對(duì)于熱軋雙相鋼焊接性能研究

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1、維普資訊http://www.cqvip.comVo1．221缸．i第卷期太原工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)1991年3月A爆J一業(yè)^千干碾Mar．1991IOURNALOFTAIYUANUNIVERSITY0FTECHN0LOGY熱軋雙相鋼焊接性能研究揚(yáng)曉華(材料科學(xué)與工程系)擅要本文采用熱模擬技術(shù)，對(duì)熱軋兢相銅的：氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接性能進(jìn)行T研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，熱軋兢相銅焊接熱影響區(qū)在熱循環(huán)峰值溫度為60013左右赴發(fā)生軟化，其原因與馬氏體高溫回火使內(nèi)應(yīng)力釋放震鐵索體軟億有關(guān)．但其抗拉強(qiáng)度仍大干600MPa，本文初步證明T熱軋雙相鋼C02氣體保護(hù)

2、焊的可行性。關(guān)鍵詞熱模擬；焊接熱影響區(qū)；藏相鋼中圖法分類號(hào)TG457．“；TG444．730引言近年來，雙相鋼的開發(fā)與應(yīng)用日益廣泛，但對(duì)其焊接性能的研究尚少．國外對(duì)雙相鋼的點(diǎn)焊與閃光對(duì)焊做了一些研究，并已應(yīng)用于生產(chǎn)。對(duì)雙相鋼二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊的焊接性能研究迄今還未見報(bào)導(dǎo)。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊不僅效率高，而且具有成本低、變形小、無渣、明弧、髓全位置焊接、易子實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊等優(yōu)點(diǎn)(，目前在汽車鋁4造部門已得到不同程度的應(yīng)用，如公共汽車骨架、前后橋的焊接，卡車的車身及輪圈的焊接等。為了采用性能優(yōu)良的雙相鋼制造汽車零部件本文對(duì)雙相鋼二氧化碳?xì)怏w

3、保護(hù)電弧焊焊接后的使用性能進(jìn)行了研究。1試驗(yàn)材料及方法試驗(yàn)所用材料為硅錳鉻鉬型熱軋雙相鋼板，厚度分別為3．5ram與5ram．鋼的成分列于表I襄1熱軋取相鋼的成分臺(tái)盒元素重量百分比(膨脹儀測(cè)該鋼的臨界點(diǎn)Acl為725℃，Ac3為960℃。鋼板的原始組織為等軸鐵素體上分布著馬氏體島。圖像分析儀測(cè)出馬氏體含量為l6％．取5mm厚鋼板進(jìn)行實(shí)際c0氣體保護(hù)焊接試驗(yàn)，測(cè)定熱影喻醫(yī)備溫區(qū)的熱循環(huán)曲線。試車支[990年3月l7日收到．維普資訊http://www.cqvip.com贏原工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)

4、991年驗(yàn)中所用焊接操作規(guī)組數(shù)電流-l522．

5、5茸扳ll323通永14022通永I40通水在焊道下鉆深度分別為3．5ram，3ram，2．5ram，2ram，1．5mm~~illmm的小孔，將熱電偶絲的一端用儲(chǔ)能點(diǎn)焊機(jī)焊于小孔的底部(圖I)，另一端接在溫度一時(shí)間記錄儀上，在焊槍通過后，記錄儀即繪出不同溫度區(qū)域的熱循環(huán)曲線。^／丘A—A圖l實(shí)際焊接熱循環(huán)測(cè)溫孔熱模擬試驗(yàn)在Gleebl500型熱模擬試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行．以實(shí)際測(cè)得的熱循環(huán)曲線為依據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚齺磉x取峰值溫度T和從800℃至500℃的冷卻時(shí)間t8，5．9組拉伸與彎曲試樣所選取的峰值溫度分別為I250℃，i200℃，Ii0

6、0℃，900℃，760℃，650℃，500℃，450℃和400℃．6組沖擊試樣的峰值溫度分別為1250℃，1200℃，I100℃，900℃，760℃和650℃。控制模擬的程序與熱循環(huán)曲線見圖2及圖3．所有熱模擬試樣的tsl5都定為13秒．對(duì)熱模擬后的試樣作了拉伸試驗(yàn)、金相檢查和系列沖擊試驗(yàn)沖擊后所得斷口在EPM一810型掃描電鏡上觀察對(duì)實(shí)際焊接試樣進(jìn)行了硬度試驗(yàn)，并與模擬熱影響區(qū)的硬度進(jìn)行了比^贈(zèng)時(shí)間(·'圖2熱模擬拉伸試樣熱循環(huán)曲線圖3熱模擬沖擊試樣熱循環(huán)曲線維普資訊http://www.cqvip.com第1期楊曉華熱軋l叔相

7、鋼焊接性能研究口9較。2結(jié)果分析與討論^2．t實(shí)鼯雌藩蕙：影響囂囊lI循環(huán)測(cè)定躕首先，在5ram厚板上實(shí)施焊接過程，由焊道的平獵程度和電弧的穩(wěn)定性選擇了表3中的2號(hào)規(guī)范，由所得的試樣測(cè)得的實(shí)際焊接熱影時(shí)同(s)響區(qū)的熱循環(huán)曲線見圖4．焊后通過測(cè)溫躕4實(shí)際焊接HAz熱循環(huán)曲線孔將柱垂直于焊遭切開，進(jìn)行金相觀測(cè)，得出(1p=1325℃時(shí)．距捍縫I．5ram溫度與各個(gè)區(qū)的尺寸關(guān)系(圖5)。焊縫及TD穹8Lo℃時(shí)距埠縫2．5mm)圈5宴焊接HAZ各個(gè)量城的尺寸與溫度的芰系熱影響區(qū)各個(gè)溫區(qū)的金相組織見圖6。熱影響區(qū)中直接與焊縫金屬相鄰的區(qū)域

8、處于固液態(tài)，該區(qū)很窄(0．i^v0．4mm)，為鑄造柱狀樹枝晶向粗大的等軸晶過渡的混合區(qū)(圖6b)；第一一8●■■●___I_I—二個(gè)區(qū)域?yàn)榇志^(qū)(圖6c)，該區(qū)是熱影響區(qū)中溫度最高冷速最快的區(qū)域．冷卻中形成了板O一條馬氏體和粒狀貝氏體第三個(gè)區(qū)域(圖6d)包括了A3以上一直到1150℃的區(qū)域，寬約11TII'TI，此區(qū)晶粒大大減小，馬氏體板條也減少并出現(xiàn)了先共析鐵素體和大量的粒狀貝氏體。此區(qū)成分不均勻，所產(chǎn)生的組織也不均勻：A1^vA3之間的不完全重結(jié)晶區(qū)冷卻后的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為鐵素體和(M—A)組織(圖6e)接下來是A，以下到母材部分

9、(圖6f)，這部分基本保持著原始組織由硬度試驗(yàn)得到熱影響區(qū)最高硬度小于350Hv．2．2實(shí)際HAZ組織與模擬組織比較愛模擬H^Z熱循環(huán)的確定要模擬實(shí)際熱影響區(qū)各部分的顯微組織，首先必須探索產(chǎn)生這種組織的熱規(guī)范．在實(shí)際焊接熱影響區(qū)中存在著溫度梯度，從