DP780镀锌双相钢GMA焊工艺及气孔形成机理

发布时间：2017-04-13 19:18

  本文关键词：DP780镀锌双相钢GMA焊工艺及气孔形成机理，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：双相钢因其同比强度高、无屈服延伸、无室温时效、屈强比低、初始加工硬化速率高及良好的焊接性,已成为汽车工业中广泛使用的重要钢种。GMA焊是应用广泛的焊接方法之一,焊接效率高,生产成本低,其与工业机器人的配合使用为自动化生产提供了诸多便利,降低劳动强度并改善工作环境。表面涂镀锌层是钢材防腐的常用方法,但锌层会影响焊接过程的稳定性,并可能导致焊接缺陷,其中气孔的控制是焊接的难点之一。本文以1.4mm厚DP780镀锌双相钢为研究对象,研究其GMA搭接焊接工艺及焊缝气孔的形成机理和控制方法。在GMA焊脉冲模式下,研究了焊接速度、送丝速度、焊枪位置和角度、焊丝干伸长和保护气流量对焊接过程稳定性的影响,同时试验了不同焊接速度下各模式的焊接参数区间。试验结果表明,焊接速度为10mm/s时,焊接1.4mm厚DP780镀锌双相钢搭接接头的最佳匹配送丝速度为3.2m/min;焊接线能量改变时,线能量过高下板易烧穿,线能量过低焊缝易出现咬边或未满焊缺陷;焊丝对准搭接位置根部,焊枪工作角70°,行进角80°为最佳焊接姿态;焊丝干伸长为12mm,保护气流量为25L/min时可获得较好的焊缝外观成形和气孔状况;不同焊接速度下,直流、CMT模式的适应性最好,脉冲、双脉冲模式的适应性随焊接速度的提高逐渐变差,CMT+脉冲模式的适应性最差。采用X射线无损检测方法分析了1.4mm厚DP780镀锌双相钢GMA焊直流、脉冲、双脉冲、CMT、CMT+脉冲模式焊缝的气孔状况。焊接线能量越高,熔池金属高温保持时间越长,焊缝气孔数量越少;不同焊接速度下,双脉冲模式电弧对熔池的搅拌作用使得焊缝气孔数量最低;由于混合气的电弧温度随CO2比例的增加而提高,熔池高温保持时间更长,锌气泡容易逸出,各模式下使用82%Ar+18%CO2混合气焊接的焊缝气孔数量均较90%Ar+10%CO2的少;板间预留间隙,锌蒸汽从间隙处扩散排出,进入熔池的锌蒸汽量减少,焊缝气孔状况得到改善,焊接过程散热速度加快,熔池金属高温停留时间短,焊缝气孔数量增多。分析了焊接接头组织和力学性能,焊接接头各区域未发现大量低强度组织,接头硬度最低值在母材和热影响区的交界处,拉剪试验结果表明,在直流、脉冲、双脉冲和CMT模式下,使用82%Ar+18%CO2保护气焊接试样,线能量较高的焊接接头的强度均高于线能量较低的焊接接头。使用82%Ar+18%CO2保护气焊接的接头强度高于使用90%Ar+10%CO2的焊接接头,焊接线能量越高,焊缝气孔数量越少,有效承载面积越大,焊接接头强度越高,直流、脉冲、双脉冲模式的焊接接头易在母材断裂,CMT模式热输入较低,焊缝气孔数量较多,接头易在焊缝区断裂。
【关键词】：DP780 搭接接头 GMA焊 电源模式 气孔
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG457.11
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-26
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 镀锌钢12-17
• 1.2.1 电镀锌钢13-14
• 1.2.2 热镀锌钢14-15
• 1.2.3 双相钢15-16
• 1.2.4 热镀锌双相钢16-17
• 1.3 镀锌钢的焊接17-22
• 1.3.1 电阻点焊17-18
• 1.3.2 激光焊18-21
• 1.3.3 GMA焊接21-22
• 1.4 CMT技术及应用现状22-25
• 1.5 本课题主要研究的内容25-26
• 第二章 试验材料、设备及方法26-34
• 2.1 试验材料26-27
• 2.2 试验设备27-29
• 2.3 试验过程29-31
• 2.3.1 焊前准备29-30
• 2.3.2 施焊30-31
• 2.4 气孔测定31-32
• 2.5 接头性能测试及组织分析32-34
• 2.5.1 拉剪强度试验32
• 2.5.2 显微硬度试验32-33
• 2.5.3 显微组织33-34
• 第三章 焊接工艺参数对焊缝成形的影响34-51
• 3.1 试验参数的确定34-47
• 3.1.1 基本参数的选择34-36
• 3.1.2 焊接速度对比36-38
• 3.1.3 焊枪位置对比38-39
• 3.1.4 焊枪角度确定39-44
• 3.1.5 干伸长和保护气流量44-47
• 3.2 焊接工艺参数区间47-50
• 3.3 本章小结50-51
• 第四章 DP780镀锌钢焊接接头气孔研究51-63
• 4.1 镀锌钢板焊缝气孔产生机理51-52
• 4.2 气孔状况影响因素52
• 4.3 6mm/s焊速下不同电源模式的气孔状况52-54
• 4.4 不同线能量下的气孔状况54-59
• 4.5 6mm/s焊速下不同保护气的气孔状况59-60
• 4.6 工装条件对气孔状况的影响60-61
• 4.7 本章小结61-63
• 第五章 DP780镀锌钢焊接接头组织性能研究63-76
• 5.1 试验准备63
• 5.2 焊接接头显微组织63-66
• 5.3 焊接接头硬度分布66-67
• 5.4 焊接接头力学性能67-72
• 5.4.1 试样制备67-68
• 5.4.2 保护气对接头力学性能的影响68-70
• 5.4.3 线能量对接头力学性能的影响70-72
• 5.5 断口形貌72-75
• 5.6 本章小结75-76
• 第六章 结论76-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-81
• 硕士在读期间发表的论文81

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