高強(qiáng)雙相鋼板電阻點(diǎn)焊工藝優(yōu)化及接頭強(qiáng)韌化機(jī)理研究.pdf

1、汽車(chē)用高強(qiáng)雙相鋼板兼有高強(qiáng)度和良好成型性，它的開(kāi)發(fā)應(yīng)用無(wú)疑是保證安全性前提下實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的最有效途徑。為了推廣高強(qiáng)雙相鋼這一新材料在汽車(chē)上的應(yīng)用，有必要探索它對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)中應(yīng)用的材料加工工藝的適應(yīng)性，特別是對(duì)汽車(chē)車(chē)身裝配中應(yīng)用最為廣泛的電阻點(diǎn)焊工藝的適應(yīng)性。
　　 本文針對(duì)DP590和DP780高強(qiáng)度雙相鋼板的電阻點(diǎn)焊可焊性問(wèn)題，從接頭形成機(jī)理、微觀組織與性能、工藝優(yōu)化等諸方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，揭示了此類雙相鋼板的母材成分及

2、性能、電阻點(diǎn)焊工藝、接頭微觀組織及性能間的互相聯(lián)系，從而得出獲得優(yōu)良接頭的有效途徑。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論描述如下：
　　 1.基于DP590(A)雙相鋼點(diǎn)焊接頭金相分析，以及接頭力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析，系統(tǒng)研究了焊接電流、焊接時(shí)間及電極壓力對(duì)DP590(A)雙相鋼電阻點(diǎn)焊接頭幾何特征和力學(xué)性能的影響規(guī)律，優(yōu)化了雙相鋼電阻點(diǎn)焊工藝，為汽車(chē)工業(yè)應(yīng)用雙相鋼提供了科學(xué)依據(jù)。
　　 2.基于DP590(A)雙相鋼在不同焊接輸入能

3、量下點(diǎn)焊接頭各區(qū)域微觀組織的光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)及透射電子顯微鏡(TEM)分析，并借助于有限元模擬軟件SORPAS8.0模擬計(jì)算得出的點(diǎn)焊接頭熱循環(huán)曲線，使用金屬材料相圖和性能模擬計(jì)算軟件JMatPro模擬計(jì)算獲得的等溫轉(zhuǎn)變(TTT)曲線和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變(CCT)曲線圖，實(shí)現(xiàn)了電阻焊工藝條件下的組織預(yù)測(cè)，系統(tǒng)分析了DP590(A)雙相鋼點(diǎn)焊工藝參數(shù)對(duì)顯微組織的影響和接頭強(qiáng)韌化機(jī)理。研究結(jié)果表明：雙相鋼點(diǎn)焊熔核區(qū)基本

4、上為粗大柱狀晶；接頭區(qū)域從母材、熱影響區(qū)(HAZ)到熔核中心區(qū)的組織變化為：鐵素體、條狀貝氏體和殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)逐漸減少，位錯(cuò)型馬氏體體積分?jǐn)?shù)逐漸增多；馬氏體軋制帶逐漸消失，使熔核及HAZ的強(qiáng)度及硬度提高。同時(shí)，隨著焊接輸入能量的增加，熔核區(qū)馬氏體柱狀晶原始枝晶條束變寬，熔核區(qū)及HAZ粗晶區(qū)晶粒尺寸變大，馬氏體板條變寬；而焊接區(qū)的鐵素體及貝氏體含量隨之增加，馬氏體含量則減少。模擬計(jì)算組織預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果基本吻合。
　　

5、3.通過(guò)對(duì)DP590(A)、DP590(B)以及DP780三種母材化學(xué)成分或強(qiáng)度級(jí)別不同材料點(diǎn)焊接頭正拉斷口OM、SEM分析、接頭區(qū)域的場(chǎng)發(fā)射SEM分析以及熔核區(qū)的TEM分析，比較分析了該三種雙相鋼板點(diǎn)焊接頭強(qiáng)度及韌性，發(fā)現(xiàn)：母材的含碳量是影響此類高強(qiáng)雙相鋼電阻點(diǎn)焊接頭韌性的最敏感因素，其次為碳當(dāng)量，其微觀機(jī)理為：由于含碳量和碳當(dāng)量的增加，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度降低，馬氏體中碳的固溶量增加，產(chǎn)生了一定量的片狀孿晶馬氏體亞結(jié)構(gòu)，熔核及熱影響粗晶區(qū)

6、中馬氏體板條寬度增加，板條中的針狀組織減少；性能上表現(xiàn)為接頭延性比減小，其正拉斷裂機(jī)制從韌性較好的準(zhǔn)解理斷裂轉(zhuǎn)變成脆性較大的沿晶斷裂和解理斷裂。
　　 4.應(yīng)用SORPAS8.0軟件的模擬計(jì)算，為DP590(B)雙相鋼設(shè)計(jì)了帶緩冷和回火的兩種雙脈沖點(diǎn)焊規(guī)范，并經(jīng)接頭力學(xué)性能和正拉斷口SEM掃描分析證明：這兩種雙脈的沖規(guī)范對(duì)提高雙相鋼點(diǎn)焊接頭韌性均具有明顯的作用，其中650℃高溫回火雙脈沖規(guī)范的效果更佳，其主要原因是雙脈沖點(diǎn)焊工藝