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为了满足汽车高强钢焊接、薄板焊接的需求,基于对焊接能量分布控制的思想,设计了一种新型陶瓷芯复合环形端面电极,这种电极通过在传统铜电极中心镶嵌圆形不导电的陶瓷棒,使焊接热量由传统点焊在焊点中心集中变为更为分散的环形分布,形成与环形铜端面对应的环形焊点。由于能量的分散,环形焊点焊接成形电流阈值高于传统圆形焊点,但焊点表面压痕深度有效地减小。陶瓷芯环形电极结构调整可以实现环形焊点尺寸的设计,通过形成大尺寸焊点面积可以提高焊点的强度。本文首先用环形电极(无陶瓷芯)对Q235钢板进行焊接,分别采取电流百分数为20%、30%、40%、50%、60%、70%的焊接电流,得到较稳定的焊件。同时,用普通电极在焊接参数相同的条件下对另一组Q235钢板进行焊接,作为对比实验。然后分别采用陶瓷芯复合环形端面电极与圆形电极对1.0mmQ235低碳钢、0.7mmDC06钢在相同的焊接时间与焊接压力下,对比不同电流(6.4-12kA)下普通电极与陶瓷芯环形电极焊核成型与力学性能;采用1.2mmDP980钢,在压力(150kg)、电流相同(8kA),时间不同(40-210ms)的情况下,对比普通电极与陶瓷芯环形电极所得的焊件焊核成型与力学性能,得到以下结论:(1)当焊接电流很小时(小于70%)环形电极电阻点焊的焊件呈界面式断裂,而普通电极焊得的接头在电流强度大于30%时已呈拔出式断裂模式,故此时,环形电极所得的焊接接头强度远远小于普通电极电阻点焊所得的焊接接头。在环形电极(无陶瓷芯)焊接下,当电流足够大时(大于70%),环形电极下所得焊件载荷以及失效能均高于普通电极焊接下所得焊件。因此,在这种焊接参数的条件下,环形电极电阻点焊工艺使焊接质量得到提升,焊接接头的强度及机械性能也得以增强。(2)采用陶瓷芯复合环形端面电极相比圆形电极焊接所需的电流阈值更高,但焊点表面压痕深度减小;相同端面直径条件下,陶瓷芯复合环形端面电极可以提供比圆形电极更大的焊点面积。(3)陶瓷芯复合环形端面电极焊接时随着电流增加形成稳定环形焊点后,可以在较大的焊接窗口内获得稳定的抗拉强度和抗剥离强度。