焊的原理及特点 电阻点焊是在电极压力的作用下，通过电阻热加热熔化金属，断电后在压力下结晶而形成焊点的工艺方法。每焊接一个焊点称为一个焊接循环。 1阻焊变压器 2.电极 3.焊件 4.熔核 图2-1 电阻点焊原理图点焊的形成可以分为彼此相连的三个阶段：预加压力，通电加热和锻压。（1） 预加压力阶段 预加压力是为了使焊件在焊接处紧密接触。若压力不足，则接触电阻过大，导致焊件烧穿或将电极工作面烧损。因此，通电前电极压力应达到预定值，以保证电极和焊件，焊件和焊件之间的接触电阻保持稳定。（2） 通电加热阶段通电加热时为了供焊件之间形成所需的熔化核心。在预加电极压力下通电，则在两电极解除表面之间的金属圆柱体内有最大的电流密度，靠焊件之间的接触电阻和焊件自身的电阻，产生相当大的热量，温度也很高。尤其是在焊件之间的接触面处温度很高首先熔化，形成熔化核心。电极与焊件之间的接触电阻也产生热量，但大部分被水冷的铜合金电机带走，于是电极与焊件之间接触处的温度远比焊件之间接触处低，正常情况下是达不到熔化温度的。在圆柱体周围的金属因电流密度小，温度不高，其中靠近熔化核心的金属温度较高，达到塑性状态，在压力作用下产生焊接，形成一个塑性金属环，紧密的包围着熔化核心，不使熔化金属向外溢出。 在通电加热过程中有两种情况可能引起飞溅：一种是开始时电极预压力过小，熔化核心周围未形成塑性金属环热向外飞溅；另一种是加热结束时，因加热时间过长，熔化核心过大，在电极压力下，塑性金属环发生崩溃，熔化金属从焊件之间或焊件表面溢出。（3）锻压阶段 锻压是在切断焊接电流后，电极继续对焊点挤压的过程，对焊点起着压实作用。断电后，熔化核心是在封闭的金属壳内开始冷却结晶的，收缩不自由。如果此时没有压力作用，焊点易出现缩孔和裂纹，影响焊点强度。如果有电极压挤，产生的压挤变形使熔核收缩自由并变得密实。因此电极压力必须在断电后继续维持到熔核金属全部凝固之后才能解除。锻压持续时间视焊件厚度而定，对于厚度1-8mm的钢板一般为0.1s-0.2s。 当焊件厚度较大时，因熔核周围金属壳较厚，常需增加锻压力。加大压力时间需控制好，过早会把熔化金属挤出来变成飞溅，过晚熔化金属已凝固失去作用。一般断电后0-0.2s内加大锻压力。以上是焊点的形成的一般过程。在实际生产中，往往根据不同材料，结构以及对焊接质量的要求，采用一些特殊的工艺措施。例如，对热裂纹倾向较大的材料，可采用附加冷脉冲的点焊工艺，以降低熔核的凝固速度；对调制材料的焊接，可在两电极之间做焊后热处理，以改善因快速加热，冷却而产生的脆性淬火组织；在加压方面，可以采用马鞍形，阶梯型或多次阶梯型等电极压力循环换，以满足不同质量要求的零件焊接1。1.3.2电阻点焊的焊接参数及其间的相互关系点焊参数主要有焊接电流、焊接通电时间、电极压力和电极尺寸。 （1）焊接电流 析出热量与电流的平方成正比，所以焊接电流对焊点性能影响敏感。再其他参数不变时，当电流小于某值熔核不能形成，超过此值后，随电流增加熔核快速增大，焊点强度上升，而后因散热量的增大而熔核增长速度减慢。如进一步提高电流则导致产生飞溅，焊点强度反而下降，在实际生产中，焊接电流的波动有时甚大，其原因有：电网电压本身波动或多台焊机同时通电，铁磁体焊件深入焊接回路得变化，前点对后点的分流等。除选择对焊接电流变化较不敏感的参数外，解决上述问题的方法是反馈控制。（2）焊接时间 通电时间的长短直接影响输入热量的大小，在目前广为采用的同期控制点焊机上，通电时间是周（我国一周为20ms）的整数倍。再其他参数固定的情况下，只有通电时间超过某最小值时才开始出现熔核，而后随通电时间的增长，熔核先快速增大，拉剪力也提高。当选用的电流适中时，进一步增加通电时间熔核增长变慢，渐趋稳定。但由于加热时间过长，组织变差，正压力下降，会对塑性指标下降，当选用的电流较大时，则熔核长大到一定极限后产生飞溅。