论文部分内容阅读
轻量化是针对汽车工业节能减排重大需求的重要解决途径之一，而高强钢激光焊接则是实现汽车轻量化的有效手段。为此，本论文以双相钢DP600和无间隙原子（Interstitial Free，IF）钢激光焊接为对象，通过研究焊缝形貌变化规律、接头显微硬度分布以及横向焊缝拉伸测试等，对激光焊接工艺窗口进行优化。同时研究工艺参数对双相钢DP780与DP980接头热影响区（Heat Affect Zone，HAZ）软化的影响规律。主要结论如下：1）DP600/DP600（0.7mm/0.7mm）等厚与DP600/IF（0.7mm/1.2mm）不等厚板激光焊接全焊透焊缝均表现为匙孔型与熔透型两种模式。激光功率降低、焊接速度增加有利于向熔透型模式转变，此时热输入量小并且能量利用率高。高激光功率和焊接速度组合将使匙孔被拉长造成等厚板焊缝形貌异常，而不等厚板将破坏被拉长匙孔的稳定性。2）DP600/DP600（0.7mm/0.7mm）等厚接头组织由铁素体和马氏体组成，从焊缝区到母材，马氏体尺寸和含量均逐渐减少。焊缝区平均硬度值约为365～390HV（母材约为200HV），随着热输入量降低而增大。接头未产生HAZ软化，拉伸试样均断裂在母材，抗拉强度与母材相当，伸长率在1.5kW、4.0m/min时最大、达到母材的95.6%。3）DP600/IF（0.7mm/1.2mm）不等厚接头焊缝区由各种形态的贝氏体和铁素体混合组织组成。焊缝区平均硬度值约为230～280HV（IF钢母材约为90HV），随着热输入量降低而增大，在热输入量较小而焊缝为熔透型时反常减小。拉伸试样均断裂在IF钢母材，且其拉伸性能受工艺参数影响较小。2.5kW、3.0m/min时接头抗拉强度约为IF钢母材的85.06%，伸长率可达到DP600母材的96.63%。4）DP780/DP780与DP980/DP980（1.4mm/1.4mm）等厚接头均出现热影响区软化现象，并且后者软化程度较大，热输入量增加将略微增大软化程度。拉伸试样均断裂在HAZ软化区，且断裂位置随着热输入量增大而偏离焊缝。3.4kW、5.0m/min时，热输入量最小，接头的综合性能最高，DP780/DP780与DP980/DP980接头的抗拉强度分别达到其母材的98.6%和99.5%，伸长率分别达到72.2%和66.2%。