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首钢与宝钢高强汽车板点焊性能对比分析
样进行焊点直径测量得到,宅钢试样的焊点直径比首钢的大13.04%,宝钢材料焊点的最大正拉力比 首钢的高出12.22%。 从焊点直径对最大抗剪力和最大正拉力的影响看出,焊点直径增大,焊点的最大抗剪力和最大 正拉力均增大,但焊点直径对最大抗剪力的影响较大,对最大正拉力的影响较小。 3
结
论
1)首钢比宅钢DP600的最大焊接电流低500A,焊接电流跨度d'.200A,焊接电流的增高会增加 生产成本,但焊接电流跨度增大却增强了材料的焊接适应性。 2)两种材料的母材组织略有不同,宝钢材料的组织呈条带状分布,热轧遗传条带状组织较明显, 组织由多边形铁素体和沿晶界分布的粒状马氏体组织构成,组织较均匀,马氏体体积分数为8%,晶 粒度10.5级:首钢材料的组织}_i=j多边形铁素体和沿晶界分布的粒状马氏体组织构成,组织较均匀, 马氏体体积分数为9%,晶粒度9.5级;两种材料的焊缝及热影响区组织没有太大区别。 3)两种材料焊点硬度变化规律一致,均为先逐渐增大后波动一段再逐渐减小,焊缝长度均10mm 左右,两材质焊缝均未出现软化现象:首钢材料母材硬度均值为220,焊缝区域硬度在400左右,宝 钢材料母材硬度均值为210,焊缝区域硬度达到450左右,比首钢材料的焊缝硬度高50左右。 4)两种材料焊点抗剪试验的破坏形式是相同的,均为母材撕裂,焊点未破坏形貌完好:但十字 拉伸试验结果则不同,首钢试样的破坏形式为母材撕裂,宝钢试样的破坏形式为沿焊点的热影响区 破坏,两样片完伞分离,焊点形貌完整。 5)从焊点直径对最大抗剪力和最大正拉力的影响看出,焊点直径增大,焊点的最大抗剪力和最 大正拉力均增大,但焊点直径对最大抗剪力的影响较大,对最大正拉力的影响较小。
Key
Words:high strength steel
sheet DP600 for automobiles,spot welding,cross tension,shear tension
test
近几年,中国汽车l}Ik发展进入了快车道,其中2009~201 1年中国汽车产量分别达到1379.10 万辆、1826.47万辆和1841.89力.辆,已稳坐全球第一宗座。然而,汽车保有量的持续增加,带来 了三大棘手问题:能耗,排放和污染。钊‘对汽车工业发展巾的问题,世界主要经济发达同家,都先 后制定了相关法规,包括油耗法规、碰撞安全法规以及排放法规,以使汽车工业在严格法规下进行 运行和发展…。 山于汽车工、№朝着减重节能的方向发展,高强度钢板在汽车上的应用越来越广泛,高强钢的 应用巧i但可以节约钢材,还可降低汽车油耗,高强度钢板是车身轻量化的重要材料‘21,尤其是双相
2试验结果与讨论
21组织对比分析
焊点组织对比分析在首铜技术研究院检测中心金相实验室进行,金相显微镜型为Lem
DMl5000M。圉1为首钢和宝钢DP600焊点宏观金相照片(焊点的右半侧)。
首锢
宝钢
图1是珲焊点宏观金相照片(20 x)
Fig l MiCroscopic weldingnugget(20。)
EN ISO
14273—2001执行,检测结果见袁2,图7为抗B,试验后试样照¨。
表2抗剪试验结果
坠!!竺!竺:!!竺坚坚兰竺!!