（3）电极压力 电极压力的大小一方面影响电阻的数，从而影响析热量的多少，另一方面影响焊件向电极的散热情况，过小的电极压力将导致电阻增大，析热量过多切散热较差，引起前期飞溅；过大的电极压力将导致电阻减小，析热量少，散热良好，熔核尺寸缩小，尤其是熔核率显著下降。因此从节能角度来考虑，应选择不产生飞溅的最小电极压力。（4）电极工作面尺寸 目前点焊时主要采用锥台形和球面形两种电极。锥台形的端面直径和球面形的端部圆弧半径的大小，决定了电极与焊件接触面积的多少，在同等电流时，它决定了电流大小和电极压强分布范围。一般应选用比期望获得熔核直径大20%左右的工作面直径，所需的端部尺寸，其次取决于电极是内水冷却的，电极上散失的热量往往高达50%的输入总热量，因此端部工作面的波动或水冷却端部电极表面的距离变化均将严重影响散热量的多少，从而引起熔核尺寸的波动，因此要求锥台形电极工作面直径期间每增大15%左右必须修复，而水冷却孔端至表面距离在耗损至仅纯34mm时，即应更换电极。规范参数间相互关系及选择点焊参数的选择主要取决于金属材料的性质、板厚及所用设备的特点（能提供的焊接电流波形和压力曲线）。当电极材料、端面形状和尺寸选定后，焊接规范的选择主要是考虑焊接电流、焊接时间及电极压力这三个参数，其相互配合可有两种方式：（1）焊接电流和焊接时间的适当配合 这种配合是以反映焊接区加热速度快慢为主要特征。当采用大焊接电流、小焊接时间参数时称硬规范；而采用小焊接电流、适当延长焊接时间参数时称软规范2。软规范的特点：加热平稳，焊接质量对规范参数波动的敏感性低，焊点强度稳定；温度场分布平缓、塑性区宽，在压力作用下易变形，可减少熔核内喷溅、缩孔和裂纹倾向；对有淬硬倾向的材料，软规范可减小接头冷裂纹倾向；所用设备装机容量小、控制精度不高，因而较便宜。但是，软规范易造成焊点压痕深、接头变形大、表面质量差；电极磨损快、生产效率低、能量损耗较大。硬规范的特点与软规范基本相反，在一般情况下，硬规范适用于铝合金、奥氏体不锈钢、低碳钢及不等厚板材的焊接，而硬规范较适用于低合金钢、可淬硬钢、耐热合金及钛合金等。应该注意，调节I、t使之配合成不同的软、硬规范时，必须相应的改变电极压力Fw，以适应不同加热速度及不同塑性变形能力的需要。硬规范时所用电极压力明显大于软规范焊接时的电极压力。（2）焊接电流和电极压力的适当配合 这种配合是以焊接过程中不产生喷溅为主要特征，根据这一原则制定的I、Fw关系曲线称为喷溅临界曲线。曲线左半区为无飞溅区，但焊接压力选择过大会造成固相焊接（塑性环）范围过宽，导致焊接质量不稳定。曲线右半区为喷溅区，因为电极压力不足、加热速度过快而引起喷溅，使接头质量严重下降和不能安全生产。1.3.3点焊的焊接循环电阻点焊过程中，焊接循环由4个基本阶段组成:（1）预压时间自电极开始下降到焊接电流开始接通的时间。这一时间是为了确保在通电之前电极压紧工件，使焊接区各接触面压力达到设定的稳态值。（2）焊接时间焊接电流通过工件的持续时间。在该时间内焊接区被加热并形成熔核。（3）维持时间焊接电流切断后，电极压力继续保持的时间。该时间使熔核在一定压力下冷却凝固至具有足够强度。（4）休止时间连续点焊时，自电极开始提起到再次开始下降的时间。该时间内电极离开工件，使操作人员得以移动工件准备焊接下一点。通电焊接必须在电极压力达到稳定值后进行，否则可能因压力过低而喷溅，或者因各点压力不一致而影响加热，造成焊点强度波动。电极提起必须在电流全部切断之后，否则电极工件间将引起电弧，烧伤工件。这一点在直流脉冲焊机上尤为重要。为了改善接头的性能，有时需要将下列各项中的一项或多项加于基本循环。加大预压力以消除厚工件的间隙，使之紧密贴合；用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止喷溅；加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹和缩孔。