車身焊接金屬中重要的金屬元素

車身焊接質(zhì)量對車身性能具有重要影響。影響焊接質(zhì)量的因素很多，如焊接類型、焊接溫度及焊縫金屬中金屬元素的含量等。以下對熔敷金屬中某些金屬元素含量對焊接結(jié)構(gòu)性能的影響進(jìn)行分析。

熔敷金屬是指焊條融化后熔敷在焊縫中的金屬，其主要成分是鋼，其它金屬元素包括錳、鎳、鉬、鉻、釩等。為研究以上元素對焊接結(jié)構(gòu)性能的影響，進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)研究。將以上金屬元素的含量設(shè)為變量，使錳含量在0.8%～2.4%之間變動(dòng)，鎳含量在1%～3%之間變動(dòng)，鉬含量在0.2%～0.6%之間變動(dòng)，鉻含量在0.2%～0.6%之間變動(dòng)，釩含量在0.05%～0.15%之間變動(dòng)。進(jìn)行試驗(yàn)的樣件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

進(jìn)行了以下3種試驗(yàn)。①?zèng)_擊試驗(yàn)。對樣件給予沖擊，研究其沖擊吸收能與各元素含量的關(guān)系。②抗疲勞測試。通過對樣件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)彎曲，測試其循環(huán)次數(shù)與名義應(yīng)力的關(guān)系。③通過電子顯微鏡觀測熔敷金屬切面組織結(jié)構(gòu)與各元素含量的關(guān)系。

沖擊試驗(yàn)結(jié)果表明，鎳和鉬元素對提高焊接件的沖擊吸收能具有有利的影響，且當(dāng)鎳含量為2%、鉬含量為0.4%時(shí)，試驗(yàn)樣件性能最優(yōu)；鉻、釩元素能削弱樣件的吸收能，對樣件性能具有不利影響，且含量越高，削弱程度越大；錳元素的含量對樣件性能影響不大。抗疲勞試驗(yàn)表明，0.4%鉬和2%鎳能明顯改善樣件的抗疲勞性能，鉻、釩元素會(huì)產(chǎn)生削弱影響，而錳元素的影響不大。此外，通過電子顯微鏡還可以觀察到，鉬和鎳元素的摻入能增加樣件結(jié)構(gòu)組織中針狀鐵素體的含量，從而提高樣件的韌性；鉻、釩元素有使樣件變脆的傾向；錳元素對樣件性能影響較小。

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作者：T.Wegrzyn et al

編譯：張洪濤