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國外電阻焊技術(shù)的進(jìn)展（一）
近年來隨著汽車車輛、航空航天、建筑、運(yùn)輸以及輕工家電等工業(yè)的飛速發(fā)展，相應(yīng)的工業(yè)產(chǎn)品在其材料、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用領(lǐng)域上不斷更新和發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的加工質(zhì)量要求不斷提高，作為這些工業(yè)產(chǎn)品制造中的一種廣泛使用的材料加工工藝 —— 電阻焊也受到了很大的挑戰(zhàn)。
由于電阻焊過程相當(dāng)復(fù)雜，包含了多種影響因素，例如：被焊材料、電流、電極壓力、通電時(shí)間、電面形狀及尺寸、分流、焊點(diǎn)離邊緣的距離、板厚、工件表面狀態(tài)等，而且這些因素之間互相，有一定的交互作用。同時(shí)，加之焊接過程中熔核的不可見性及焊接過程進(jìn)行的瞬時(shí)性，給焊接質(zhì)量控制帶來較大的困難。為了適應(yīng)新材料、新工藝、新產(chǎn)品在工業(yè)上開發(fā)應(yīng)用的需要，以使電阻焊工藝及設(shè)備能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，近十年來，各國焊接界在電阻焊工藝和設(shè)備控制方面做了大量的工作，主要集中在以下幾方面：
1）電阻焊過程的計(jì)算機(jī)模擬研究
2）新型材料的可焊性研究
3）電阻焊質(zhì)量監(jiān)控方法研究
1 電阻焊過程的計(jì)算機(jī)模擬研究
電阻焊是一個(gè)牽涉到電學(xué)、傳熱、冶金和力學(xué)的復(fù)雜過程，其中包括焊接時(shí)的電磁、傳熱過程、金屬的熔化和凝固、冷卻時(shí)的相變、焊接應(yīng)力與變形等。要得到一個(gè)高質(zhì)量的焊接接頭必須要控制這些因素。傳統(tǒng)的電阻焊工藝及參數(shù)制定方法是通過一系列工藝試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的。然而從發(fā)展來看，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬的方法將起越來越重要的作用。例如，用新的高強(qiáng)鋼等材料制造新的工程結(jié)構(gòu)，尤其是對(duì)于一些航空航天重要結(jié)構(gòu)，沒有多少經(jīng)驗(yàn)可以憑借，如果只依靠實(shí)驗(yàn)方法積累數(shù)據(jù)要花很長的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，而且任何嘗試和失敗，都將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)數(shù)值方法將發(fā)揮其*的能力和優(yōu)點(diǎn)。只要通過少量驗(yàn)證試驗(yàn)證明數(shù)值方法在處理某一問題上的適用性，那么大量的篩選工作便可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行，而不必在車間和實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行大量的試驗(yàn)工作。這就大大節(jié)約了人力、物力和時(shí)間，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。一旦各種焊接現(xiàn)象能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬，我們就可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來確定焊接各種結(jié)構(gòu)和材料時(shí)的*設(shè)計(jì)、*工藝方法和焊接參數(shù)。此外，數(shù)值模擬還廣泛地用于分析點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度和性能等方面。
由于電阻點(diǎn)焊熔核形成的不可見性，對(duì)其試驗(yàn)觀測(cè)相當(dāng)困難，理論模型的建立對(duì)它的分析研究具有重要價(jià)值。自1984年Nied[1]建立的zui初有限元點(diǎn)焊分析模型開始，至今已有不少點(diǎn)焊的有限元模型出現(xiàn)，并為實(shí)際生產(chǎn)提供了理論依據(jù)[2-5]。