1.3.4 点焊的应用 点焊广泛用于汽车驾驶室，金属车厢腹板，家具等低碳钢产品的焊接。在航空航天工业中，多用于连接飞机，发动机，火箭，导弹中由合金钢，不锈钢，铝合金，等材料制成的部件。1.3.5电阻点焊工艺技术现状电阻点焊技术现状目前，汽车制造厂商所采用的阻焊设备的次级输出主要是工频交流和直流两种，其额定功率一般在63kVA以上，最高的达400kVA或更高，电能消耗较大。阻焊控制器大部分为天津陆华科技开发公司生产的WDK或HW系列控制器和少量的KD7和KD9型控制器。KD7型控制器，其控制精度较差；WDK或HW系列控制器对电流的控制精度较高，约为±3%，同时具备了多脉冲焊接功能，基本能满足低碳钢或镀锌板的焊接。在点焊过程中，影响焊点质量的因素有焊接时间、焊接电流、焊接压力、电极的端面形状、穿过电极的铁磁性物质、分流等。特别在阻焊设备较多的焊接车间，同时工作的焊机相互感应，对电网产生影响，严重时影响控制器的触发，导致焊接质量的稳定性和一致性较差。在汽车制造中，焊接质量的优劣是制造商和用户共同关注的焦点，焊接质量主要依靠焊接设备来保证。对车身点焊而言，主要由控制器保证设定焊接参数在一定的波动范围内，从而获得稳定的焊点质量。以恒流控制方式为主的国产控制器基本能满足软钢和镀锌钢板的焊接，但其控制精度还需进一步提高，对焊接电流的控制仍是开环控制，随工况的变化其焊点质量的一致性很难保证。为了获得可靠的焊接质量，焊接检验必不可少。在车身制造中，焊点检测方法采用非破坏性抽样检查，可能开焊的焊点未被检查出来，严重影响产品的质量。如果能保证焊点100%合格，每台车身可减少焊点数量约200点，即可节约成本约80元。因此，点焊质量的在线检测与控制技术对保证点焊质量的可靠性和一致性非常重要，该项技术受到国内外学者的广泛关注和研究。实时监控的方法很多，但能应用于实际生产的并不常见。1.3.6电阻焊设备及工艺的发展前景科学技术的突飞猛进推动工业产品的更新换代,随着镀锌钢板、高合金钢板及铝合金等有色金属的广泛应用,产品结构的更新变化,以及对产品的质量要求的不断提高,对电阻焊设备和工艺提出了新的要求。此外,新的高能量焊接方法如激光等在工业上的推广应用,也对电阻焊产生了一定的挑战。为了适应新材料、新工艺、新产品在工业上开发应用的需要,以使电阻焊工艺及设备能满足现代化生产的要求,在电阻焊设备和工艺的究开发中,还需要做进一步的工作,如新型电阻焊电源如逆变电的开发、电阻焊质量监控方法的完善、铝合金及镀锌钢板等新型工材料的点焊研究、点焊过程的数值模拟和神经网络预测、点焊机器的推广应用、电阻焊专用成套设备的开发等。1.4本文研究的主要内容1.选取1mm厚的201不锈钢板作为实验材料，采用正交实验法选择电阻点焊的工艺参数，包括焊接电极的结构直径、焊接电流、焊接时间和焊接压力7。 2.焊接时，首先确定电极的端面形状和尺寸，其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流8。以不同的电流焊接试样，经检验熔核直径符合要求后。再在适当的范围内调节电极压力、焊接时间和电流，进行试样的焊接9。3.制备试样，将201不锈钢板用线切割切成（70mm×20mm×1mm）沿着熔核中心方向垂直于试样表面将点焊接头切开。4.微观组织分析，对制备好的试样进行打磨，抛光，用腐蚀液对处理好的焊点截面进行腐蚀，采用JSM-5310型扫描电镜对点焊接头的组织及成分进行分析。5.硬度测试：显微硬度测试采用DHV-1000显微硬度计进行显微硬度试验，加载为150 g，加压时间为10 s，点焊接头沿试样对角线方向依次打8个点，记录每个点的硬度值10。6.对不同工艺参数下接头的微观组织、显微硬度进行观察、分析，测试，以选出最优的参数.7.