双相钢DP540、DP590焊接工艺研究

实验通过对DP540、DP590采用各类型不同焊接实验,对比力学性能及微观金相组织找出合理的焊接工艺,同时进行不同工艺参数条件下的熔敷效率及焊道成形性、飞溅量的变化研究,试验用焊接材料熔敷金属力学性能及扩散氢含量测试,研究焊缝经过超声冲击(UIT)处理后的力学性能、疲劳强度及接头内部残余应力的变化。

DP540双相钢闪光对焊接头的组织与硬度研究

对两种成分的DP540双相钢进行了闪光对焊。采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度计检测了焊接接头的显微组织和显微硬度。试验结果明,1号试样的焊缝中心区的板条马氏体量比2号试样多,2号试样焊缝中心区和粗晶区中铁素体内有岛状马氏体。1号试样焊缝的母材区域马氏体呈大块状,且铁素体较粗大,而2号试样焊缝母材区域的马氏体呈岛状,铁素体较细小。显微硬度测定结果表明,两种试样焊缝特征区域马氏体和铁素体的形态差异是造成显微硬度差异的主要原因。因此,应精确控制DP540双相钢的化学成分,以优化闪光对焊的焊接接头的显微组织、提高其力学性能。

DP540双相轮辋钢焊接接头组织特征及其不均匀变形研究

利用金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)研究了DP540双相钢闪光对焊接头各特征区域的组织。利用显微维氏硬度计和万能拉伸试验机测量了焊接接头的硬度和拉伸性能。研究发现:DP540双相钢闪光对焊接头存在5个特征区域,分别为焊接界面区、粗晶区、再结晶区、部分再结晶区和母材,其中界面区的硬度最高。焊接接头的屈服强度为464 MPa,抗拉强度为517 MPa,断后伸长率为21.5%,试样在应变为8.5%时发生缩颈,断裂位置处于粗晶区。利用IPP分析软件统计了焊接接头各特征区铁素体和马氏体两相的比例,结果表明,不同特征区两相比例的差异是造成DP540双相钢焊接接头在拉伸过程中产生不均匀变形的主要原因。

屈强比对DP540双相钢闪光对焊接头变形行为的影响

对屈服强度不同、厚度为6 mm的DP540双相钢板进行了闪光对焊。检测了焊接接头的显微组织和拉伸性能。结果显示:屈服强度为338 MPa的焊接接头屈强比为0.62,拉伸试样断裂在粗晶区;屈服强度约为450 MPa的焊接接头的屈强比为0.8~0.9,拉伸试样断裂于母材;屈强比较低的接头母材组织粗大且马氏体呈大块状,粗晶区部分铁素体晶粒尺寸达50μm以上;焊接接头在拉伸试验过程中首先在粗晶区产生塑性变形,其不同区域的变形不均匀;屈强比较大的焊接接头母材铁素体晶粒尺寸约为10μm,粗晶区铁素体晶粒尺寸约为20μm;特征区组织细小且马氏体呈岛状弥散分布的焊接接头在拉伸试验过程中能均匀变形。

DP540双相钢焊接接头组织与拉伸断裂位置研究

以DP540双相钢轮辋焊接接头为研究对象,借助光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对焊接接头特征区域的显微组织进行了观察与表征。并结合显微硬度的测试和拉伸试验,对接头拉伸断裂位置不同的原因进行了分析。结果表明:DP540双相钢母材为铁素体和马氏体双相组织,但2号试样的组织明显比1号试样细小。焊缝中心区硬度最高,从粗晶区到母材区硬度逐渐降低。1号接头试样的母材组织粗大且马氏体呈大块状,母材硬度为150~170 HV0.2,在拉伸变形时断裂在粗晶区;2号接头试样的母材组织细小且马氏体呈岛状弥散均匀分布,母材硬度为160~180 HV0.2,在拉伸变形时断裂在母材。因此,两种钢母材组织的差异进而影响整个焊接接头的组织分布是造成焊缝断裂位置不同的主要原因。