腐蝕環(huán)境下汽車鋼板連接處的疲勞特性研究

盡管采用輕質(zhì)材料能夠?qū)崿F(xiàn)汽車的輕量化，降低燃油消耗，但是由于成本原因，汽車制造商仍然傾向于選擇鋼材作為制造汽車零部件的原材料。因而，仍然需要對改善鋼制汽車的品質(zhì)進(jìn)行研究。汽車自身故障的產(chǎn)生，多是由于焊接點的斷裂引發(fā)的。汽車行駛時，整車結(jié)構(gòu)上的焊接點需要承受循環(huán)載荷的作用，因而容易發(fā)生失效。由于汽車的工作環(huán)境非常復(fù)雜，常常行駛在高濕度、高鹽度的腐蝕環(huán)境下，因而需要對腐蝕環(huán)境下汽車焊接點的疲勞特性進(jìn)行分析。

通過試驗分析了腐蝕環(huán)境下汽車焊接點的疲勞特性。試驗選擇厚度為1.2mm的冷軋HC420LA鋼作為原材料鋼板進(jìn)行試驗樣品的制造。通過對原材料鋼板進(jìn)行沉積和晶粒細(xì)化實現(xiàn)原材料表面的硬化處理，以獲得低合金含量和高機(jī)械強(qiáng)度的鋼板。通過熱浸鍍鋅處理在鋼板表面形成7μm厚的鋅涂層，形成鍍鋅鋼板，可防止鋼板的腐蝕生銹。采用點焊、膠粘以及點焊膠粘同時使用這3種連接方式進(jìn)行試驗樣品的制造，共制造3對試驗樣品，分別對采用不同連接方式的試樣在模擬的腐蝕環(huán)境下進(jìn)行搭接剪切試驗和循環(huán)載荷試驗。

試驗結(jié)果表明：①通過膠粘連接制造的試樣，其在腐蝕環(huán)境下的剪切強(qiáng)度沒有出現(xiàn)下降，但是試樣的疲勞壽命顯著下降；②而對于點焊連接制造的試樣，在腐蝕環(huán)境下的剪切強(qiáng)度也沒有出現(xiàn)下降，在小幅度循環(huán)加載下，試樣的疲勞壽命沒有出現(xiàn)顯著下降，而在大幅度循環(huán)加載下試樣的疲勞壽命出現(xiàn)了顯著下降。這可能是由于在大幅度循環(huán)加載條件下，點焊連接處先出現(xiàn)裂紋，因而加劇了腐蝕環(huán)境的影響，造成焊點處疲勞壽命的顯著下降。

刊名：Materials and Corrosion（英）

刊期：2016年第67期

作者：F.Vucko et al

編譯：陳丁躍