通过优化点焊电流和加压时间，解决目前生产中常出现的熔核尺寸过小，易产生未熔合等缺陷 2.试样材料与方法2.1实验材料201组成为17Cr-4.5Ni-6Mn-N，是节Ni钢种，201是含锰较高，表面很亮带有暗黑色，201不锈钢材、具有耐酸、耐碱、密度高、抛光无气泡、无针孔等特点，是生产各种表壳、表带底盖优质材料等。201不锈钢的热处理规范是固溶10101120快冷，金相组织特征为奥氏体型。试验用201钢板的化学成分以及201不锈钢的力学性能见表2-1和表2-2。表2-1 201不锈钢的化学成分（%）C Cr Ni M 其他0.15 16.018.0 3.57.5 5.57.5 0.25表2-2 201不锈钢的力学性能抗拉强度b 条件屈服强度0.2 伸长率5 断面收缩率 硬度520 MPa 275 MPa 40 45% 241HB;100HRB;253HV2.2实验设备试验采用固定式电阻点焊机（DN-100），固定式电阻焊机采用模块化的结构形式和组装方式，额定初级容量为100kvA，初级电流263A，最大短路电流26kA，负载持久率50%。工作行程20mm，最大工作压力0.6Mpa，最大焊接厚度为4mm+4mm，可焊接低碳钢板、镀层钢板、多层钢板、不锈钢板、铝合金板等。采用水冷铜合金锥形电极，端面直径5mm，上部直径16 mm，如下图2-1所示: 图 2-1固定式电阻点焊机（DN-100）中频立式电阻点焊机包括三大部分：一个三相整流器，一个绝缘珊极晶闸管组成的桥式逆变器，通过中频焊接变压器将高压信号降至合适点焊低压，再全波整流在二次侧产生焊接电流；一个是控制及调幅线路PWM。控制器利用驱动电路给逆变器脉宽驱动信号和二次恒电流控制在ms范围之内。2.3实验方法将201不锈钢用线切割切成70mm×20mm×1mm的试样,如图2-2所示。用作金相分析和拉剪试验。在进行焊接之前，为得到良好好的表面状态，统一用丙酮清洗工件表面以去除油污。在进行201不锈钢的点焊工艺参数优化试验研究时，首先通过观测焊点的形状、尺寸、有无飞溅、焊点表面压痕，大致选出用于试验201不锈钢板的点焊参数范围。焊接接头设计为搭接接头。图2-2 201不锈钢实验试块实验参数设计如下：试号电极压力（KN）焊接电流（A）周波（HZ）13600480052360048006340004800743600480085360048009636005200773600500078360048007936004600710360044007113200480072.4微观分析焊接完成后，沿着熔核中心方向垂直于试样表面将点焊接头切开作为金相试样。经过对金相试样的打磨、抛光后，用王水作为腐蚀液对处理好的焊点截面进行腐蚀，然后进行显微分析。采用XJG05大型体式显微镜分析焊接参数(焊接电流、焊接时间和电极压力)对熔核尺寸的影响，熔核直径取在相同试验条件下进行焊接的三个接头的平均值;采用JSM-5310型扫描电镜对点焊接头的组织及成分进行分析。2.5性能测试2.5.1.显微硬度测试 显微硬度测试采用MH-5显微硬度计进行显微硬度试验，加载为1K，加压时间为1 Os。 图2-3为点焊接头显微硬度测试示意图，每个点焊接头沿试样对角线方向打49个点，点间距为0.25mm，依次记录各点的显微硬度值。图2-3 点焊接头显微硬度测试示意图2.5.2.剪切试验1.实验设备拉剪实验设备采用WDW-200型微机控制电子式万能试验机，如图2-4所示图2-4 WDW-200型微机控制电子式万能试验机 加载头的拉伸速度为1Omm/min。在进行拉剪试验时，需要在试样的夹持部分补加和试样等厚的垫片，以避免因两板叠加而产生的附加力矩，如图2-5所示。试验中，依次记录各个试样的最大拉剪力，拉剪力取相同试验条件下三个试样拉剪力的平均值。图2-5 点焊接头剪切试验示意图