双相钢DP780电阻点焊工艺研究

研究了双相钢DP780的电阻点焊工艺。采用超景深显微镜和维氏硬度计等手段研究了点焊接头的微观组织和力学性能。优化试验参数为:焊接电流12 kA,焊接时间10 cyc,电极压力3.5 kN。双相钢点焊接头熔核微观组织为柱状晶,主要是马氏体和少量的铁素体。在拉剪条件下,其点焊接头主要有界面撕裂和熔核剥离等失效模式。     

热镀锌双相钢DP780电阻点焊工艺

为了满足日益严格的环保法规要求,汽车制造商正在努力减轻汽车车身重量,因为车身越轻燃料消耗和气体排放就越低[1].先进高强度钢拥有出色的强度,在更轻的车身重量需求下促使先进高强度钢正逐步替代传统碳钢.先进高强度钢,如双相钢、复相钢、相变诱导塑性钢及淬火配分钢等已广泛应用于汽车行业.在汽车车身制造中,焊装包括车身底板、侧围...     

DP590GA热镀锌双相钢电阻点焊接头性能

针对热镀锌双相钢板(DP590GA)电阻点焊接头问题,研究了接头正拉和拉剪强度随焊接电流的变化规律,并与普通双相钢板(DP590)点焊接头试验结果进行了比较,同时结合两种钢板点焊熔核尺寸随焊接电流的变化以及SEM能谱分析得出的熔合区锌残留量情况,分析了影响热镀锌钢板点焊接头强度的主要原因.结果表明:当其他焊接参数一定时,DP590GA与DP590点焊接头强度和熔核尺寸随着焊接电流的变化趋势在焊接电流各个阶段有所不同,而熔核区的残留锌量随焊接电流的减小而增加,从而揭示了锌层使点焊区域接触电阻降低和焊接电流密度减小引起的熔核直径减小、熔合区残留锌量增加以及锌层更易引起点焊飞溅三个因素在不同的焊接电流范围内对点焊接头强度的影响作用.     

汽车用DP780/DP590双相钢电阻点焊工艺与性能研究

采用电阻点焊实现对双相钢DP780和DP590的焊接。研究了点焊接头工艺和性能。结果表明,DP780/DP590异质双相钢点焊最佳工艺为:焊接电流8.5 k A、焊接时间320 ms、焊接压力3.5 k N,在最佳工艺条件下拉剪力达到18.32 k N。随着焊接电流的增加,DP780/DP590双相钢点焊接头拉剪力先增加后基本不变;随着焊接时间的增加,点焊接头拉剪力先增加后减小。DP780/DP590双相钢点焊接头熔核区组织主要为马氏体和铁素体,随着焊接电流或焊接时间的增加,马氏体含量增加,铁素体含量减少。     

DP780双相钢电阻点焊的数值模拟及试验验证

为了提高实际生产中的焊点质量,探究影响焊点质量的因素,针对厚度分别为1.6和2.0 mm的DP780样片组,建立电阻点焊过程的轴对称有限元模型,采用融合力场、热场、电场及微观组织结构的耦合分析模型模拟点焊熔核形成过程,研究点焊加热及冷却过程中的温度场分布特点,确定熔核尺寸和抗剪强度指标.通过试验测定实际点焊接头的熔核尺寸以及抗剪强度.结果表明,模拟预测的熔核尺寸、失效剪切力与试验值之间误差分别为2.05%和13.6%;焊接过程中的飞溅是导致误差的主要原因.     

CSP热轧双相钢DP600电阻点焊性能研究

采用电阻点焊对CSP热轧DP600进行焊接试验,得到焊接工艺窗口,并研究了焊点的十字拉伸力、显微组织和显微硬度。结果表明:采用单相交流点焊工艺,焊接窗口从8.9～12.2 kA,焊缝组织为板条状马氏体组织。焊点直径和拉力值随焊接电流增加呈先增大后减小的趋势。点焊接头焊缝区显微硬度最高,随着焊接热输入的增加,焊缝区显微硬度呈下降趋势;热影响区无明显软化及硬化现象。     

电阻点焊冷轧DP600双相钢焊接接头性能的正交试验分析

运用正交试验设计法,以接头拉剪载荷为评价指标,对工业试制冷轧DP600双相钢进行点焊工艺优化,采用极差法和方差法对结果进行分析,获得了点焊工艺窗口及最优焊接工艺,并对最优焊接工艺下的点焊接头性能及显微组织进行测试和分析.结果表明,冷轧DP600双相钢的焊接工艺窗口为焊接电流9 000～12 000 A,焊接时间200～500 ms.焊接电流对点焊接头拉剪载荷的影响最显著,随着焊接电流增加,接头拉剪载荷逐渐增大.当焊接电流为12 000 A,焊接时间为200 ms,电极力为2500 N时,获得的最大拉剪载荷为14 kN,最大冲击吸收功为45.26 kJ,点焊熔核组织主要由板条马氏体组成.     

