【正文】 老師的悉心指導(dǎo)。WESTGATE S A,KUCZA and Fatigue Behavior of Spotwelding 51820 Aluminum Alloy Sheet[J].Welding Journal,1999,(3): 8086 [5] 陳善本 .焊接過程現(xiàn)代控制技術(shù)【 M】 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 [6] 陳善本 .焊接過程現(xiàn)代控制 【 M】 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2021 [7] 趙熹華 ，馮吉才 .壓焊方法及設(shè)備【 M】 .北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [8] 王敏 .電阻焊設(shè)備和工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景 【 J】 .2021 年 05 期 [9] XU J, ZHANG Y Investigation of Fatigue Performance of Spot of Welded Dual Phase Sheet Steels[J]. Science and Technology of Welding and Joining, 2021, 13(8):726731 [10] MLJRAT VURAL, AHMENT AKKUS .On the resistance spot weldability of galvanized interstitial free steel sheets with austenitic stainless steel sheets[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2021, 8(153~154):16 [11] 田定宇 .不銹鋼板材的發(fā)展與思考 【 J】 .994（ 4）： 35 [12] 張維猛 .1999 年全國(guó)不銹鋼生產(chǎn)情況總結(jié) 【 J】 .太鋼科技快訊， 2021（ 171）：12 [13] 清風(fēng) .世界不銹鋼發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展特點(diǎn) 【 M】 .北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021年第 4 期 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 附 錄 Effect of welding voltage on the mechanical behavior of a laserwelded cast titanium joint for dental prosthesis H E R H S I U N G H U A N G ?, S H E N G C H I E H L I N Institute of Oral Materials Science, Chung Shan Medical University, No. 110, Sec. 1, ChienKuo North Road,Taichung 402, Taiwan Email: TZUHSIN LEE, CHUNCHENG CHEN Department of Dentistry, Chung Shan Medical University Hospital, Taichung 402, Taiwan Titanium (Ti) has been widely applied to dental prostheses because of its excellent biopatibility and mechanical properties. Dental clinical experiences have shown that the accuracy of the ?nal Ti prosthesis suffers from some inevitable errors during the fabrication processes such as inaccurate impression, distortion of wax patterns,and bending resulting from metal constriction during the casting of multiunits crown and bridge. Therefore, dental technicians have often tried to make up for these errors by cutting and welding(reconnecting) the prostheses. Among many welding techniques, laser welding under inert environment is monly used for reconnection of Ti prostheses. The research of Qi et al. [1] found that there are ?ne acicular structures in the Ti weld metal