隨著有限元數(shù)值模擬方法在電阻焊研究領(lǐng)域的深入應(yīng)用，近年來上在此領(lǐng)域上的研究主要集中在以下三方面：
1.1 采用電－熱－力耦合有限元模擬方法
電阻點(diǎn)焊過程是一個(gè)存在電、熱、力學(xué)和冶金現(xiàn)象相互作用的復(fù)雜過程，這一過程包括電場(chǎng)問題、熱傳導(dǎo)問題和熱彈塑性變形問題，所以必須考慮所有這些問題的相互作用和耦合效應(yīng)，有壓力引起的工件——電極以及工件——工件界面之間的接觸狀態(tài)的變化，以及熱變形在這些相互作用中起重要的影響，嚴(yán)格的說求解這樣的耦合問題，應(yīng)該同時(shí)求解電場(chǎng)、熱場(chǎng)和力場(chǎng)。因此，近年來對(duì)于電阻點(diǎn)焊的有限元分析從原先互相孤立的電場(chǎng)、熱場(chǎng)和力場(chǎng)分析逐步發(fā)展為電－熱－力耦合分析，例如：美國學(xué)者Sun,X.用電－熱－力耦合有限元模擬點(diǎn)焊過程熔核生長及熱分布[6]，研究了帶有中間過渡材料的鋁合金與鋼板的電阻點(diǎn)焊，模擬結(jié)果經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：該模型可用于電極選擇階段，以減小焊接變形和改善焊接質(zhì)量；韓國學(xué)者Cha，B.W.通過對(duì)304不銹鋼電阻點(diǎn)焊過程的電－熱－力分析得出焊后的殘余應(yīng)力以及影響殘余應(yīng)力的點(diǎn)焊參數(shù)[7]；Feng,Z.等學(xué)者開發(fā)了一種用以模擬電阻點(diǎn)焊過程和性能的集成模型[8]，它將點(diǎn)焊中的基本物理現(xiàn)象和載荷條件結(jié)合起來，這種方法由工藝模型、微觀模型及結(jié)構(gòu)模型三部分組成，它可以綜合評(píng)價(jià)在電－熱－力作用下的點(diǎn)焊接頭性能；日本學(xué)者De,A在鋁合金電阻點(diǎn)焊的研究中，采用電－熱－力耦合的有限元模型[9]，預(yù)測(cè)了在不同焊接電流、焊接時(shí)間、電極力作用下的熔核直徑、熔深、電極與板的接觸直徑等，經(jīng)驗(yàn)證：這種模型對(duì)于離線檢測(cè)焊接參數(shù)對(duì)焊點(diǎn)尺寸的影響非常有用。
1.2 計(jì)算機(jī)模擬的性分析
隨著計(jì)算機(jī)模擬方法在電阻焊過程研究中的應(yīng)用日趨廣泛，為了進(jìn)一步開發(fā)它用于工業(yè)生產(chǎn)中，必須考慮這種模擬方法的誤差有多大？如何提高數(shù)值模擬的精度，使其得出的結(jié)果更接近于實(shí)際焊接情況。近來，有些國外學(xué)者就此方面作了專門的研究，例如：美國學(xué)者Cavendish,James C.在文章中提到[10]：對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬模型評(píng)估的一個(gè)重要問題是判斷它是否足夠，通常人們用貝葉斯定理統(tǒng)計(jì)策略來分析模擬計(jì)算的誤差范圍，但是，在輸入量和未知參數(shù)多、數(shù)據(jù)量大的情況下，統(tǒng)計(jì)分析變得相當(dāng)困難。Hasselman,Timothy等學(xué)者在用電－熱－力有限元模型分析鋁合金電阻點(diǎn)焊過程，計(jì)算熔核尺寸和表面壓痕時(shí)，采用基于不確定模型方法的主元素法，通過對(duì)熔核尺寸和壓痕統(tǒng)計(jì)的線性均方差得到有限元的預(yù)測(cè)精度。
1.3 計(jì)算機(jī)模擬的工業(yè)應(yīng)用
計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬有其成本低，參數(shù)改變靈活、方便等優(yōu)點(diǎn)，但目前大部分都用于離線計(jì)算和模擬，如何將這種方法有效地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行在線評(píng)估和控制，這個(gè)問題也成為近年來焊接學(xué)家們研究的一個(gè)重點(diǎn)。丹麥學(xué)者Zhang,Wenqi基于長期的工程研究和工業(yè)合作，開發(fā)了一個(gè)新的基于有限元方法的焊接軟件[12]:SORPAS,用于模擬電阻凸焊和點(diǎn)焊過程。