DP980高强钢电阻点焊工艺及接头组织与性能

发布时间：2020-03-26 10:56

【摘要】：随着科学技术的发展和社会文明的提高,人们对于汽车的要求也越来越高,不仅要求其具有良好的舒适性和安全性,还要求能够做到节能、环保。作为具有很大应用前景的轻量化材料,高强钢以其强度高、成型性能好、能量吸收率高以及防撞凹性能好等综合优势,已被广泛应用于汽车生产制造行业中。电阻点焊具有焊接过程短、生产效率高、自动化程度高的优点,是汽车生产中应用最广泛的焊接技术之一。高强钢电阻点焊工艺窗口较窄;在电阻点焊过程中极易产生虚焊、飞溅和缩孔等缺陷;成为制约高强钢广泛应用的技术瓶颈。本文针对上述高强钢电阻点焊难点制定实验方案,研究了DP980高强钢点焊工艺窗口,并且分析了焊接电流、焊接时间和电极压力对电阻点焊接头组织和性能的影响规律。试验结论如下:DP980高强钢点焊在工艺窗口内焊接性良好,工艺窗口较窄,但仍然符合GWS-5A标准要求,能够在最窄电流宽度8.6 kA到10.3 kA范围内获得满足要求的熔核尺寸。DP980高强钢点焊接头熔核区组织主要为有方向性的柱状晶结构,为粗大的板条马氏体组织,晶粒较母材和热影响区处更粗大。工艺窗口内右边界各关键点相对于左边界各关键点而言,其接头熔核区组织更粗大,力学性能更好;总的来说,DP980高强钢电阻点焊在工艺窗口内接头性能优秀。在工艺窗口外由于工艺参数选择不当,焊接的点焊接头会出现缩孔、飞溅等缺陷,焊接性较差。不同点焊工艺参数下,点焊接头压痕深度会发生变化,影响接头美观和质量。焊接电流越大,焊接时间越长,点焊接头压痕深度越大;电极压力越大,压痕深度越小,但变化不明显。随着焊接电流的增大、焊接时间的延长、电极压力的减小即焊接热输入的不断增加,熔核区和热影响区的微观组织组成没有发生变化,但马氏体组织晶粒不断长大并粗化。点焊工艺参数对接头力学性能有着显著影响。当焊接电流在8.0 kA到10.0 kA之间变化时,随着焊接电流的增加,焊点熔核尺寸不断增大,剪切力也不断增加,焊接接头强度随之升高;焊接电流为10.5 kA时,焊接热输入过大,引起熔核内部液态金属的飞溅,点焊接头强度降低。当焊接时间从150 ms增加到400 ms时,随着热输入的增加,焊点熔核尺寸逐渐增大后趋于稳定。但是点焊接头剪切强度随着时间增加会下降。电极压力过小会使接头产生缩孔缺陷,导致熔核尺寸和接头强度有所下降,之后随着压力增大,熔核尺寸和剪切强度先增后减。DP980高强钢点焊接头熔核区的硬度最高;热影响区的硬度随着离中心的距离增加而逐渐降低;母材区域的硬度略高于热影响区硬度。不同工艺参数下接头处硬度值会发生变化。随着焊接电流增大,焊接时间变长,电极压力变小,焊接热输入变大,接头硬度值减小。在剪切条件下,DP980高强钢电阻点焊接头主要有两种断裂模式,即属于脆性断裂的界面断裂和属于韧性断裂的熔核拔出断裂。
【图文】：

汽车板,电阻点焊,轻量化

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【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG453.9

【参考文献】