双相钢电阻点焊接头力学性能的研究

对2 mm厚汽车用980 MPa级双相钢板进行了最佳工艺下的电阻点焊,对焊接接头的显微组织、力学性能以及断口形貌等进行了分析。结果表明:在该焊接工艺下,接头的焊接性能满足工艺要求,点焊接头的剪切断裂主要是在过热区或相变不完全重结晶区,属于热影响区断裂。     

DP780板材点焊接头力学性能研究

对DP780板材点焊接头的力学性能、硬度分布、剪切疲劳性能进行了研究,并分析了焊点试样的剪切疲劳失效模式。结果表明:按照母材→热影响区→熔核→热影响区→母材顺序,焊点部位显微硬度的变化为先逐渐增大,而后趋于稳定,再逐渐降低,焊区内未出现严重脆化点;DP780板材焊点在循环载荷比R=0.1条件下,S-N曲线的方程为lgN=-4.547lgS+7.914;焊点失效呈现"眉状"裂纹失效特征,焊点疲劳裂纹扩展路径与焊点熔核边缘的初始裂纹形成一定的夹角     

双相钢电阻点焊接头断裂形式研究

针对双相钢电阻点焊过程焊接工艺窗口窄、易出现熔核断裂的问题,文中通过焊点力学性能与微观金相试验,研究了不同焊接工艺参数变化时对双相钢焊点质量的影响规律,建立其焊接工艺窗口,分析了双相钢熔核断裂的成因及焊接参数对熔核断裂的影响规律.研究表明,对于一定板厚的试件,临界熔核直径将是决定双相钢点焊接头是否出现熔核断裂的重要参数之一,并给出避免熔核断裂的合理焊接工艺参数.     

TWIP车身钢电阻点焊接头组织及性能

采用电阻点焊实现TWIP的焊接,研究了其焊接过程中的组织演变和相应的接头力学性能变化规律。通过金相、扫描电镜、硬度测试和拉伸-剪切试验等对焊接质量进行了评价。结果表明,过高的焊接热输入会引起焊点金属被挤出以及裂纹的产生。在最优参数下,在接头熔合区生成了细小枝晶组织,而在热影响区发生了明显的晶粒长大。在拉伸试验中,焊点失效发生在热影响区,接头承载达到7.5 k N,断口呈韧断特征。     

2205双相不锈钢电阻点焊接头组织与性能研究

采用光学显微镜等方法对2205双相不锈钢电阻点焊接头显微组织和硬度进行了观察、测试,并对比了接头和母材在酸性、中性和碱性环境中的耐腐蚀性能。结果表明:接头各区域组织均为奥氏体和铁素体,其中焊核为柱状铁素体和晶界呈条带、晶内为块状分布的奥氏体;熔合区内铁素体则为等轴晶,奥氏体以晶界呈带状分布为主;而在热影响区内的奥氏体含量与母材的相比,明显降低。硬度测试发现热影响区达到HV405左右,为接头硬度值最高区域。电化学测试表明,在酸性、中性和碱性3种环境中接头的耐蚀性均弱于母材的,其中接头在酸性环境中的耐蚀性最差,表现为其腐蚀电流密度比在碱性和中性环境中高2个数量级。接头在中性和碱性环境的耐蚀性与母材的相当。     

双相不锈钢车体电阻点焊接头组织和性能

采用电阻点焊对2205不锈钢进行焊接,通过金相显微镜、扫描电镜和万能试验机研究了焊接接头组织和性能。结果表明,双相不锈钢电阻点焊当焊接电流过大时,接头易产生飞溅和裂纹缺陷。焊接电流较小时,柱状晶从熔合线附近形成并延伸至结合面。随着焊接电流的增加,柱状晶组织变小,接头韧性提高。随着焊接电流的增加,双相不锈钢点焊接头剪切力先增加后减小,焊接电流9.5 k A时达到最大值15.4 k N。接头断口由解理断裂向韧性断裂转变。焊接电流超过11.5 k A时,断口出现裂纹。     

