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WHT1300HF热成型汽车用钢点焊工艺及性能研究
| 论文题名： | WHT1300HF热成型汽车用钢点焊工艺及性能研究 |
| 关键词： | 热成型钢;电阻点焊;临界熔核;焊接强度;汽车车身 |
| 摘要： | 为应对全球能源与环境危机，汽车制造业面临节能减排的严峻考验，而降低车重是减少燃油消耗最有效的措施，因此要求使用轻质高强钢代替普通低碳钢板。由于电阻点焊成本低、自动化程度高等特点成为车身制造中最主要的连接工艺，所以点焊接头质量的好坏直接决定了轿车在使用过程中的安全性和可靠性。 本文选取由武钢生产1.5mm厚的WHT1300HF热成型汽车用钢为研究对象，由于 WHT1300HF钢中的含碳量较低和淬透性好，在进行电阻点焊的焊接时，处于熔化状态的高温奥氏体在随后的快冷形核过程中，其温度变化曲线将穿越马氏体相变的临界区域，熔核过程中将变成马氏体组织。把钢板切割成不同尺寸的试样后进行点焊，之后对点焊接头进行正拉实验和拉剪实验，以进行断口形貌分析、显微硬度测试、微观组织观察。点焊接头在做拉剪实验时，可能出现熔核剥离和界面撕裂两种失效模式，从母材或热影响区发生，使熔核被完全地从一块板材中拉出，形成一个“纽扣”状的焊点是熔核剥离，这种失效模式满足点焊接头质量的评价标准。而从熔核中心处破坏，在两块板材上各留一半的焊点是界面撕裂模式，这种失效模式严重降低点焊接头的焊接质量。研究结果表明，失效模式受熔核直径的影响，并存在着一个临界熔核直径7.5mm，大于此临界熔核直径的焊点一般出现熔核剥离，而小于7.5mm的焊点一般出现界面撕裂。通过观察不同失效模式的断口形貌得出了其失效机理，熔核剥离的断裂机理是韧窝断裂，而界面撕裂的断裂机理是沿晶断裂。对点焊接头进行显微硬度的测试，得出了母材、热影响区、熔核区的显微硬度变化，并得出熔核剥离的熔核区显微硬度略高于界面撕裂的熔核区硬度。通过研究不同点焊工艺参数对 WHT1300HF热成型汽车钢板点焊接头质量的影响。得出了退火时间对点焊接头质量影响不大；而焊接电流、焊接时间、冷却时间对接头质量影响较大，并确定了最佳的点焊工艺参数范围。在对WHT1300HF钢采用搅拌摩擦焊的可行性研究中，研究结果发现无论是从宏观形貌还是微观组织以及显微硬度测试，搅拌摩擦焊所焊接头都未达到焊接质量要求，此种连接方法焊接 WHT1300HF钢还有待进一步研究。通过以上一系列的工作，本文对WHT1300HF热成型汽车用钢有了一个比较全面的分析。从它的失效模式、失效机理、点焊接头质量评价、最佳点焊工艺等方面都进行了研究，对WHT1300HF钢点焊接头质量的评价与工艺控制，在理论与实践方面都提供了参考，为 WHT1300HF钢在车身制造中的推广奠定了坚实的基础。 |
| 作者： | 尹小强 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 张建斌;李小成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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