车用高强钢DP780电阻点焊接头微观组织和力学性能的研究
本文选题:DP780 + 不等厚板 ; 参考:《上海工程技术大学》2016年硕士论文
【摘要】:本文针对不等厚双相钢点焊接工艺窗口窄、极易在焊接过程中产生飞溅、结合线深入和缩孔等缺陷,电极磨损极为严重和热影响区易发生软化等问题。采用厚度分别为1.6 mm和2.0 mm的DP780钢,通过电阻点焊工艺试验、金相观测、拉剪试验(TS)和单向拉伸试验(CT);采用万能拉伸试验机、维氏显微硬度仪等测试手段对焊接接头的微观组织和力学性能进行了相关研究。本文研究发现,在DP780双相钢电阻点焊接头中,熔核区的组织为板条状马氏体和铁素体。越接近熔核区的区域组织晶粒越粗大,且主要为板条状马氏体;反之,靠近母材的临界区形成的是细小晶体,主要为针状马氏体和铁素体。随着焊接电流增大,熔核尺寸增大,熔核区的马氏体组织更加粗大,热影响区范围减小,热影响区的晶粒组织变得粗大。电极压力增大,熔核尺寸变大,熔核区马氏体组织大小没有明显变化,热影响区范围减小,热影响区的晶粒组织变得更细小。焊接时间的增加,熔核尺寸及热影响区宽度无明显变化,热影响区晶粒组织变化不明显,但是熔核区马氏体组织变得粗大。不等厚双相钢板DP780电阻点焊接头显微硬度分布情况为:熔核区和热影响区的显微硬度非常接近,平均显微硬度在400 HV左右,母材的显微硬度最低,平均显微硬度在320 HV左右。值得注意的是热影响区显微硬度存在突然大幅度降低,发生了明显的软化现象,软化区的最低显微硬度低于250 HV。当焊接电流和焊接压力增大,熔核区的显微硬度有所增大,焊接时间对点焊接头硬度变化不明显。电阻点焊失效模式主有界面撕裂和熔核剥离断裂,界面撕裂发生在熔核上,属于脆性断裂;熔核剥离断裂发生在母材上,属于韧性断裂。不等厚双相钢板DP780电阻点焊接头熔核向2.0 mm侧偏移,并且1.6 mm侧和2.0 mm侧的压痕率、焊透率、熔核偏移量和两侧电极磨损情况均不相等,点焊接头单向拉伸失效吸收的能量大于拉剪失效吸收的能量。最佳电阻点焊工艺参数为:焊接电流为12 k A,焊接时间为10cycle,电极压力为3.5 k N。在此电阻点焊工艺参数下,接头的最大拉剪力为32.70 k N,最大单向拉伸力为19.51 k N。另外论文通过对不等厚双相钢DP780进行上述研究,对今后DP780点焊研究积累经验,为未来双相钢点焊研究提供了参考。
[Abstract]:In this paper, due to narrow window of unequal thickness duplex steel spot welding process, spatter is easy to occur in welding process, wire depth and shrinkage hole are combined, electrode wear is very serious and heat affected zone is prone to soften. Using DP780 steel with thickness of 1.6 mm and 2.0 mm respectively, through resistance spot welding process test, metallographic observation, tensile shear test and uniaxial tensile test, using universal tensile testing machine, The microstructure and mechanical properties of welded joints were studied by Vickers microhardness tester. In this paper, it is found that the microstructure of the nucleation zone in the DP780 duplex steel resistance spot welding joint is strip martensite and ferrite. The grain size of the region closer to the nucleation zone is thicker, and it is mainly lath martensite. On the contrary, fine crystals are formed in the critical region near the base metal, mainly acicular martensite and ferrite. With the increase of welding current, the size of the nugget increases, the martensite structure of the nugget zone becomes more coarse, the range of the heat-affected zone decreases, and the grain structure of the heat-affected zone becomes coarse. With the increase of electrode pressure, the size of the nugget becomes larger, the microstructure of martensite in the nugget zone does not change obviously, the range of the heat-affected zone decreases, and the grain structure of the heat-affected zone becomes smaller. With the increase of welding time, the size of the nugget and the width of the HAZ do not change obviously, but the microstructure of martensite in the heat affected zone does not change obviously, but the microstructure of martensite in the zone becomes coarse. The distribution of microhardness of DP780 resistance spot welding joints with different thickness is as follows: the microhardness of nugget zone and heat affected zone are very close, the average microhardness is about 400HV, the microhardness of base metal is the lowest, and the average microhardness is about 320HV. It is worth noting that the microhardness of the heat-affected zone decreases suddenly and a significant softening occurs, and the minimum microhardness in the softening zone is less than 250 HV. The microhardness of nugget zone increases with the increase of welding current and welding pressure, and the welding time has no obvious change on the hardness of spot welding joint. The main failure modes of resistance spot welding are interface tearing and nugget stripping fracture, the interface tearing occurs on the nugget and belongs to brittle fracture, and the delamination fracture of nugget occurs on the base metal, which belongs to the ductile fracture. The nugget of DP780 resistance spot welding joint with different thickness is shifted to 2.0 mm side, and the indentation rate, weld penetration rate, nugget deviation and wear of both sides are not equal between 1.6 mm and 2.0 mm sides. The energy absorbed by uniaxial tensile failure of spot welding joint is larger than that by tensile shear failure. The optimum process parameters of resistance spot welding are as follows: welding current is 12 Ka, welding time is 10 cycle. electrode pressure is 3.5 kN. The maximum tensile shear force and uniaxial tensile force are 32.70 KN and 19.51 KN respectively. In addition, through the above research on DP780 of unequal thickness duplex steel, this paper has accumulated experience in the research of DP780 spot welding in the future, which provides a reference for the research of spot welding of dual phase steel in the future.
