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《不等厚高强钢激光拼焊板焊缝组织及胀形性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、不等厚高强钢激光拼焊板焊缝组织及胀形性能分析刘广达1,2,李云涛1,2,建1,3,毕大森1,3张(1.天津理工大学材料科学与工程学院,天津300384;2.天津理工大学天津市光电显示材料与器件重点实验室,天津300384;3.天津理工大学显示材料与光电器件省部共建教育部重点实验室,天津300384)摘要:采用激光焊接方法,针对1.8mm厚的SAPH440与2.2mm厚的DP600高强钢实施激光拼焊.测试了不等厚拼焊板焊接接头的金相组织以及显微硬度,然后通过杯突试验对所得到的不等厚高强钢拼焊板的胀形性进行了研究,进一步与母材
2、的胀形性相比较.结果表明,焊缝的金相组织为针状铁素体和板条马氏体,焊缝两侧硬度分布不同,焊缝处的硬度要高于母材.拼焊板的杯突值低于任何一侧母材的杯突值,焊缝的位置对不等厚拼焊板的胀形性有一定的影响,薄板所占比例越大拼焊板的胀形性越好,在胀形成形过程中焊缝向厚板侧移动.关键词:不等厚;高强钢;拼焊板;胀形性中图分类号:TG456.7文献标识码:A文章编号:0253-360X(2010)04-0061-04刘广达0序言量和生产效率高,且生产成本低,因此受到汽车和钢铁工业界的极大关注,是未来拼焊板技术发展的重要方向.文中对不等厚
3、高强钢激光拼焊板的胀形性进行研究,探讨了焊缝对拼焊板胀形性的影响.随着科学技术的发展,对汽车、飞机等制造业的板材成形件提出了越来越高的要求,其中,要求减轻重量、降低能源消耗是大家关注的重点.拼焊板就是适应这一要求而出现的一种新的加工技术.拼焊板是指在成形前将不同厚度、不同材质或不同表面涂层的平板材料焊接在一起而形成的平板坯1试验方法1.1试验材料试验采用上海宝钢所提供的SAPH440(厚1.8料[1,2].拼焊板冲压成形后,在满足零件不同性能要mm,屈服强度=460MPa,抗拉强度Rm=590ReL求的同时,还能满足减少重
4、量、节约能源要求的目的[3,4].随着材料科学的不断发展,有越来越多的材料投入到拼焊板的生产,其中以高强钢用量较多.工程材料中一般将屈服强度在210～550MPa的钢材定义为高强度钢(HSS)[5].采用高强度钢作拼焊板母材,可以在零件的设计上采用更薄的钢板,并能获得相同的强度,降低了零件的重量.激光焊技术是20世纪60年代发展起来的以高能量密度的激光为热源的精密焊接技术,已经在许多行业得到广泛应用.与传统的焊接方法相比,激光焊具有焊接速度快、生产效率高、焊缝深宽比大、热输入小、焊接热影响区小、焊接变形小等优MPa)与高强
5、钢DP600(厚2.2mm,屈服强度=ReL410MPa,抗拉强度Rm=490MPa)用激光焊接而成的激光拼焊板.母材SAPH440与DP600的化学成分如表1所示,焊接成的拼焊板如图1所示.表1Table1材料化学成分(质量分数,%)Chemicalcompositionofmaterials材料CSiMnPSAlSAPH440≤0.210.07≤0.300.51≤1.501.40≤0.030≤0.025≥0.010DP6000.0120.0051.2试验设备用HMV22T型显微硬度计对拼焊板的焊缝区进行显微硬度测试.杯
6、突试验在数字显示半自动杯突试验机上进行.点[6-8].采用激光焊接的高强钢拼焊板不仅产品质收稿日期:2008-10-20基金项目:天津市科技支撑计划资助项目(07ZCKFGX02400)62焊接学报第31卷图1拼焊板Fig11Tailorweldedblanks(TWB)图3焊接接头显微组织Fig13Microstructureofweldjoint1.3试验试样杯突试验的1号、2号试样分别为母材SAPH440和DP600,图2给出3号、4号、5号为不等厚拼焊板试样的试样尺寸(单位为mm).图4SAPH440侧热影响区显微
7、组织Fig14MicrostructureofSAPH440HAZ图5为DP600侧热影响区组织形貌,组织为块状珠光体和铁素体,珠光体和铁素体大小不均匀.在该区域也有一部分组织发生了相变重结晶过程.图2拼焊板杯突试样Fig12ProfileanddimensionsofTWBcuppingtestspeci2mens2试验结果分析2.1焊缝及热影响区组织分析图3为拼焊板焊缝金相组织形貌,图中可看出,少量的先共析铁素体沿柱状晶界分布,从晶界向晶内发展,晶内为针状铁素体.先共析铁素体是焊缝在凝固结晶全部生成柱状晶奥氏体以后,固
8、相的铸态奥氏体组织首先发生相变析出的组织.针状铁素体是焊缝中希望的组织,在性能上随着针状铁素体细小密集,数量增大而韧性提高.在激光焊接的条件下,焊缝区受到急速加热和冷却,此时奥氏体过冷到Ms温度以下就发生马氏体转变,由于母材本身含碳量少,因此焊缝中出现了板条状马氏体.图4为SAPH440侧热影响区组织形
