DH980高强钢电阻点焊工艺研究

以汽车车身DH980-GI钢板电阻点焊为研究对象,通过参数实验优化设计,接头强度、接头硬度和接头抗点焊液态金属脆(LME)分析等手段,研究了焊接电流等参数对钢板电阻点焊接接头性能的影响,并对板材的点焊液态金属脆敏感性进行测试研究。试验结果显示,在电极压力4.5 kN、焊接时间380 ms的条件下,焊接电流在6.8~8.1 kA内,不同电流的接头熔核区域显微硬度值相近,均在470~510 HV内,熔核直径均满足标准要求。LME测试结果显示,在6.8~10.5 kA电流范围内未出现LME裂纹,而11~14.5 kA电流范围内出现了A类LME裂纹。力学性能测试结果显示,在焊接电流6.8 kA时,接头抗剪强度为901~911 MPa,在焊接电流8.1 kA时,为738~783 MPa,抗剪力均达到21 kN以上,均满足标准要求。

电流密度对DH980高强钢氢扩散及氢脆行为的影响

在实验室研究钢的氢脆行为时的影响因素较多,而目前氢含量对氢脆敏感性的影响也并未有一致的结果,因此,通过电化学充氢、热脱氢分析、氢渗透实验和慢应变速率拉伸等实验,研究了电流密度对充氢含量及氢渗透行为的影响,氢含量对DH980高强钢氢脆敏感性和氢致裂纹形核及扩展的规律。结果表明,充氢后钢中的氢含量随着电流密度的增加而增加,且实验室充氢后钢吸附的氢大部分为可扩散氢;试样经预充氢,在慢应变速率拉伸的条件下,氢有足够的时间迁移至缺陷及应力集中的地方,导致钢的断裂强度和位移量明显下降。而钢的强度和位移量并不随着氢含量的增加而降低,在4 mA/cm~2进行电化学充氢时钢的力学性能最差,且断口形貌的裂纹源区由未充氢时的韧窝转变为穿晶断裂,并随着电流密度的增加逐渐转变为解理/准解理的形貌。另外,观察到氢致裂纹多形核在马氏体附近,并优先沿界面处扩展。

加热时间对镀锌高强钢板液态金属脆性的影响

电阻焊接技术是汽车车身结构和零件拼接的主要连接技术。但是镀锌高强钢板材在电阻焊接过程中会发生液态金属脆现象,造成焊点开裂。为了改善DH980镀锌高强钢板的液态金属脆性断裂难题,研究了加热时间对DH980镀锌高强钢板拉伸脆性断裂的影响机理。采用高温拉伸试验模拟镀锌高强钢板电阻焊接的过程,在800℃下分别对镀锌高强钢和不镀锌高强钢进行拉伸试验。试验结果表明,镀锌高强钢试样的抗拉强度小于不镀锌试样的抗拉强度。在800℃下对镀锌高强钢试样分别保温10、20、30、40 s后拉伸,发现保温10、30、40 s的试样的抗拉强度比不保温试样的抗拉强度大。使用扫描电子显微镜观察拉断后样品的微观相貌和镀层变化情况,发现拉断后的试样的镀锌层主要由α(Zn)+L相和α(Zn)相组成。α(Zn)+L相为α(Zn)与液态锌的混合相,使得镀锌高强钢在拉伸试验过程中存在液态金属。同时,镀锌高强钢试样收到拉伸应力的作用,满足了液态金属脆现象发生的条件,即存在液态金属且钢基体受到拉伸应力的作用。因此在800℃下对DH980镀锌高强钢进行拉伸试验会发生液态金属脆现象。随着保温时间的延长,靠近钢基体位置的α(Zn)+L相逐渐转变为α(Zn)相。α(Zn)相在800℃下为固态,可以避免钢基体与液态锌接触。因此,增大保温时间可以对DH980镀锌钢板的液态金属脆起到一定的抑制作用。

高铝增强成形性双相钢980DH组织性能研究

采用相变淬火膨胀仪、连退热模拟试验机等开展高铝增强成形性双相钢980DH静态连续冷却转变、连续退火工艺对冷轧板组织、性能的影响规律研究。结果显示:冷却速率在5~10℃/s,只发生贝氏体相变;当冷速>15℃/s后,随着冷速的提高,贝氏体占比减少,马氏体含量增加;980DH钢基体组织主要为铁素体、马氏体和残余奥氏体;均热温度(780~800℃)×160 s、缓冷温度650~700℃、冷却速率50℃/s快冷至300℃,保温5 min时效处理后空冷至室温,可获得性能优异的CR550/980DH。研究结果对工业开发高级别DH钢具有指导意义。