【学位授予单位】:上海工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TG453.9
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 姚河清;张书朋;李凌;蒋爽;;一种新的电阻点焊方法[J];机电工程技术;2007年01期
2 张书浩;曹彪;王晓东;;逆变电阻点焊动态信息的研究[J];电焊机;2009年09期
3 王洪亮;王亭;徐国成;;不锈钢城轨客车车体电阻点焊质量监控[J];焊接技术;2010年10期
4 陈科羽;黎丽;;电阻点焊品质稳定性的控制方法[J];装备制造技术;2012年08期
5 吴松;王敏;程轩挺;吴嘉元;孙游;;铝合金电阻点焊研究现状及工业应用[J];电焊机;2013年09期
6 唐金蓉,喻盛科;铝-钛电阻点焊连接特征的研究[J];材料工程;1991年04期
7 曾鸿志,单平;电阻点焊过程及质量控制方法的研究进展[J];焊接技术;2000年05期
8 程方杰,廉金瑞,单平,胡绳荪;铝合金电阻点焊电极烧损机理的研究[J];兵器材料科学与工程;2003年02期
9 曹彪,曾敏,朱祥彪;精密逆变电阻点焊的应用[J];电焊机;2003年01期
10 徐进,牛占文,廉金瑞,李宝清,吴志生;电阻点焊过程数值模拟的研究与进展[J];焊接技术;2003年01期
相关会议论文 前10条
1 邸桂琳;;飞机钛合金电阻点焊生产中压痕深度控制研究[A];第十届沈阳科学学术年会论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2013年
2 杨清智;;智能化中频逆变电阻点焊系统在企业内的应用[A];2007年全国机电企业工艺年会《星火机床杯》工艺创新发展绿色制造节约型工艺有奖征文科技论文集[C];2007年
3 张延松;P.C.Wang;陈关龙;;车身电阻点焊电极修磨时刻的在线判别方法[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
4 玄文博;罗震;李洋;凡乃峰;;基于迭代Tikhonov正则化方法的电阻点焊熔核反演成像研究[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
5 凡乃峰;罗震;李洋;玄文博;;用共轭梯度正则化方法研究电阻点焊熔核反演成像[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
6 刘培基;苏瑾;呼延新岗;;无压痕电阻点焊[A];第二届中国北方焊接学术会议论文集[C];2001年
7 方平;黎华;;基于动态电参数分析的电阻点焊质量判别研究[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
8 张建勋;雷兵飞;;电阻点焊过程数值模拟与仿真分析技术[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
9 张勇;谢红霞;马铁军;李鹏雁;;不锈钢电阻点焊熔核冷却速度的计算[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
10 田健;翟秋亚;陈凯;徐锦锋;;应用高熵合金箔带电阻点焊钛/钢的试验研究[A];第四届数控机床与自动化技术高层论坛论文集[C];2013年
相关重要报纸文章 前4条
1 全荣;有助于车身轻量化的新一代电阻点焊技术[N];世界金属导报;2013年
2 记者 张彬彬;为中国产业工人摘得科技大奖[N];吉林日报;2012年
3 本报记者 陈楚;自主创新助一汽自主腾飞[N];中国商报;2012年
4 记者 宗宝泉;一汽点焊工探囊国家科技进步奖[N];科技日报;2012年
相关博士学位论文 前10条
1 沈琦;高强钢磁控电阻点焊机理与工艺方法研究[D];上海交通大学;2012年
2 刘静;不锈钢电阻点焊质量超声波定量及智能化检测研究[D];吉林大学;2015年
3 文静;电阻点焊质量监测智能化及系统研究[D];吉林大学;2010年
4 张鹏;双相钢电阻点焊性能特征与焊接机理研究[D];华中科技大学;2010年
5 王先锋;基于电极振动的电阻点焊质量监测方法与机理研究[D];上海交通大学;2011年
6 梁彩平;管—板单面电阻点焊环形熔核形成过程及性能研究[D];上海交通大学;2008年
7 李洋;电阻点焊形核基础问题及焊点质量强化研究[D];天津大学;2014年
8 曹海鹏;铝合金点焊工艺设计及质量控制智能化研究[D];吉林大学;2005年
9 韩敬华;铝合金电阻点焊分形接触电阻及对质量影响的研究[D];天津大学;2009年
10 郎波;AZ31B镁合金电阻点焊研究[D];吉林大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 范亚楠;电阻点焊电流参数信息监测及分析研究[D];吉林大学;2012年
2 周华飞;高频逆变电阻点焊电源的研制[D];华南理工大学;2015年
3 陈燕飞;轻量化汽车车身先进高强钢的电阻点焊研究[D];南昌大学;2015年
4 陈飞;铝—硅先进高强度钢电阻点焊焊接工艺及组织与性能研究[D];江苏科技大学;2015年
5 王t;铝合金/低碳钢电阻点焊动态过程研究[D];上海交通大学;2015年
6 周婷婷;汽车用铝合金焊件的点焊质量分析[D];武汉工程大学;2015年
7 杨潇;TTS443电阻点焊数值模拟及组织性能研究[D];太原理工大学;2016年
8 张大龙;基于STM32的电阻点焊质量在线检测系统开发[D];东北大学;2014年
9 苏雷;6061-T6铝合金/SUS301L不锈钢异种金属电阻点焊的研究[D];吉林大学;2016年
10 柳艳军;16Mn钢/6063-T6铝合金异种金属电阻点焊的研究[D];吉林大学;2016年
,本文编号:1976086
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/1976086.html