車(chē)用雙相鋼DP780的激光焊接接頭組織性能研究.pdf

1、雙相鋼成本低、加工硬化率高、屈強(qiáng)比低,并且能夠連續(xù)屈服,具有優(yōu)良的沖壓和成形性能,已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于汽車(chē)制造領(lǐng)域。相對(duì)于傳統(tǒng)焊接方法,雙相鋼的激光焊接具有能量集中、軟化區(qū)窄、生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢(shì),正在成為雙相鋼焊接的主要手段。在雙相鋼的實(shí)際部件應(yīng)用中,接頭組織及性能必須要滿(mǎn)足需求。因此研究雙相鋼激光焊接接頭組織性能對(duì)于深入了解雙相的焊接性以及促進(jìn)雙相鋼的激光焊接的實(shí)際應(yīng)用具有重大意義。
　　 本文首先采用4000W盤(pán)片式Y(jié)b:YAG

2、固體激光器,利用激光深熔焊原理對(duì)1.2mm厚的先進(jìn)高強(qiáng)鋼DP780進(jìn)行激光對(duì)接焊研究。并采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等分析測(cè)試手段,研究了焊接接頭的微觀(guān)組織,并總結(jié)了激光焊接參數(shù)對(duì)接頭組織與力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　 通過(guò)掃描電鏡觀(guān)察發(fā)現(xiàn),焊縫主要由板條馬氏體、低碳貝氏體及殘余奧氏體構(gòu)成,板條馬氏體的存在大大提高了焊縫的顯微硬度。為確定焊縫中馬氏體的含量,試驗(yàn)采用彩色金相分析技術(shù),首先確定了焊縫中馬氏體與殘余奧氏體的體積分

3、數(shù),然后通過(guò)微區(qū)X射線(xiàn)衍射分析技術(shù),進(jìn)一步測(cè)得殘余奧氏體的含量,最終確定焊縫馬氏體的體積分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)得出:焊接速度提高,能使得馬氏體體積分?jǐn)?shù)增加,這是因?yàn)檩^大的冷卻速度提供了更大的過(guò)冷度,使得更多的低碳相轉(zhuǎn)變成板條馬氏體組織。實(shí)驗(yàn)還通過(guò)透射電鏡觀(guān)察了焊縫中馬氏體、貝氏體及殘余奧氏體的形貌,發(fā)現(xiàn)提高焊接速度,能使得馬氏體與貝氏體的寬度減小。
　　 焊縫顯微硬度是母材的1.6倍以上,焊接接頭存在熱影響軟化區(qū),軟化區(qū)的形成是由于在焊接熱

4、循環(huán)的作用下,經(jīng)控軋?zhí)幚淼碾p相鋼中儲(chǔ)存的大量畸變能釋放出來(lái)而發(fā)生形變回復(fù)和再結(jié)晶。拉伸試驗(yàn)中,焊接接頭均斷裂于母材而不是軟化區(qū),是因?yàn)榧す夂附訒r(shí)軟化區(qū)較窄且顯微硬度下降只有1％左右。杯突實(shí)驗(yàn)中,激光功率為2000W、焊接速度2m/min、4m/min時(shí),焊接接頭撕裂發(fā)生在垂直于焊縫部位,此時(shí)焊縫硬度值的升高是接頭成形能力下降的主要原因。激光功率4000W、焊接速度2m/min時(shí),撕裂沿軟化區(qū)發(fā)生,此時(shí)較寬的軟化區(qū)導(dǎo)致了焊接接頭成形能力的