different from the parent metal structure after laser welding. On the other hand, Wiskott et al. [2] found that the texture of equiaxed grains of weld metal is similar to the structure of surrounding Ti parent metal after laser welding. In terms of tensile strength, the study of Chai and Chou[3] showed that the strength of Ti weld metal is superior to the parent metal after laser welding. In contrast,Wiskott et al. [4] found that the tensile strength of weld metal of a laserwelded Ti joint is inferior to the parent metal. Furthermore, owing to the fusion of impurities,formation of martensitic structure, or c。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，無論是在學(xué)習(xí)上，還是口常生活中，老師都給予了我極大的關(guān)懷和幫助。但在本實(shí)驗(yàn)中優(yōu)化后的工藝參數(shù)下沒有此類現(xiàn)象。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 表 點(diǎn)焊熔核能譜分析 (at.%) Element Wt% At% NiL SiK CrK MnK FeK Matrix Corrention ZAF 圖 314 點(diǎn)焊熔核的 SEM 照片 圖 315 304 不銹鋼點(diǎn)焊熔核的 EDS 圖譜 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 結(jié) 論 （ 1） 通過對(duì) 70mm20mm1mm304 不銹鋼的點(diǎn)焊試驗(yàn)，確定了在試驗(yàn)范圍內(nèi)直流點(diǎn)焊不銹鋼最佳工藝參數(shù)為焊接電流 6000A，電極壓力為 4000N，焊接時(shí)間為 7 個(gè)周波（ 1 周波 =），預(yù)壓時(shí)間為 10 個(gè)周波。此外，熔核冷卻時(shí)與焊點(diǎn)結(jié)合面平行方向的收縮速率最大，故熔核內(nèi)部的裂紋擴(kuò)展方向大多都近似垂直于結(jié)合面。 裂紋 圖 313 為 304 不銹鋼點(diǎn)焊熔核內(nèi)部出現(xiàn)的裂紋。此時(shí)，若熔核內(nèi)部液態(tài)收縮和凝固收縮的總速率大于固態(tài)收縮，就很容易形成縮孔缺陷。通電結(jié)束后， 304 不銹鋼點(diǎn)焊接頭溫度迅速下降。 （ a） 50 SE （ b） SE 圖 312 斷口形貌 一般金屬焊點(diǎn)中柱狀晶組織會(huì)形成熔核的薄弱面，并且這個(gè)薄弱面與點(diǎn)焊搭接接頭處于高應(yīng)力區(qū)的板縫相重合，形成接頭斷裂敏感地帶。從熔核區(qū)到熱影響區(qū)組織形態(tài) 明顯過渡，使得這一部分成為街頭的薄弱環(huán)節(jié)。 圖 38 點(diǎn)焊結(jié)晶形態(tài)（ 640） 圖 39 母材組織（ 640） 點(diǎn)焊過程熔核結(jié)晶遵循凝固理論的晶核生成、晶粒長(zhǎng)大的過 程，但是由于點(diǎn)焊是在電極壓力和大電流作用下，利用工件電阻和接觸電阻產(chǎn)熱而形成熔核，是一個(gè)電、熱、機(jī)械力和鑄造冶金交互作用的復(fù)雜過程，結(jié)晶的條件決定了組織形態(tài)，在交直流不同的點(diǎn)焊條件下，接頭組織形態(tài)有較大的差別。不銹鋼的熱影響區(qū)相對(duì)其他合金的熱影響區(qū)較青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 22 大，其原因與不銹鋼熱導(dǎo)率有很大關(guān)系。圖中不同焊接時(shí)間下的顯微硬度曲線變化規(guī)律相同。本試驗(yàn)中最佳焊接時(shí)間為 7cyc。研究表明，點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度與微觀組織和熔核直徑有著密切的關(guān)系。這是由于焊接時(shí)間延長(zhǎng)，電流在焊接區(qū)產(chǎn)生的電阻熱就必然會(huì)逐漸增多 ，即焊接熱輸入增大，最終導(dǎo)致點(diǎn)焊熔核尺寸增加。本試驗(yàn)中焊接時(shí)間為 7 周波時(shí)，點(diǎn)焊接頭剪切力達(dá)到最大。焊接時(shí)，根據(jù)材料的物理性能、焊件厚度與裝配精度、焊件焊前的表面狀態(tài)及對(duì)焊件表面質(zhì)量的要求來確定通電時(shí)間的長(zhǎng)短 [13]。此外，從圖 34 還可以看出，隨著焊接電流即焊接熱輸入的增加，點(diǎn)焊熔核尺寸也逐漸變大。 