超高强热成型钢板的点焊工艺性能研究.doc

超高强热成型钢板的点焊工艺性能研究徐松,黄治军,孙宜强,胡宽辉,龚涛(武汉钢铁(集团)公司研究院,湖北武汉)摘要:对试验用超高强热成型钢的电阻点焊工艺进行了研究,探讨了焊接电流对点焊接头压痕深度、焊核直径、焊透率以及拉断力的影响规律,讨论了电流模式对点焊试样断裂点位置和中心偏析的影响,分析了焊接接头软化区、中心偏析的原因。研究结果表明,该钢种具有良好的点焊性能。关键词:超高强钢;热成型钢;点焊;接头软化随着对环境问题的重视和低油耗、低排放、高安全性的需求,汽车用钢向更轻、更高强度的方向发展。世纪年代开始,公司开始。级别以上的超高强钢研究开发,应用于抗冲击和碰撞的汽车结构件,如加强筋、柱等。高强钢板、超高强钢板成为汽车制造发展的主要方向[]。由于电阻点焊具有生产效率高、易于实现自动化等优点,在汽车制造中被广泛应用,成为高强钢板的主要焊接方法[]。超高强钢板的点焊性能研究目前国内较少;对公司生产的超高强度硼钢板进行的点焊研究,证明了超高强度淬火钢板具有良好的点焊性能[]。采用热成型工艺,将钢板加热到奥氏体温度区间(约℃)进行热冲压,同时在模具内对冲压件快速冷却,淬火后得到细晶马氏体组织,从而可以得到抗拉强度达到以上的钢板[]。本文研究的超高强钢板为某钢厂试验热成型钢,探讨了焊接电流对点焊接头性能的影响规律;通过不同电流模式下的焊接,讨论了坡周电流预热钢板对点焊的作用;针对接头软化和焊缝中心偏析,进行了显微硬度和金相组织的分析,并提出了改善措施和后续研究方向。,该钢种通过热压成形、强冷淬火来提高强度,金相组织为淬火细晶马氏体,成分及性能见表。试验用的钢板厚度为.。.试验设备及方法试验所用的点焊机为三相次级整流直流焊机×,电极直径为,采用编程器设置焊接参数进行点焊工艺试验。采用线切割的方法将点焊焊件沿过焊点中心的直线切割断面,随后将焊点断面试片经镶嵌后进行研磨、抛光,并用%***酒精溶液进行腐蚀,在金相显微镜下进行检测。在低倍下测量焊点的熔核直径以及焊透率。采用尖头千分尺测量试样的压痕深度。采用维氏硬度计在焊缝截面上进行显微硬度测量。点焊接头拉伸剪切试验参照一标准,试样尺寸为××.。试验结果及分析对采用组工艺进行了工艺优化试验,电极压力,每周次.。一组采用基本电流模式进行点焊,焊接时间周;一组采用电流模式进行点焊。模式下,电流在周次内从线性递增到,然后保持电流周次。模式下,前周的电流对钢板有预热软化作用,在相同的电极压力下,钢板能更紧密的贴合,板面充分接触,电流更加稳定。.电流对压痕深度、熔核直径、焊透率及抗剪载荷的影响通过优化后的工艺参数试验,探讨了电流对焊接接头的性能影响,如图所示。从图()中可以看出,焊点的压痕深度随着焊接电流的增大,整体呈现出增加的趋势。但当电流达到某一临界值后,电流继续增大,压痕深度反而略微下降,并保持平稳趋势。从图()、()中可以看出,焊点的熔核直径和焊透率随焊接电流的变化规律基本相似。随着电流的逐渐增加,焊点的熔核直径、焊透率都呈现出上升趋势。电流达到某一临界值后,熔核直径和焊透率反而随着电流的增加出现下降。当焊接电流过大,热输入过大,熔核生长膨胀过快,塑性环在电极强冷作用下,生长速度有限,熔核突破塑性环约束,一部分金属喷出飞溅,一部分金属在电极强冷作用下凝固,导致熔核直径、焊透率降低