DP1000高强钢点焊工艺及接头组织与性能

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近年来,随着汽车产业的不断发展,能源消耗、环境污染和交通安全等问题越来越受到人们的关注。高强钢不仅有良好的强度和韧性,而且能量吸收能力强,初始加工硬化速率高。其应用于汽车构件,可减轻自重,节约能源并提高安全性,符合汽车轻量化的发展要求。与其他轻量化材料相比,高强钢生产工艺简单,冲压成形性能良好,回收利用率高,目前在汽车轻量化方面实用性更强。因而,这种能耗低、性能好、使用寿命长的高强钢在生产中的应用日益广泛。随着生产技术的发展,高强钢将会向强度更高,强塑性配合度更好,成形加工性能更优良,制造生产成本更低的方向发展。而随着高强钢在生产中的应用日益增多,高强度钢的焊接问题也成为亟待解决的问题。电阻点焊具有可靠性好、生产效率高、自动化程度高的优点,是汽车生产中应用最广泛的焊接技术之一。高强钢点焊时容易产生飞溅、缩孔和裂纹等内部缺陷。工艺参数不当时,也会出现未熔合、压痕过深、板间翘曲、表面裂纹等问题。这些缺陷易造成接头承载能力的降低,成为生产中的不稳定因素。研究高强钢点焊工艺及性能,实现可靠而稳定的连接,对促进高强钢的应用和推广起到重要作用。本文针对高强度双相钢DP1000进行点焊试验,对所形成的点焊接头进行了微观组织观察及力学性能测试。试验分析了DP1000高强钢的点焊缺陷和失效模式;并研究了焊接电流、焊接时间和电极压力对DP1000高强钢点焊接头微观组织及力学性能的影响;最后讨论了一次回火和二次回火后DP1000高强钢点焊接头组织和性能的变化。试验结果表明:DP1000高强钢点焊接头液态金属凝固时形成柱状晶,熔核区组织主要为板条状马氏体,热影响区主要为铁素体和均匀细小的马氏体组织。高强钢的断裂形式主要分为界面断裂和熔核剥离断裂,当发生熔核剥离断裂时接头承载能力更好。焊接工艺参数(电极压力、焊接电流和焊接时间)对DP1000高强钢电阻点焊接头的组织和性能有着明显的影响。当采用偏弱规范进行点焊时,可获得性能良好的焊点,能够满足实际使用要求。对点焊接头进行一次和二次回火处理,发现点焊熔核区生成了回火马氏体组织,熔核区硬度降低。回火试验后接头的强度、塑性、失效吸收能都得到了提升。
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