厂家
最大抗剪力冉Ⅲ
焊点直径,-ⅡⅡl
破坏形式
首钢
宝钼 圈7抗剪试验后试样照日
Fig 7Tension-shearingtest sample
通过焊点抗剪试验看到,试验后尽管首钢试样的两块样片通过焊点仍然相连,而宝钢试样的两
Liu Xingqing,Zhang Jun
(Shougang Research
Institute
ofTechnology)
Abstract:The
weldability of high strength steel sheet DP600 for automobiles with two different company is evaluated in this articIe
从宝钢和首钢DP600焊点宏观盘相照片可以看出,两种材料的焊点处熔合情况较好,焊核形虢
较规整.无未熔合等缺陷,两焊点极头压贤处均无明显压陷。图2为宝钢和首钢DP600母材显微金相 组织照片。
溺盎一■点m■ 溺一黧■墨■
首钢 宝钢 凰4焊点焊缝显徽全相组织照月(500 x)
x1
Fig
4M㈣nuctur%ofwelding nugget(500
圈5焊董硬度测试位置示意图
Fig 5Hardnesstcgl diagrammatic position ofweldin{;nugget
点位置,咖 图6焊点焊缝显微硬度曲线
Fig
6Tendnneyofharda幅s
ofwelding nugget
从铡试结果可阻看到.两种材料焊点硬度变化规律一致,均为先逐渐增大后波动段再逐渐减
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首钢与宝钢高强汽车板DP600点焊性能对比分析
刘兴全,张永强,王威,贾松青,章军
(首钢技术研究院,北京,100043)
摘要:文章对首钢和宝钢生产的冷轧DP600汽车板进行。J’点焊焊接适应性研究,通过组织分析、显微硬度测试、抗剪i式驰fIII字拉伸试
验等对比分析手段,研究丁两家DP600汽车板的点焊性能差异。结果表明:首钢和宝钢材料的焊接电流跨度分别为1600A和ISOOA,首钢比 宝钢材料的最大焊接电流低500A:两家材料的焊点熔合均较好,无明显缺陷,焊缝组织均为长束的板条马氏体组织:首钢材利焊缝硬度征
究院澈光试验室进行,试验用点焊焊机为wDN一200固定式交流点(凸)焊机t电极直径为7 5皿。
通过可焊电流测定试验,得到首钢和亲钢材料的焊接电流范围分剐是640n8000A和6700-8500A,从 而根据标准中规定的最优焊接电流l爿H。-200A.首钢和宝钢材料的最优焊接电流1分剐为78咖A和
8300A,蚍各自的最优焊接电流进行点焊相关各项试验及分析。
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应用广泛, 辟管酋钢汽车板的起步柑对较晚,但是为了加快汽车板开发的进程,尤其是高强钢的开发,首
钢技术研究院帽关课题组做了大量工作,使首钢汽车板在短短几年问跻身国内前列。奉文以典型高 强汽车板DP600为研究对象,对首钢和宝钢生产的同规格材料进行点焊焊接适应性研究,充分分析 了两家材料在焊接使用过程巾的表现.为用户的使用提供了详尽的参考依据。
参考文献
1中国科学技术m会.车辆工程学科发展报告(2007.2008).北京:中国科学技术出版社,3一10. 2朱士风,宋起峰.CAl092车身轻量化的研究[J】.汽车工艺与材料,2002,(8/9):58.62. 3马鸣图,Shi M F.先进的高强度钢及其在汽车工、Ik巾的应用【J].钢铁,2004,39(7):68—72.
从焊点焊缝金相组织看出,两种材料的焊点焊缝均为长束的扳条马氏体组织,看小出明显的差
别。
2.2显徽硬度测试 显微硬度测试在首铜技术研究院榆测中心金相实验室进行.显微硬度测试仪型号为Leica
HXHXD-1000TM,检测方法为从一侧板材的母材开始打点,沿直线通过焊缝到另一侧板材的母村, 两点问蕊为0 2mm,围5为焊点硬度测试位置示意图,图6为两种材料焊点显微艘度变化趋势图。
1试验材料及方法
11试验材料 试验材料为首钢和宝钢牛产的DP600汽车连退板,厚度规格均为2 0ram,成分见表I。
表1两种材料成分和性能表
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厂家
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2试验方法 参照某汽车主机厂点焊试验标准对两家汽车板进行可焊电流范围测定试验,试验在首钢技术研
块样片已经完全分开,但是两试样的破坏形式是相同的,均为母材撕裂,焊点未受破坏形貌完好。
对试验后的焊点直径进行测量得到,宝锕试样的焊点直径比首钢的大13.83%,宝钢材料焊点的虽大 抗剪力比首钢的高出20 87%。 2.4十字拉伸试验
焊点}字拉伸试验在首钢技术研究院检测中心力学实验宣进行,拉伸设各为Zwick-Z100,试样
小,焊缝长度均lOrr啪左右,两材质焊缝均未出觋软化现象:首钢材料母材硬度均值)h220,焊缝区 域硬度在400左右,宝钢材科母材硬度均值为2 JO,焊缝区域硬度达到4s0左右,比首铡材料的焊缝硬 度高50左右。 2.3抗剪试验 焊点抗剪试验在首钢技术研究院检测中心力学实验室进行,抗剪试验拉伸设备为Zwiek-Z100, 试样尺寸及检测标准按Bs
ofhardness ofBaosteel’s spot is 50 higher than that ofShougang,the
cross
tension force and shear tension force ofBaosteel’s material
are
both higher
than
that of Shougang.
Through
analyzing microstructure,testing hardness
of spot,testing shear tension
and
cross
tension.the results
show that welding electric
current
span
of
Shougang’smaterialis 1600A,andthat ofBaosteelis
(Dual
Phase,DP)高强度钢板。在国际钢联的“超轻钢车体一先进车概,念,(ULSAB.AVC)”项目设
汁的车身结构中,DP钢使用比例高达74%‘31。但随着钢板强度的增高,其焊接性能也随之发生变化, 而电阻点焊是汽车工业巾最丰要的焊接方法,其牛产效率高,易于实现自动化,因此在汽车工,Ikqn
400左右,比宝钢的低约50;首钢材料的最大抗剪力和最大正拉力均略小丁.宝钢材料。