基于溫度場的雙相鋼點焊接頭微觀組織和應(yīng)力場研究.pdf

1、雙相高強(qiáng)度鋼具備高強(qiáng)度和耐腐蝕性,且具有良好的沖壓性能,已成為未來發(fā)展輕質(zhì)量高安全性汽車的主要材料,廣泛應(yīng)用在汽車車身的電阻點焊制造中。通過數(shù)值模擬技術(shù)對雙相鋼電阻點焊過程中的點焊接頭形成機(jī)理、微觀組織轉(zhuǎn)變和焊接變形控制進(jìn)行研究,設(shè)法獲得高質(zhì)量點焊接頭,將對雙相鋼在今后的廣泛使用產(chǎn)生重要的影響。
　　本文以厚度為1.7mm的雙相高強(qiáng)度鋼DP600為研究對象,采用順序耦合方式和熱彈塑性理論,在所得溫度場的結(jié)果基礎(chǔ)上對電阻點焊過程中雙

2、相鋼點焊接頭的微觀組織轉(zhuǎn)變和應(yīng)力應(yīng)變場及工件變形進(jìn)行了分析研究。
　　首先通過建立二維軸對稱模型,充分考慮接觸電阻、固液相變潛熱、邊界散熱條件以及熱電參數(shù)隨溫度變化的影響,得到溫度場計算結(jié)果,分析了加熱階段的熔核形成過程和冷卻階段的溫度變化規(guī)律。通過對比不同焊接工藝參數(shù)下的所得熔核模擬值與實驗結(jié)果,驗證了溫度場模擬的準(zhǔn)確性。
　　結(jié)合溫度場結(jié)果和金相實驗,對點焊接頭微觀組織轉(zhuǎn)變的研究表明:加熱階段,熱輸入越多,奧氏體化越均勻

3、,點焊接頭越均勻,冷卻階段點焊接頭熱影響區(qū)發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,越靠近熔核區(qū),馬氏體晶粒尺寸越大。
　　對應(yīng)力場的模擬中,利用線性混合法則考慮相變對熱膨脹系數(shù)的影響,分析了預(yù)壓、通電加熱及壓力維持冷卻階段的應(yīng)力應(yīng)變分布及變化規(guī)律,在此基礎(chǔ)上對工件變形的分析表明:明顯的電極壓痕在通電中期形成,且逐漸變大直到冷卻階段結(jié)束;劈尖形成于通電初期,到通電結(jié)束時變?yōu)樽畲?冷卻階段又逐漸變小。對冷卻階段而言,冷卻時間越長,電極壓痕越深,劈尖卻越小,而