TWIP鋼板電阻點(diǎn)焊的研究

刊名：Steel Research（英）

刊期：2015年第86期

作者：Pasquale Russo Spena et al

編譯：朱會(huì)

新型高強(qiáng)度TWIP鋼（孿生誘發(fā)塑性鋼）能否在汽車工業(yè)中的廣泛應(yīng)用主要取決于焊接工藝的好壞。通過(guò)評(píng)估焊接電流、焊接時(shí)間和夾緊力對(duì)電阻點(diǎn)焊接頭的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能以及焊接缺陷形成的綜合影響，研究了TWIP鋼板的點(diǎn)焊特性。使用可編程邏輯控制器控制功率為72kW的電阻點(diǎn)焊機(jī)進(jìn)行點(diǎn)焊試驗(yàn)，機(jī)器兩端配備有直徑為4mm的Cu-Cr電極，且采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻。使用電流控制系統(tǒng)進(jìn)行焊接測(cè)試，以確保電阻點(diǎn)焊過(guò)程中焊接電流恒定。焊接步驟如下：①通過(guò)電極夾緊鋼板；②在兩端電極和鋼板上通入電流；③通入電流，但電極繼續(xù)夾緊將鋼板，這樣有助于提高焊接接頭的機(jī)械阻力；④松開電極，焊接完成。利用L-9正交陣列設(shè)計(jì)試驗(yàn)測(cè)試。通過(guò)拉伸剪切試驗(yàn)和維氏顯微硬度測(cè)量來(lái)評(píng)估焊接接頭的力學(xué)響應(yīng)。同時(shí)，研究焊接參數(shù)對(duì)拉伸剪切試樣斷裂模式的影響。

（1）良好焊接工藝參數(shù)的組合使焊接TWIP鋼板具有較高的拉伸剪切強(qiáng)度。不當(dāng)?shù)膴A緊力和焊接電流會(huì)使TWIP鋼板在焊接過(guò)程中形成焊接缺陷。

（2）由于TWIP鋼板中的錳含量較高，焊點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)與TWIP鋼板基體的類似，完全是奧氏體組織。電極尖端的高冷卻效應(yīng)使焊接接頭的熔合區(qū)更易冷卻，從而使焊接TWIP鋼板的焊點(diǎn)硬度更高。

（3）焊接接頭的拉伸剪切強(qiáng)度隨焊接電流的增大而增大，但金屬溢出顯著降低了結(jié)構(gòu)的拉伸剪切強(qiáng)度和吸能效果。

（4）對(duì)TWIP鋼進(jìn)行電阻點(diǎn)焊后的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)低碳鋼的拉伸剪切強(qiáng)度高，可用于汽車工業(yè)。