DP980双相钢CMT焊接接头组织及性能

基于冷金属过渡(CMT)焊接技术,对1.2 mm厚DP980双相钢进行焊接试验。研究3～6 m/min送丝速度和350～600 mm/min焊接速度工艺参数对焊接接头显微组织与力学性能的影响。结果表明,CMT搭接焊工艺可制备无明显缺陷、成形性良好的DP980双相钢焊件;焊接接头热影响区分为完全相变粗晶区、完全相变细晶区及不完全相变软化区3个部分,主要由马氏体、铁素体和少量贝氏体组成;随着送丝速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由13.89 μm增大至25.17 μm;随焊接速度的增大,粗晶区晶粒尺寸由26.86 μm减小至16.11 μm;完全相变细晶区平均显微硬度可达400 HV,而软化区硬度则降低至260 HV;在3 m/min送丝速度和500 mm/min焊接速度条件下,焊件拉伸性能最佳,抗拉强度可达967 MPa;由于软化区铁素体富集,断口产生于软化区,断裂方式为韧性断裂。创新点： (1)针对汽车用钢薄板焊接的难点,提出具有低热输入焊接特点的CMT工艺。(2)研究送丝速度与焊接速度对DP980双相钢CMT焊接接头显微组织的演变规律和力学性能的影响,研究结果可为工厂实际生产提供理论依据与数据支持。     

汽车用DP600双相钢电阻点焊工艺研究

鉴于DP600双相钢在汽车上的广泛应用,研究了1.2 mm厚的DP600双相钢的电阻点焊工艺,得出试验的最优参数:焊接时间为16 cyc,电流为11 k A,电极压力为2.0 k N。采用显微镜和维氏硬度计等研究了焊接接头的微观组织和力学性能。微观组织主要是板条马氏体和少量的铁素体;在拉剪试验条件下点焊接头的失效形式为熔核剥离。     

热轧高强钢DP780的激光焊接接头组织及性能研究

采用12000W的CO2激光器,通过激光焊接+激光热处理的工艺对热轧高强钢DP780进行激光填丝焊接试验研究,利用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机、抗凹试验机等分析测试手段,研究DP780-DP780自焊和DP780-SPHC过渡焊的焊接接头宏观、微观组织特点及接头力学性能的差异。试验结果表明:不同匹配方式的焊缝组织均由板条马氏体和贝氏体构成,DP780-DP780时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值分布均匀,焊接接头的力学性能优于母材;DP780-SPHC时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值均有较大差异,接头的力学性能略高于SPHC母材。     

汽车用DP800双相钢点焊工艺窗口和接头性能

开展2.0 mm厚DP800双相钢的电阻点焊试验,测试DP800双相钢点焊工艺窗口,研究焊接电流、焊接时间、电极压力对焊点拉剪力的影响规律,并观察接头不同区域的微观组织。结果表明,DP800高强钢焊接性较好,点焊工艺窗口满足工业应用要求;随着焊接电流和焊接时间的增加,焊点直径和拉剪力先增加后趋于平稳;随着电极压力的增加,点焊直径和拉剪力先增加后减小;焊点热影响晶粒细小,由马氏体组织构成;焊核为典型的柱状晶,显微组织为马氏体和少量的贝氏体。     

双相钢胶焊与电阻点焊接头性能对比分析

从接头的拉剪力、熔核的微观组织、动态电阻曲线和焊接性范围4个方面.对比分析双相钢透胶胶焊和电阻点焊的接头性能.结果表明,胶焊熔核开始形成时间提前于点焊,使得在小电流情况下胶焊的焊点拉剪力要普遍高于点焊;胶焊在中等电流情况下便会产生严重飞溅,使得在大电流情况下点焊焊点拉剪力要更高些.因此,在制定胶焊的焊接工艺参数时应选择比电阻点焊偏低的焊接电流,而适度增加焊接过程的电极力有利于抑制飞溅产生.     

超高强冷轧双相钢DP980电阻点焊工艺研究

先进高强钢是车身结构设计和生产中的新一代关键材料.近年来,先进高强钢在汽车工业中的使用稳步增长,归功于其能提供更高强度和延展性,能够减轻车身重量,从而改善燃油经济性并减少对环境的污染,同时提高碰撞吸收能,进而为车内乘员提供更好的保护.电阻点焊是车身制造中最主要的连接技术,典型的车辆包含4000～5000个焊点[1],因...     

母材成分对DP590钢电阻点焊接头性能的影响

通过对两种强度相近、母材化学成分不同的DP590双相钢电阻点焊接头的强度、断口及熔核TEM分析,揭示了母材化学成分对双相钢点焊接头强韧性的影响规律及机理.结果表明,母材碳含量越高,接头正拉强度及韧性越差,其主要机理是,在电阻点焊不平衡的急速冷却条件下,随着母材碳含量的增加,在点焊熔核及熔合区形成了板条状或片状的孪晶马氏体亚结构,从而降低了接头的韧性.