论文部分内容阅读
轻量化、节能、环保和安全是当今汽车制造技术的重要发展方向,TWIP (twinning induced plasticity)钢具有较高的抗拉强度(约600MPa)和较高的伸长率(大于60%),同时还具有很高的能量吸收能力并且没有低温脆性转变温度,因此,使用TWIP钢作为汽车钢板可以大大减轻车身重量,增强车体抗撞击能力,并且提高汽车安全性。从而TWIP钢成为当今世界汽车制造行业里非常有潜力的轻量化材料之一。随着TWIP钢的广泛应用,其焊接问题在生产制造中日益突出,所以对TWIP钢焊接问题亟待解决。目前对于TWIP钢交流电阻点焊接头组织和性能的研究则鲜有报道,所以本文针对这个研究空白,探讨了lmm厚TWIP钢交流电阻点焊的主要焊接参数(焊接热量、通电时间和加压时间)对其力学性能的影响,并分析了接头组织的组织特点。并且还研究了不同供货状态下TWIP钢点焊接头微观组织、力学性能和腐蚀性能。主要结论如下:1、交流电阻点焊对lmm厚TWIP钢进行焊接时,在相同通电时间和加压时间下,随着焊接热量的增加,压坑和飞溅逐渐增加,焊点直径和拉剪力也随之增加;在相同的焊接热量和加压时间下,随着通电时间的增加,和焊接热量原理相似,压坑和飞溅逐渐增加,焊点直径和拉剪力也逐渐增加;在相同的焊接热量和通电时间下,随着加压时间的增加,压坑随之增大,飞溅逐渐增大,焊点直径随之增大,但是拉剪力达到最大值后下降。也可以得出TWIP钢交流电阻点焊的最佳工艺参数为:焊接热量为2.1KJ、通电时间为1.9s、加压时间为5s。在此工艺参数下,焊接接头强度达到最大,焊点尺寸为5.54mm,拉剪力为4.939KN。2、TWIP钢交流电阻点焊主要由熔核区和热影响区(HAZ)组成。点焊熔核的凝固由边界开始,属于非均匀形核。熔核边缘具有很明显的联生结晶特点。熔核内熔化的金属液体在未熔化的母材晶粒上形核,在较小的过冷度下,垂直于熔合线的柱状晶向熔核中心生长。TWIP钢热影响区(HAZ)晶粒出现明显的长大,并且没有相变的发生,为纯奥氏体组织。熔核区以柱状晶为主,熔核区两侧以联生柱状晶为主。熔核区平均硬度为259.9HV,明显高于母材硬度,热影响区出现软化。熔核断口处出现裂纹,呈现沿晶断裂;接头断口的外围为典型的塑性韧窝断裂,中间部位为脆性撕裂,断口呈河流花样。3、不同退火时间的TWIP钢板经过交流电阻点焊的微观组织发生了很大的变化,随着退火时间的增加,母材区退火孪晶随之增多,退火孪晶尺寸也随之越大;HAZ区的奥氏体晶粒长大,熔核区等轴晶逐渐变的均匀,并且数量逐渐增多。母材,热影响区和熔核区的硬度都随着退火时间的增加而降低。随着退火时间的延长,焊接接头的腐蚀性能有所提高。