為了使該軟件能被工廠中的工程師和技術(shù)員直接應(yīng)用，電阻焊中的所有參數(shù)被考慮并自動(dòng)地在軟件中實(shí)現(xiàn)。該軟件支持Windows友好界面，操作靈活，對(duì)工件及電極可靈活地進(jìn)行幾何形狀設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)置猶如正式焊機(jī)，它可用于工業(yè)中支持產(chǎn)品開發(fā)和工藝優(yōu)化。現(xiàn)在Volkswangen, Volvo, Siemens和ABB等公司都開始采用此軟件。美國華盛頓大學(xué)的Li,Wei提出了一個(gè)基于接觸區(qū)域的點(diǎn)焊質(zhì)量評(píng)估模型[13]，它是用一個(gè)有限元分析模型來表示接觸區(qū)域變化，根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行在線應(yīng)用，經(jīng)試驗(yàn)：在不同的電極尺寸、電極力、焊接時(shí)間和電流下這種方法是成功的，它將為電阻焊監(jiān)測(cè)和控制提供重要的信息。
2 新型材料的可焊性研究
隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品（特別是汽車）外殼用材的性能提出了更高的要求，并促進(jìn)了產(chǎn)品用材的更新?lián)Q代。例如，為了改善汽車外殼的抗腐蝕性能，提高汽車的使用壽命，在汽車車身制造中大量采用鍍鋅鋼板代替普通冷軋鋼板；為了減輕車身總體重量，節(jié)省能源消耗，世界各大汽車公司正在開發(fā)鋁合金或高強(qiáng)鋼車身的汽車。由于在汽車車身等薄板結(jié)構(gòu)的裝配制造中，大量采用電阻點(diǎn)焊方法，為保證焊接質(zhì)量，研究鋁合金、鍍鋅鋼板高強(qiáng)鋼等新材料的電阻點(diǎn)焊性能已成了非常迫切的任務(wù)。近年來，各國焊接工作者就此方面做了大量的理論及實(shí)際研究工作，并取得了一定的成績。
2.1 鋁合金的電阻點(diǎn)焊研究
鋁合金熔點(diǎn)低、屈服強(qiáng)度低、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好以及存在表面氧化膜等特點(diǎn)，給電阻點(diǎn)焊帶來了很大的困難，近年來各國焊接學(xué)家主要作了以下一些研究：
在鋁合金點(diǎn)焊電極壽命研究方面，美國沃特盧大學(xué)的Lum,L在研究5182鋁合金點(diǎn)焊電極壽命中，采用了掃描電鏡、SEM/EDX、XRD等方法，研究表明[14]：從電極衰退到zui終失效主要經(jīng)歷了鋁剝離、鋁與銅合金化、電面蝕斑及電面凹坑四個(gè)階段，由于蝕斑和凹坑起源于鋁的剝離和合金化，因此，作者認(rèn)為定期對(duì)電極表面清潔能增加電極壽命，有利于汽車生產(chǎn)中鋁合金的應(yīng)用；美國加利福尼亞大學(xué)的Fresz,B研究了銅電極的合金成分對(duì)電極壽命的影響[15]，試驗(yàn)中采用了Cu-Cr,Cu-Zr,Cu-Cr-Zr,Cu-Be等不同的銅電極材料；Dorn,Lutz等學(xué)者提出了點(diǎn)焊鋁合金時(shí)采用復(fù)合電極以提高其壽命[16]，研究采用在鉻鋯銅電部鑲嵌鎢的復(fù)合電極焊接鋁合金，發(fā)現(xiàn)電極壽命可提高1.5至2倍。
在鋁合金點(diǎn)焊的工藝研究方面，Sari,H.等學(xué)者通過鋁合金點(diǎn)焊工藝試驗(yàn)，研究了鋁合金點(diǎn)焊時(shí)電極接觸半徑與接觸電阻間的關(guān)系，以及電極接觸半徑與工件與工件的接觸面積間的關(guān)系[17]；美國密西根大學(xué)的Cho,Y采用實(shí)驗(yàn)研究方法，比較了鋁合金與鋼的電阻點(diǎn)焊工藝[18]，根據(jù)試驗(yàn)得出的葉型曲線確定可用焊接電流范圍和焊點(diǎn)破壞后的鈕扣直徑，并用這兩個(gè)參數(shù)來評(píng)價(jià)鋁合金和鋼的點(diǎn)焊質(zhì)量，試驗(yàn)表明：電極尺寸對(duì)鋼焊點(diǎn)破壞后的鈕扣直徑有很大影響，但對(duì)鋁焊點(diǎn)沒有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，鋁焊點(diǎn)破壞后的鈕扣直徑波動(dòng)很大。
此外，鋁合金點(diǎn)焊過程的有限元模擬也是近年來各國學(xué)者的研究熱點(diǎn).
