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第1章 焊接冶金1

1.1 电阻焊的凝固过程1

1.2 金属的冶金特性4

1.2.1 钢4

1.2.2 铝合金14

1.2.3 镁合金19

1.2.4 铜合金24

1.3 焊件的脆化30

1.3.1 液态金属的脆化32

1.3.2 氢脆36

1.3.3 金属间化合物导致的脆裂37

1.4 裂化40

1.4.1 凝固裂化40

1.4.2 熔融裂化41

1.4.3 腐蚀裂化42

参考文献43

第2章 焊接中的电、热过程46

2.1 电阻焊的电学特性46

2.1.1 体电阻47

2.1.2 接触电阻47

2.1.3 总电阻50

2.1.4 分流51

2.2 电阻焊的热学特性51

2.3 电极寿命53

2.3.1 镀锌钢板的焊接53

2.3.2 铝合金的焊接56

2.4 热平衡63

2.4.1 热相似律64

2.4.2 热平衡定律65

2.4.3 改进的热平衡理论66

2.4.4 实验验证69

2.5 电流波形71

2.5.1 单相交流电72

2.5.2 单相直流电78

2.5.3 三相直流电80

2.5.4 中频直流电80

参考文献84

第3章 焊点缺陷86

3.1 焊点缺陷的分类86

3.1.1 外部缺陷86

3.1.2 内部缺陷93

3.2 焊核内孔洞的形成95

3.2.1 气泡96

3.2.2 体积收缩效应99

3.3 铝合金AA6111中的焊接裂化100

3.4 铝合金AA5754中的焊接裂化102

3.4.1 铝合金中的液相裂化103

3.4.2 裂化机制106

3.4.3 抑制裂化112

参考文献116

第4章 力学试验118

4.1 引言118

4.2 车间测试120

4.2.1 凿子分离试验120

4.2.2 剥离（滚筒）试验120

4.2.3 弯曲试验121

4.3 使用仪器对焊点进行测量122

4.3.1 静态测试122

4.3.2 动态试验132

4.3.3 扭转试验146

参考文献147

第5章 电阻焊接过程的监控149

5.1 引言149

5.2 数据采集150

5.3 焊接过程的监测151

5.3.1 焊接过程中通常采集的信号152

5.3.2 自适应噪声消除161

5.3.3 监测信号和焊接工艺之间的关系164

5.4 焊接过程的控制170

5.4.1 叶形图170

5.4.2 恒功率密度控制176

5.4.3 人工神经网络模型181

5.4.4 电流分级递进185

参考文献187

第6章 焊接质量和检测方法189

6.1 焊接质量189

6.1.1 焊点特征189

6.1.2 焊接质量要求190

6.1.3 焊点属性和强度之间的关系194

6.2 破坏性试验200

6.2.1 剥离试验201

6.2.2 凿子分离试验201

6.2.3 金相检验201

6.3 无损评价203

6.3.1 A型超声波扫描203

6.3.2 B型超声波扫描210

6.3.3 使用B超系统检测各种焊点213

6.3.4 冷焊点的鉴定法215

6.3.5 焊点特征和焊接强度之间的关系219

参考文献220

第7章 电阻点焊过程中的飞溅现象223

7.1 飞溅对焊点质量的影响224

7.2 飞溅的机理和检测227

7.3 飞溅的预测与避免228

7.3.1 几何比较模型229

7.3.2 力平衡模型230

7.3.3 通过HAZ内的熔融液态网络的飞溅239

7.3.4 飞溅的统计模型245

7.3.5 总结248

7.4 实例249

7.4.1 力平衡模型的应用249

7.4.2 统计模型的应用254

参考文献264

第8章 焊机机械特性的影响266

8.1 引言266

8.2 典型焊机的机械特性266

8.3 焊机刚度的影响268

8.3.1 对电极力的影响269

8.3.2 对电极位移的影响269

8.3.3 对电极与板材接触过程的影响270

8.3.4 对焊点形成的影响271

8.3.5 对焊接强度的影响271

8.3.6 对电极对中度的影响271

8.3.7 焊机刚度和阻尼的估计272

8.4 摩擦的影响276

8.4.1 对电极力的影响277

8.4.2 对电极位移的影响278

8.4.3 对微观结构的影响278

8.4.4 对拉伸-剪切强度的影响279

8.5 运动部件质量的影响280

8.5.1 动态力的分析280

8.5.2 对焊接质量的影响282

8.6 焊接周期内电极的跟进283

8.6.1 热膨胀283

8.6.2 气缸的影响284

8.7 电极挤压时间和夹持时间的测量289

8.8 其他因素292

8.8.1 电极的对中及工件的结合292

8.8.2 电极力294

8.8.3 材料295

参考文献297

第9章 电阻焊的数值模拟298

9.1 简介298

9.1.1 有限差分和有限元法之间的比较298

9.1.2 模拟电阻焊过程的方法300

9.2 电-热-力的耦合分析302

9.2.1 通用（三维）的有限元模型302

9.2.2 电气过程的公式302

9.2.3 热传导过程的公式303

9.2.4 边界条件303

9.2.5 热-力分析的框架304

9.2.6 熔化和凝固的模拟304

9.2.7 有限元公式304

9.2.8 二维有限元分析305

9.2.9 轴对称问题307

9.3 接触性质和接触面积的模拟307

9.4 其他因素的模拟310

9.4.1 锌涂层的影响310

9.4.2 电流波形的影响310

9.5 模拟焊点微观结构的演变311

9.5.1 冷却速度的影响311

9.5.2 HAZ中的微观结构演变312

9.5.3 焊核微观结构的模拟313

9.5.4 模拟点焊焊件内微观结构演变的实例314

9.6 电阻焊过程的数值模拟实例315

9.6.1 案例一：电极表面几何形状的效应315

9.6.2 案例二：使用耦合与非耦合算法之间的差异317

9.6.3 案例三：电极轴向错位的影响317

9.6.4 案例四：球面电极的角偏心的影响319

参考文献321

第10章 电阻焊研究的统计学设计、分析和推理324

10.1 引言324

10.2 基本概念和步骤325

10.2.1 数据采集325

10.2.2 统计建模和数据分析326

10.2.3 推断或决策326

10.3 具有连续响应的实验327

10.3.1 统计设计327

10.3.2 分析与建模330

10.3.3 推理和决策333

10.3.4 两级滑动层次实验340

10.4 分类响应实验347

10.4.1 实验设计348

10.4.2 分析与建模348

10.4.3 推理和决策349

10.5 计算机模拟实验355

10.5.1 实验设计356

10.5.2 分析与建模356

10.6 总结363

参考文献363