熱成形硼鋼22MnB5與鍍鋅鋼HSLA350焊點宏-微觀結構、力學性能及相關機理研究.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構件材料之一的超高強度熱成形鋼在車身上的應用越來越廣泛。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合的電阻點焊成為汽車生產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雜，容易產生焊接缺陷，只有較窄的焊接工藝范圍。因此研究超高強度熱成

2、形鋼與鍍鋅鋼結合的電阻點焊的接頭宏/微觀組織特征、力學性能及相關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，在I=10.0kA，t=12cycles，F=3.2kN的工藝參數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，但是當接頭產生嚴重飛濺時熔核直徑反而會減小。在各種工藝參數下，熱成形硼鋼側的壓下率都總是低于鍍鋅鋼側的壓下率。
　　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側的熱影響區(qū)出現了明顯的硬化與軟化現象；在HSLA350側的熱影響區(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，焊點表現出了四種不同的斷裂模式：界面斷裂（IF），鍍鋅板側熔核拔出型斷裂（PFG），鍍鋅板撕裂并且伴隨著熱成形硼鋼側熔核拔出型斷裂（PFB-TG），熱成形硼鋼側熔核拔出型斷裂（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