由于電阻焊過程相當(dāng)復(fù)雜，包含了多種影響因素，例如：被焊材料、電流、電極壓力、通電時(shí)間、電面形狀及尺寸、分流、焊點(diǎn)離邊緣的距離、板厚、工件表面狀態(tài)等，而且這些因素之間互相，有一定的交互作用。同時(shí)，加之焊接過程中熔核的不可見性及焊接過程進(jìn)行的瞬時(shí)性，給焊接質(zhì)量控制帶來較大的困難。為了適應(yīng)新材料、新工藝、新產(chǎn)品在工業(yè)上開發(fā)應(yīng)用的需要，以使電阻焊工藝及設(shè)備能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，近十年來，各國焊接界在電阻焊工藝和設(shè)備控制方面做了大量的工作，主要集中在以下幾方面：
1）電阻焊過程的計(jì)算機(jī)模擬研究
2）新型材料的可焊性研究
3）電阻焊質(zhì)量監(jiān)控方法研究
1 電阻焊過程的計(jì)算機(jī)模擬研究
電阻焊是一個(gè)牽涉到電學(xué)、傳熱、冶金和力學(xué)的復(fù)雜過程，其中包括焊接時(shí)的電磁、傳熱過程、金屬的熔化和凝固、冷卻時(shí)的相變、焊接應(yīng)力與變形等。要得到一個(gè)高質(zhì)量的焊接接頭必須要控制這些因素。傳統(tǒng)的電阻焊工藝及參數(shù)制定方法是通過一系列工藝試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的。然而從發(fā)展來看，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬的方法將起越來越重要的作用。例如，用新的高強(qiáng)鋼等材料制造新的工程結(jié)構(gòu)，尤其是對(duì)于一些航空航天重要結(jié)構(gòu)，沒有多少經(jīng)驗(yàn)可以憑借，如果只依靠實(shí)驗(yàn)方法積累數(shù)據(jù)要花很長的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)，而且任何嘗試和失敗，都將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。此時(shí)數(shù)值方法將發(fā)揮其*的能力和優(yōu)點(diǎn)。只要通過少量驗(yàn)證試驗(yàn)證明數(shù)值方法在處理某一問題上的適用性，那么大量的篩選工作便可由計(jì)算機(jī)進(jìn)行，而不必在車間和實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行大量的試驗(yàn)工作。這就大大節(jié)約了人力、物力和時(shí)間，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。一旦各種焊接現(xiàn)象能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬，我們就可以通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來確定焊接各種結(jié)構(gòu)和材料時(shí)的*設(shè)計(jì)、*工藝方法和焊接參數(shù)。此外，數(shù)值模擬還廣泛地用于分析點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度和性能等方面。
由于電阻點(diǎn)焊熔核形成的不可見性，對(duì)其試驗(yàn)觀測(cè)相當(dāng)困難，理論模型的建立對(duì)它的分析研究具有重要價(jià)值。自1984年Nied[1]建立的zui初有限元點(diǎn)焊分析模型開始，至今已有不少點(diǎn)焊的有限元模型出現(xiàn)，并為實(shí)際生產(chǎn)提供了理論依據(jù)[2-5]。
隨著有限元數(shù)值模擬方法在電阻焊研究領(lǐng)域的深入應(yīng)用，近年來上在此領(lǐng)域上的研究主要集中在以下三方面：
1.1 采用電－熱－力耦合有限元模擬方法
