22MnB5熱沖壓成形用鋼電阻點(diǎn)焊工藝與性能研究.pdf

1、為了保證節(jié)能、環(huán)保、安全，汽車的研究方向向著汽車輕量化發(fā)展，汽車用鋼向高強(qiáng)度研發(fā)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。由于高強(qiáng)度鋼的冷成形困難、易開裂、回彈，影響成形件的形狀穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性。熱沖壓成形技術(shù)的出現(xiàn)能夠滿足性能要求和成形性要求。電阻點(diǎn)焊是目前車身焊裝生產(chǎn)最主要的工藝方法。熱沖壓成形鋼沖壓成形硬化后的組織為全馬氏體組織，其電阻點(diǎn)焊過程物理冶金行為與普通高強(qiáng)度鋼板相比差異較大，在焊接過程中易出現(xiàn)縮孔、未焊透等問題，且其焊接接頭組織韌性較差。因此

2、，本文擬研究熱沖壓成形用鋼的組織與性能、電阻點(diǎn)焊工藝與性能，及其焊接過程的物理冶金機(jī)理。
　　本文以國內(nèi)武鋼廠生產(chǎn)的熱沖壓成形用鋼板22MnB5為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)研究了熱沖壓成形用鋼沖壓后的組織與性能，以及熱沖壓成形用鋼的相變行為。在此基礎(chǔ)上本文通過調(diào)整焊接工藝參數(shù)實(shí)施點(diǎn)焊操作，并對(duì)焊接接頭的力學(xué)性能、熔核直徑、顯微硬度和微觀組織進(jìn)行分析，研究熱沖壓成形用鋼的電阻點(diǎn)焊性能。論文主要研究成果如下:
　　(1)研究了熱沖壓成形用鋼

3、的靜態(tài)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變規(guī)律。熱沖壓成形用鋼發(fā)生全馬氏體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度為20℃/s，Ac3溫度為785℃，為本研究中采用平面模具模擬熱沖壓板材提供了工藝指導(dǎo)依據(jù)。用于焊接研究的通過模擬熱沖壓處理的板材，組織為全馬氏體，力學(xué)性能良好，抗拉強(qiáng)度1385MPa，組織性能與工業(yè)熱沖壓成形零件一致。
　　(2)通過優(yōu)化焊接電流、焊接時(shí)間、電極壓力等關(guān)鍵參數(shù)，該22MnB5熱沖壓成形用鋼獲得了良好電阻點(diǎn)焊性能，熔核直徑和力學(xué)性能均滿足要求。優(yōu)化

4、工藝條件下(I:9.5～10.5kA，t:20～35cyc，F(xiàn):8.0～9.5kN)點(diǎn)焊接頭的失效形式為熔核拔出，1.5mm厚板材焊接的最大拉剪力達(dá)20～26kN，最大正拉力為7～8.5kN，剪性比～0.31，焊接接頭具有較好的韌性。
　　(3)該電阻點(diǎn)焊接頭分為母材區(qū)、熱影響區(qū)和熔核區(qū)。母材硬度為498HV10;熱影響區(qū)因焊接過程被加熱而形成回火馬氏體，其硬度降低至435～440HV10;熔核區(qū)為液相快速凝固后形成的回火馬氏體組