熱成形硼鋼22MnB5與鍍鋅鋼HSLA350焊點宏-微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及相關(guān)機理研究.pdf

1、隨著對汽車輕量化、安全性等要求的不斷提高，作為目前最理想的汽車結(jié)構(gòu)件材料之一的超高強度熱成形鋼在車身上的應(yīng)用越來越廣泛。在車身板中，表面鍍有防腐層的鍍鋅鋼板是車身上用量最大的鋼板。所以超高強度熱成形鋼與鍍鋅鋼結(jié)合的電阻點焊成為汽車生產(chǎn)中不可避免的異種板材間的焊接情況。由于高強度熱成形鋼硬度高、電阻率大、熱導(dǎo)率高及表面鍍有較厚的Al-Si鍍層等因素，使其焊接的接頭形成過程復(fù)雜，容易產(chǎn)生焊接缺陷，只有較窄的焊接工藝范圍。因此研究超高強度熱成

2、形鋼與鍍鋅鋼結(jié)合的電阻點焊的接頭宏/微觀組織特征、力學(xué)性能及相關(guān)機理具有較大的實際意義。
　　本文以1.35mm熱成形硼鋼22MnB5與1.5mm鍍鋅鋼HSLA350間的電阻點焊為研究對象。首先采用正交試驗，以接頭抗拉剪強度及飛濺大小為評判依據(jù)，在I=10.0kA，t=12cycles，F(xiàn)=3.2kN的工藝參數(shù)得到了性能良好且無飛濺的點焊接頭。采用單一變量法研究了點焊主要工藝參數(shù)對焊點宏觀特征的影響。隨著焊接熱輸入量的增加，開始階

3、段焊點熔核直徑逐漸增大，但是當接頭產(chǎn)生嚴重飛濺時熔核直徑反而會減小。在各種工藝參數(shù)下，熱成形硼鋼側(cè)的壓下率都總是低于鍍鋅鋼側(cè)的壓下率。
　　由微觀組織特征的分析可知，焊點可以分為母材（BM）、熱影響區(qū)（HAZ）、熔核（FZ）三個部分。從母材到熔核區(qū)域，22MnB5側(cè)的顯微組織依次為：M/回火M+粒狀碳化物/F+M/細晶M/板條狀M；HSLA350側(cè)依次為：F+少量M/F+絮狀P+回火M/F+絮狀P+M/F+M/板條狀M。由于各區(qū)域

4、顯微組織的變化，在22MnB5側(cè)的熱影響區(qū)出現(xiàn)了明顯的硬化與軟化現(xiàn)象；在HSLA350側(cè)的熱影響區(qū)，沿著母材到熔核的方向上顯微硬度逐漸增加。
　　在拉剪試驗中，焊點表現(xiàn)出了四種不同的斷裂模式：界面斷裂（IF），鍍鋅板側(cè)熔核拔出型斷裂（PFG），鍍鋅板撕裂并且伴隨著熱成形硼鋼側(cè)熔核拔出型斷裂（PFB-TG），熱成形硼鋼側(cè)熔核拔出型斷裂（PFB）。四種斷裂模式的斷裂界面上都有不同大小、深淺的韌窩形貌。
　　為了研究這兩種不同材料