電阻點(diǎn)焊過程是一個(gè)存在電、熱、力學(xué)和冶金現(xiàn)象相互作用的復(fù)雜過程，這一過程包括電場(chǎng)問題、熱傳導(dǎo)問題和熱彈塑性變形問題，所以必須考慮所有這些問題的相互作用和耦合效應(yīng)，有壓力引起的工件——電極以及工件——工件界面之間的接觸狀態(tài)的變化，以及熱變形在這些相互作用中起重要的影響，嚴(yán)格的說求解這樣的耦合問題，應(yīng)該同時(shí)求解電場(chǎng)、熱場(chǎng)和力場(chǎng)。因此，近年來對(duì)于電阻點(diǎn)焊的有限元分析從原先互相孤立的電場(chǎng)、熱場(chǎng)和力場(chǎng)分析逐步發(fā)展為電－熱－力耦合分析，例如：美國學(xué)者Sun,X.用電－熱－力耦合有限元模擬點(diǎn)焊過程熔核生長及熱分布[6]，研究了帶有中間過渡材料的鋁合金與鋼板的電阻點(diǎn)焊，模擬結(jié)果經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：該模型可用于電極選擇階段，以減小焊接變形和改善焊接質(zhì)量；韓國學(xué)者Cha，B.W.通過對(duì)304不銹鋼電阻點(diǎn)焊過程的電－熱－力分析得出焊后的殘余應(yīng)力以及影響殘余應(yīng)力的點(diǎn)焊參數(shù)[7]；Feng,Z.等學(xué)者開發(fā)了一種用以模擬電阻點(diǎn)焊過程和性能的集成模型[8]，它將點(diǎn)焊中的基本物理現(xiàn)象和載荷條件結(jié)合起來，這種方法由工藝模型、微觀模型及結(jié)構(gòu)模型三部分組成，它可以綜合評(píng)價(jià)在電－熱－力作用下的點(diǎn)焊接頭性能；日本學(xué)者De,A在鋁合金電阻點(diǎn)焊的研究中，采用電－熱－力耦合的有限元模型[9]，預(yù)測(cè)了在不同焊接電流、焊接時(shí)間、電極力作用下的熔核直徑、熔深、電極與板的接觸直徑等，經(jīng)驗(yàn)證：這種模型對(duì)于離線檢測(cè)焊接參數(shù)對(duì)焊點(diǎn)尺寸的影響非常有用。
1.2 計(jì)算機(jī)模擬的性分析
隨著計(jì)算機(jī)模擬方法在電阻焊過程研究中的應(yīng)用日趨廣泛，為了進(jìn)一步開發(fā)它用于工業(yè)生產(chǎn)中，必須考慮這種模擬方法的誤差有多大？如何提高數(shù)值模擬的精度，使其得出的結(jié)果更接近于實(shí)際焊接情況。近來，有些國外學(xué)者就此方面作了專門的研究，例如：美國學(xué)者Cavendish,James C.在文章中提到[10]：對(duì)于計(jì)算機(jī)模擬模型評(píng)估的一個(gè)重要問題是判斷它是否足夠，通常人們用貝葉斯定理統(tǒng)計(jì)策略來分析模擬計(jì)算的誤差范圍，但是，在輸入量和未知參數(shù)多、數(shù)據(jù)量大的情況下，統(tǒng)計(jì)分析變得相當(dāng)困難。Hasselman,Timothy等學(xué)者在用電－熱－力有限元模型分析鋁合金電阻點(diǎn)焊過程，計(jì)算熔核尺寸和表面壓痕時(shí)，采用基于不確定模型方法的主元素法，通過對(duì)熔核尺寸和壓痕統(tǒng)計(jì)的線性均方差得到有限元的預(yù)測(cè)精度。
1.3 計(jì)算機(jī)模擬的工業(yè)應(yīng)用
計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬有其成本低，參數(shù)改變靈活、方便等優(yōu)點(diǎn)，但目前大部分都用于離線計(jì)算和模擬，如何將這種方法有效地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行在線評(píng)估和控制，這個(gè)問題也成為近年來焊接學(xué)家們研究的一個(gè)重點(diǎn)。丹麥學(xué)者Zhang,Wenqi基于長期的工程研究和工業(yè)合作，開發(fā)了一個(gè)新的基于有限元方法的焊接軟件[12]:SORPAS,用于模擬電阻凸焊和點(diǎn)焊過程。為了使該軟件能被工廠中的工程師和技術(shù)員直接應(yīng)用，電阻焊中的所有參數(shù)被考慮并自動(dòng)地在軟件中實(shí)現(xiàn)。