DP780鍍鋅雙相鋼GMA焊工藝及氣孔形成機(jī)理.pdf

1、雙相鋼因其同比強(qiáng)度高、無屈服延伸、無室溫時(shí)效、屈強(qiáng)比低、初始加工硬化速率高及良好的焊接性，已成為汽車工業(yè)中廣泛使用的重要鋼種。GMA焊是應(yīng)用廣泛的焊接方法之一，焊接效率高，生產(chǎn)成本低，其與工業(yè)機(jī)器人的配合使用為自動(dòng)化生產(chǎn)提供了諸多便利，降低勞動(dòng)強(qiáng)度并改善工作環(huán)境。表面涂鍍鋅層是鋼材防腐的常用方法，但鋅層會(huì)影響焊接過程的穩(wěn)定性，并可能導(dǎo)致焊接缺陷，其中氣孔的控制是焊接的難點(diǎn)之一。
　　本文以1.4mm厚DP780鍍鋅雙相鋼為研究對(duì)象

2、，研究其GMA搭接焊接工藝及焊縫氣孔的形成機(jī)理和控制方法。在GMA焊脈沖模式下，研究了焊接速度、送絲速度、焊槍位置和角度、焊絲干伸長和保護(hù)氣流量對(duì)焊接過程穩(wěn)定性的影響，同時(shí)試驗(yàn)了不同焊接速度下各模式的焊接參數(shù)區(qū)間。試驗(yàn)結(jié)果表明，焊接速度為10mm/s時(shí)，焊接1.4mm厚 DP780鍍鋅雙相鋼搭接接頭的最佳匹配送絲速度為3.2m/min；焊接線能量改變時(shí)，線能量過高下板易燒穿，線能量過低焊縫易出現(xiàn)咬邊或未滿焊缺陷；焊絲對(duì)準(zhǔn)搭接位置根部，焊

3、槍工作角70°，行進(jìn)角80°為最佳焊接姿態(tài)；焊絲干伸長為12mm，保護(hù)氣流量為25L/min時(shí)可獲得較好的焊縫外觀成形和氣孔狀況；不同焊接速度下，直流、CMT模式的適應(yīng)性最好，脈沖、雙脈沖模式的適應(yīng)性隨焊接速度的提高逐漸變差，CMT+脈沖模式的適應(yīng)性最差。采用X射線無損檢測方法分析了1.4mm厚DP780鍍鋅雙相鋼GMA焊直流、脈沖、雙脈沖、CMT、CMT+脈沖模式焊縫的氣孔狀況。焊接線能量越高，熔池金屬高溫保持時(shí)間越長，焊縫氣孔數(shù)量越

4、少；不同焊接速度下，雙脈沖模式電弧對(duì)熔池的攪拌作用使得焊縫氣孔數(shù)量最低；由于混合氣的電弧溫度隨 CO2比例的增加而提高，熔池高溫保持時(shí)間更長，鋅氣泡容易逸出，各模式下使用82％Ar+18%CO2混合氣焊接的焊縫氣孔數(shù)量均較90%Ar+10%CO2的少；板間預(yù)留間隙，鋅蒸汽從間隙處擴(kuò)散排出，進(jìn)入熔池的鋅蒸汽量減少，焊縫氣孔狀況得到改善，焊接過程散熱速度加快，熔池金屬高溫停留時(shí)間短，焊縫氣孔數(shù)量增多。分析了焊接接頭組織和力學(xué)性能，焊接接頭各

5、區(qū)域未發(fā)現(xiàn)大量低強(qiáng)度組織，接頭硬度最低值在母材和熱影響區(qū)的交界處，拉剪試驗(yàn)結(jié)果表明，在直流、脈沖、雙脈沖和CMT模式下，使用82%Ar+18%CO2保護(hù)氣焊接試樣，線能量較高的焊接接頭的強(qiáng)度均高于線能量較低的焊接接頭。使用82%Ar+18%CO2保護(hù)氣焊接的接頭強(qiáng)度高于使用90%Ar+10%CO2的焊接接頭，焊接線能量越高，焊縫氣孔數(shù)量越少，有效承載面積越大，焊接接頭強(qiáng)度越高，直流、脈沖、雙脈沖模式的焊接接頭易在母材斷裂，CMT模式熱輸