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鎢點焊頭接過程中如何控制好焊接工藝
- 2021-08-23-

  由于高強汽車板本身的高硬度和高脆性等特點,在點焊接過程中的界面斷裂失效傾向較大,通過研究不同點焊接工藝參數下的汽車板的焊接性能,將高強汽車板點焊接頭的斷裂失效分為了3類,為典型汽車板點焊接接頭的失效模式,高強汽車板點焊頭主要分為界面斷裂、熔合線斷裂和熱影響區斷裂3種失效模式。其中,(a)的界面斷裂模式為界面斷裂,點焊接頭的斷裂已經貫穿整個熔合區,宏觀斷口較為平整;(b)的界面斷裂模式為熔合線斷裂,點焊接頭的斷裂位置處于熔合線處,斷口宏觀形貌中可見斷口并不平整,而是與所受拉剪力方向一致,與鋼板平面形成了一定角度偏轉;(c)的界面斷裂模式為熱影響區斷裂,點焊接頭的斷裂位置位于軟化區,也就是熱影響區域母材區的交界處,熔核被完全拔出。

  對3種失效模式下的點焊拉剪接頭的截面形貌進行觀察,從界面斷裂模式下的點焊接拉剪接頭的截面形貌中可見,斷裂已經貫穿了整個熔合區,在汽車板搭接面結合處還可見原始裂紋的存在;從熔合線斷裂模式下的點焊接拉剪接頭的截面形貌中可見,在熔合區域熱影響區交界處,鎢點焊頭發生了斷裂;從熱影響區斷裂模式下的點焊接拉剪接頭的截面形貌中可見,斷裂位置都發生在熱影響區中,這可能是由于熱影響區的韌性不足引起的,在拉剪過程中產生裂紋后會沿著板厚方向擴展。此外,值得注意的是,在熔合線界面處的初始裂紋若是沿熔核中心面擴展,則會形成界面斷裂失效,而如果初始裂紋沿熔合線方向擴展,則形成熔合線失效,因此,在實際點焊接過程中應當控制好焊接工藝。

  為汽車板點焊頭失效位置的掃描電鏡顯微形貌。界面斷裂模式下的失效位置位于兩工件搭接間隙處,由于局部應力集中的作用而產生了初始裂紋,在受拉剪力作用過程中,初始裂紋會沿著硬而脆的熔核組織擴展,并造成斷裂;熔合線斷裂模式下可見失效源處存在嚴重的縮孔缺陷,在受拉剪過程中容易產生應力集中而形成沿熔合線擴展的特征;熱影響區斷裂模式下的失效源位于兩相區中,這種M-A組織的形成主要是由于奧氏體向鐵素體轉變過程中,奧氏體穩定性增加而使得冷卻過程中A/M轉變不完全形成,這種組織的韌性較低,在受拉剪過程中裂紋容易在此處產生,并逐漸向硬度較低的軟化區擴展。




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