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激光焊接对汽车用双相钢组织及性能的影响
| 论文题名： | 激光焊接对汽车用双相钢组织及性能的影响 |
| 关键词： | 汽车用钢;激光焊接;力学性能;变形行为;工艺参数 |
| 摘要： | 进入21世纪，由于能源危机和低碳节能的理念越来越深入人心，汽车工业正在经受着不断的革新和多方面的挑战。一方面是节能减排，另一方面是提高汽车冲撞安全性能。汽车用钢高强度化和激光焊接技术的使用能够在实现汽车轻量化的同时提高汽车的安全性能。双相钢是目前使用广泛的高强度汽车用钢，其具有低的屈服强度、高的加工硬化指数、没有屈服延伸等特点。此外，激光焊接具有减少零件和模具数量、减少点焊数目、优化材料用量、降低零件重量、降低成本和提高尺寸精度等优点，目前已经被许多大汽车制造商和配件供应商所采用。正是由于双相钢及其激光焊接材料的在汽车中应用得越来越广泛，对于双相钢及其激光焊接材料的组织性能研究就显得十分重要。 本课题首先研究了双相钢的组织特点及其在不同应变速率下变形行为。然后对DP600钢板进行了不同工艺参数下的焊接试验，分析各参数对焊接质量的影响，并得出较优焊接工艺。最后分析激光焊接对双相钢组织和力学性能的影响。以上研究结果表明: (1) DP600钢板的主要组织是铁素体和马氏体;其硬度为200HV;随应变速率的增加，DP600钢板的屈服强度、抗拉强度和屈强比都增加，而塑性呈先下降再上升最后又下降的变化趋势;DP600的断裂类型为韧性断裂。 (2)离焦量、脉宽、焊接速度、焊接电流、焊接频率等焊接工艺参数对焊接过程、焊接接头几何尺寸、焊接试样表面形貌等影响较大。通过实验总结出双相钢激光焊接的较优工艺参数。 (3) DP600钢板的焊接接头可分为三个区域: ①熔合区，组织为马氏体和少量的回火马氏体、贝氏体，硬度明显高于母材，最高可达1.7倍; ②热影响区，组织为铁素体、马氏体、回火马氏体和贝氏体，此区域存在软化区; ③母材区，此区域组织和硬度与DP600钢板一致。 (4)随应变速率的增加，焊接试样的屈服强度、抗拉强度和屈强比都增加;而焊接试样的塑性呈先小幅下降后上升最后不变的变化趋势;DP600焊接试样拉伸断裂是典型的韧性断裂;断口均在焊缝处。 (5)激光焊接后，DP600焊接试样的塑性明显低于母材;焊接试样的屈服强度和屈强比在较低应变速率下明显高于母材，随着应变速率的增加二者逐渐减小以至于相同;母材的抗拉强度在较低应变速率下明显高于焊接试样，随着应变速率的增加二者逐渐减小以至于相同。 |
| 作者： | 金鑫 |
| 专业： | 钢铁冶金 |
| 导师： | 刘喜海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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