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高Al冷轧双相钢WHT600DP点焊性能研究
更新时间:2015.12.07 新闻来源:

随着全球环境和能源危机的日益加剧,节能减排逐渐成为新一代轿车设计和制造中面临的重要问题。减少汽车自重是降低燃油消耗和温室气体排放的最有效措施。双相钢等高强钢因具有强度高、加工性能好等优良的综合性能而得到世界各国的大力开发和研究,成为车身轻量化用钢的热门材料。在汽车制造业中,电阻点焊是主要的连接技术。由于电阻点焊具有生产效率高、易于实现自动化等优点,已在汽车工业中广泛采用,并将继续成为汽车工业中高强钢板的主要焊接方法。因此,点焊性能的好坏在很大程度上影响着高强钢在汽车制造领域的应用。高强钢通常因为碳含量和合金元素含量较高而影响可焊性,在点焊中容易出现接头脆化、热影响区软化以及焊点界面断裂等问题。因此,高强钢的焊接技术一直被汽车厂商密切关注,成为国内外学术界和工程人士所关注的研究课题。本文对某钢开发的 600MPa级高Al冷轧双相钢WHT600DP的电阻点焊性能进行了研究,并对不同材料搭配方式下点焊接头的显微组织、显微硬度、拉伸剪切强度等进行了详实的分析,以便为轻量化生产中双相钢点焊工艺的制定提供指导。

  实验采用的WHT600DP高Al冷轧双相钢、DC03普通汽车板及WH260Y低合金高强汽车板三种材料的成分及力学性能如表1所示,其厚度分别为 1.4、1.0和1.2mm。点焊试验所用点焊机为三相次级整流直流焊机,型号为TZ-3×40,采用DEP-100S编程器设置焊接参数。本研究采用单脉冲规范进行点焊工艺试验,焊接时电极压力3.0kN,焊接时间200ms,焊接电流6.0~9.5kA。焊接过程中电极充分水冷。

  表1 试验材料的化学成分及力学性能

材料
厚度/mm
化学成分(质量分数,%
力学性能
C
Si
Mn
P
S
Alt
Rp0.2/MPa
Rm/MPa
A80(%)
n90
DC03
1.0
0.015
0.007
0.222
0.01
0.009
0.032
197
320
39.5
0.22
WH260Y
1.2
0.001
0.087
0.797
0.07
0.006
0.038
270
425
35
0.194
WHT600DP
1.4
0.095
0.12
1.14
0.01
0.0026
0.8508
385
610
23
0.16

  在相同焊接工艺条件下,WHT600DP同种材料点焊接头和异种材料点焊接头均具有良好的熔核质量,熔核部分组织均匀,以马氏体组织为主。 WHT600DP三种接头熔核区的硬度均在350~400HV0.2之间,说明异种材料搭配点焊时DC03和WH260Y两种强度相对较低的材料对熔核的稀释作用并不明显。WHT600DP同种材料点焊接头的拉剪强度明显高于WHT600DP与DC03及WH260Y异种材料的点焊接头拉剪强度。三种点焊接头强度的最大值均满足JISZ3140要求。

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