一種改善汽車焊趾疲勞特性的焊接方法

焊接是汽車制造過程中常用的連接方式，通過焊接相連的兩個零部件不需要再進行熱處理和噴丸處理就能去除焊接殘余應力，其主要失效形式是由于路面激勵引發(fā)循環(huán)載荷產(chǎn)生的疲勞失效。近年來，由于汽車輕量化要求的不斷增多，汽車上零部件的厚度變得越來越薄、強度變得越來越高，因此使汽車焊接結構的疲勞失效變得越來越突出。而對于焊接接頭的疲勞失效，通常是從焊趾處出現(xiàn)開裂開始的。為了改善汽車焊接結構的疲勞特性，則需要改善焊趾處的疲勞特性。

而改善焊趾處疲勞特性常用的焊接方法為惰性氣體金屬弧焊，考慮超聲沖擊能夠利用超聲波振動高速沖擊焊接表面，使焊接表面產(chǎn)生塑性變形和殘余壓應力，這將降低焊接表面已經(jīng)存在的殘余應力、降低疲勞處的應力集中。因而，采用在惰性氣體金屬弧焊中加入超聲沖擊過程。通過試驗對該方法的有效性進行驗證。試驗采用常規(guī)S355普通低碳鋼進行試驗樣品的制造。采用惰性氣體金屬弧焊將兩個S355鋼條焊接成十字接頭的形式，并在焊接時利用超聲沖擊對焊接表面進行沖擊。將得到的試驗樣品置于德國申克（Schenck）集團生產(chǎn)的Hydroplus PSB疲勞試驗機上，設定循環(huán)載荷為200kN、加載頻率為30Hz、循環(huán)應力比為0.5，試驗樣品承受100萬次循環(huán)載荷也不發(fā)生疲勞失效，則認為其不會出現(xiàn)疲勞失效。試驗結果表明，利用帶有超聲沖擊的惰性氣體金屬弧焊方法制成的樣品，其疲勞特性顯著增強，驗證了該方法的有效性。

刊名：Welding in the World（英）

刊期：2016年第60期

作者：E.?strand et al

編譯：陳丁躍