由圖可見，隨著焊接電流的增大，點(diǎn)焊接頭各區(qū)域 （ 熔核區(qū)、熱影響區(qū)、母材區(qū) )的硬度均有所降低。 焊接電流對(duì)點(diǎn)焊熔核的顯微硬度的影響規(guī)律 圖 34為焊接電流對(duì)點(diǎn)焊熔核的顯微硬度的影響規(guī)律。此時(shí)，焊接熔核內(nèi)部就會(huì)由于一部分熔化金屬缺失而導(dǎo)致縮孔缺陷的產(chǎn)生 。而熔核直徑卻在焊接電流增大的過程中持續(xù)增加。 圖 33 焊接電流對(duì)熔核尺寸的影響 圖 32 和圖 33 為焊接電流對(duì)點(diǎn)焊接頭拉剪力和熔核直徑的影響規(guī)律。 這因?yàn)樵诤附与娏鬏^小時(shí)，由于熱量不足，焊點(diǎn)金屬未能達(dá)到充分的熔合，在兩個(gè)試件間形成熔核尺寸太小，因此得到的點(diǎn)焊接頭剪切強(qiáng)度較低；隨著焊接電流的不斷增加，點(diǎn)焊熔核尺寸隨著熱輸入量的增加而穩(wěn)定增大，點(diǎn)焊熔核剪切力不斷提高；達(dá)到最高點(diǎn)后，由于試件兩板邊緣的翹離和焊接飛濺量的增大，限制了點(diǎn)焊熔核的進(jìn)一步長(zhǎng)大，從而影響熔核的質(zhì)量，所以繼續(xù)增大電流，將導(dǎo)致接頭強(qiáng)度急劇降低 [12]。 焊接電流過大時(shí)，焊件加熱太快，熔核周圍的塑性環(huán)來不及形成或熔核直徑與焊透率過大， 這使熔核液態(tài)金屬在電極力作用下擠出焊接區(qū)，形成飛濺，使焊點(diǎn)強(qiáng)度下降。在其他參數(shù)一定時(shí)焊接區(qū)的電流密度應(yīng)有一個(gè)合理的上下限。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 3 試驗(yàn)結(jié)果與分析 的確定 通過查 詢相關(guān)資料文獻(xiàn) [11]，可知 本實(shí)驗(yàn)條件下 304 不銹鋼的最佳焊接參數(shù)大致如下： 表 304 不銹鋼的焊接參數(shù)范圍 厚度 /mm 焊接電流 /A 焊接時(shí)間 /s 電極壓力 /N 電極端頭直徑 1 58006500 36004200 20mm 綜合 本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 及相關(guān)文獻(xiàn)資料 ，綜合分析得出本實(shí)驗(yàn)最佳的電極壓力為4000N。試驗(yàn)中，依次記錄各個(gè)試樣的最大拉剪力，拉剪力取相同試驗(yàn)條件下三個(gè)試樣拉剪力的平均 值。 焊后 性能測(cè)試 (1)顯微硬度測(cè)試 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 顯微硬度測(cè)試采用 MH5 顯微硬度計(jì) 進(jìn)行顯微硬度試驗(yàn)，加載為 1K，加壓時(shí)間為 10s。 本實(shí)驗(yàn) 用王水（鹽酸與硝酸 3:1）作為腐蝕液對(duì)處理好的焊點(diǎn)截面進(jìn)行腐蝕 [10]。常用的機(jī)械清理方法有噴砂、噴丸、拋光以及用紗布或鋼絲刷等。試驗(yàn)采用 YR500CM2HGS 型單相交流電阻焊機(jī)進(jìn)行電阻點(diǎn)焊。同 時(shí)，由于壓力增大，可消除焊件裝配間隙、剛性不均勻等因素引起的焊接區(qū)所受壓力波動(dòng)對(duì)焊點(diǎn)強(qiáng)度的不良影響。當(dāng)電極壓力過小時(shí)，由于焊接區(qū)金屬的塑性變形范圍及變形程度不同，造成因電流密度過大而引起的加熱速度增大而塑性環(huán)又來不及擴(kuò)展，從而產(chǎn)生嚴(yán)重噴濺。但應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： 1） C 點(diǎn)以后曲線并不立即下降，這是因?yàn)楸M管熔核尺寸已達(dá)飽和，但塑性環(huán)還可有一定擴(kuò)大，再加之熱源加熱速率較和緩，因而一般不會(huì)產(chǎn)生噴濺。調(diào)節(jié)焊接電流對(duì)接頭力學(xué)性能的影響如圖 23 所示。其中 D 為錐臺(tái)形電極頭端面直徑， R 為球面型電極頭端面半徑，h 為端面與水冷端距離（圖 21）。 表面美觀以及使用可能性多樣化， 耐腐蝕性能好， 比普通鋼長(zhǎng)久耐用耐腐蝕性好強(qiáng)度高，因而薄板使用的更廣泛耐高溫氧化及強(qiáng)度高，因此能夠抗火災(zāi)。耐高溫方面也比較好。對(duì)堿溶液及大部分有機(jī)酸和無機(jī)酸亦具有良好的耐腐蝕能力。 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 2 實(shí)驗(yàn)方案 分析 、確定 及實(shí)施 實(shí)驗(yàn)材料 304 不銹鋼是一種通用性的不銹鋼材料，防銹性能比 200 系列的不銹鋼材料要強(qiáng)。這種多脈沖措施亦可用后熱處理。 點(diǎn)焊技術(shù)要求 [7]： 1）可用酸洗、紗布打磨或拋光等方法進(jìn)行焊前表面清理，但對(duì)用鉛鋅或鋁青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 鋅模成形的焊件必須采用 酸洗方法。鋼管生產(chǎn)己逐步過