該軟件支持Windows友好界面，操作靈活，對(duì)工件及電極可靈活地進(jìn)行幾何形狀設(shè)計(jì)，參數(shù)設(shè)置猶如正式焊機(jī)，它可用于工業(yè)中支持產(chǎn)品開發(fā)和工藝優(yōu)化。現(xiàn)在Volkswangen, Volvo, Siemens和ABB等公司都開始采用此軟件。美國華盛頓大學(xué)的Li,Wei提出了一個(gè)基于接觸區(qū)域的點(diǎn)焊質(zhì)量評(píng)估模型[13]，它是用一個(gè)有限元分析模型來表示接觸區(qū)域變化，根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行在線應(yīng)用，經(jīng)試驗(yàn)：在不同的電極尺寸、電極力、焊接時(shí)間和電流下這種方法是成功的，它將為電阻焊監(jiān)測(cè)和控制提供重要的信息。
2 新型材料的可焊性研究
隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品（特別是汽車）外殼用材的性能提出了更高的要求，并促進(jìn)了產(chǎn)品用材的更新?lián)Q代。例如，為了改善汽車外殼的抗腐蝕性能，提高汽車的使用壽命，在汽車車身制造中大量采用鍍鋅鋼板代替普通冷軋鋼板；為了減輕車身總體重量，節(jié)省能源消耗，世界各大汽車公司正在開發(fā)鋁合金或高強(qiáng)鋼車身的汽車。由于在汽車車身等薄板結(jié)構(gòu)的裝配制造中，大量采用電阻點(diǎn)焊方法，為保證焊接質(zhì)量，研究鋁合金、鍍鋅鋼板高強(qiáng)鋼等新材料的電阻點(diǎn)焊性能已成了非常迫切的任務(wù)。近年來，各國焊接工作者就此方面做了大量的理論及實(shí)際研究工作，并取得了一定的成績。
2.1 鋁合金的電阻點(diǎn)焊研究
鋁合金熔點(diǎn)低、屈服強(qiáng)度低、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好以及存在表面氧化膜等特點(diǎn)，給電阻點(diǎn)焊帶來了很大的困難，近年來各國焊接學(xué)家主要作了以下一些研究：
在鋁合金點(diǎn)焊電極壽命研究方面，美國沃特盧大學(xué)的Lum,L在研究5182鋁合金點(diǎn)焊電極壽命中，采用了掃描電鏡、SEM/EDX、XRD等方法，研究表明[14]：從電極衰退到zui終失效主要經(jīng)歷了鋁剝離、鋁與銅合金化、電面蝕斑及電面凹坑四個(gè)階段，由于蝕斑和凹坑起源于鋁的剝離和合金化，因此，作者認(rèn)為定期對(duì)電極表面清潔能增加電極壽命，有利于汽車生產(chǎn)中鋁合金的應(yīng)用；美國加利福尼亞大學(xué)的Fresz,B研究了銅電極的合金成分對(duì)電極壽命的影響[15]，試驗(yàn)中采用了Cu-Cr,Cu-Zr,Cu-Cr-Zr,Cu-Be等不同的銅電極材料；Dorn,Lutz等學(xué)者提出了點(diǎn)焊鋁合金時(shí)采用復(fù)合電極以提高其壽命[16]，研究采用在鉻鋯銅電部鑲嵌鎢的復(fù)合電極焊接鋁合金，發(fā)現(xiàn)電極壽命可提高1.5至2倍。
在鋁合金點(diǎn)焊的工藝研究方面，Sari,H.等學(xué)者通過鋁合金點(diǎn)焊工藝試驗(yàn)，研究了鋁合金點(diǎn)焊時(shí)電極接觸半徑與接觸電阻間的關(guān)系，以及電極接觸半徑與工件與工件的接觸面積間的關(guān)系[17]；美國密西根大學(xué)的Cho,Y采用實(shí)驗(yàn)研究方法，比較了鋁合金與鋼的電阻點(diǎn)焊工藝[18]，根據(jù)試驗(yàn)得出的葉型曲線確定可用焊接電流范圍和焊點(diǎn)破壞后的鈕扣直徑，并用這兩個(gè)參數(shù)來評(píng)價(jià)鋁合金和鋼的點(diǎn)焊質(zhì)量，試驗(yàn)表明：電極尺寸對(duì)鋼焊點(diǎn)破壞后的鈕扣直徑有很大影響，但對(duì)鋁焊點(diǎn)沒有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，鋁焊點(diǎn)破壞后的鈕扣直徑波動(dòng)很大。
此外，鋁合金點(diǎn)焊過程的有限元模擬也是近年來各國學(xué)者的研究熱點(diǎn).
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