22MnB5高强度钢电阻点焊性能探究

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本文对22MnB5高强度钢在原始和淬火后两种状态下的电阻点焊性能进行了探究和分析。采用不同焊接工艺对两种状态下的22MnB5高强度钢进行了点焊试验,得到了质量比较好的点焊接头;同时,对点焊接头进行了一系列试验和仿真方面的分析研究。第一,本文对22MnB5原始高强度钢和22MnB5淬火后高强度钢的点焊试样进行了拉伸试验,采用正交优化方法获得了不同焊接工艺参数条件下的力学性能,结果表明:22MnB5原始高强度钢点焊最佳工艺参数为板料厚度1.6mm、焊接电流9000A、焊接时间0.3s,影响22MnB5原始高强度钢点焊性能因素优先级由大到小顺序为焊接电流、板料厚度、焊接时间;22MnB5淬火后高强度钢点焊最佳工艺参数为板料厚度1.6mm、焊接电流7800A、焊接时间0.4s,影响22MnB5淬火后高强度钢点焊性能因素优先级由大到小顺序为板料厚度、焊接电流、焊接时间。第二,本文通过利用LS-DYNA有限元软件,对22MnB5原始高强度钢和22MnB5淬火后高强度钢的点焊试样进行拉伸仿真分析,探究了点焊试样在拉伸过程中的等效应力应变分布情况。第三,通过对22MnB5原始高强度钢和22MnB5淬火后高强度钢点焊接头进行硬度测试发现:22MnB5原始高强度钢点焊接头处熔核区硬度分布呈现不均匀的特性,熔核区的硬度值明显高于母材区的硬度值,热影响区出现了硬度值骤降的情况;22MnB5淬火后高强度钢点焊接头处熔核区硬度同样呈现出不均匀分布的特点,熔核区的硬度值略高于母材区的硬度值,热影响区硬度出现了过渡变化的趋势。第四,通过对22MnB5原始高强度钢和22MnB5淬火后高强度钢点焊接头进行金相组织测试发现:22MnB5原始高强度钢点焊接头处母材区金相组织主要以铁素体和珠光体为主,热影响区金相组织主要以铁素体、珠光体和马氏体为主,熔核区金相组织主要以板条状马氏体为主;22MnB5淬火后高强度钢点焊接头处母材区金相组织主要以细小的板条状马氏体为主,热影响区金相组织主要以铁素体和少量马氏体为主,熔核区金相组织主要以粗大的板条状马氏体为主。第五,通过利用ANSYS有限元软件对22MnB5原始高强度钢的点焊间距进行优化,确定了最优点焊间距范围为18mm~25mm;同时,本文也对22MnB5淬火后高强度钢的点焊间距进行了优化,确定了最优点焊间距范围为18mm~25mm。
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