冷軋DP590用熱軋?jiān)虾附咏宇^的組織性能研究
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【摘要】:雙相鋼以其低屈服點(diǎn)、高的加工硬化率以及連續(xù)屈服行為等優(yōu)秀的沖壓成型性能,受到汽車廠商的認(rèn)可。激光焊接相較于傳統(tǒng)焊接具有熱影響區(qū)小,焊接接頭冷裂紋傾向低,生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),可獲得高質(zhì)量的焊接接頭。因此,激光焊接雙相鋼在汽車中應(yīng)用的越來(lái)越廣泛,對(duì)于激光焊接雙相鋼組織性能的研究就顯得十分重要。本文以商業(yè)激光焊接DP590為研究對(duì)象,采用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、能譜儀、顯微硬度計(jì)和萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)研究了激光焊接接頭在不同熱處理工藝下的顯微組織和力學(xué)性能,得到結(jié)果如下:DP590焊接鋼板可分為三個(gè)區(qū)域:焊縫,熱影響區(qū),母材。母材區(qū)的主要組織是馬氏體和鐵素體,其平均硬度為206 HV0.1。熱影響區(qū)組織為鐵素體、馬氏體、回火馬氏體和貝氏體,此區(qū)域存在軟化區(qū)。焊縫組織為馬氏體和少量的貝氏體,硬度明顯高于母材,其平均硬度是母材的2.3倍。在縱向拉伸實(shí)驗(yàn)中,焊接試樣的抗拉強(qiáng)度略高于母材,延伸率明顯低于母材。塑性顯著下降的原因一方面是焊縫中馬氏體含量過(guò)高,另一方面是焊接接頭的不同區(qū)域在拉伸過(guò)程中出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的變形,變形主要集中在母材,焊縫及熱影響區(qū)變形較少。對(duì)激光焊接DP590進(jìn)行時(shí)效處理,回火溫度為250℃、300℃、350℃。隨回火溫度的升高,焊接接頭硬度隨之降低;馬氏體逐漸分解并析出的碳化物增多;在橫向拉伸實(shí)驗(yàn)中,焊接試樣的抗拉強(qiáng)度雖然略有降低,但塑性和強(qiáng)塑積均有提高,其中強(qiáng)塑積最多提高7%。斷口掃描顯示:隨回火溫度的升高,焊縫的斷裂方式由偏脆性斷裂向塑性斷裂轉(zhuǎn)變。綜合組織性能分析,焊接接頭的理想回火溫度為300℃。在時(shí)效處理的基礎(chǔ)上,對(duì)焊接接頭進(jìn)行兩相區(qū)退火,退火溫度為750℃、800℃、850℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,退火熱處理對(duì)焊接接頭的組織性能有顯著提高。退火溫度800℃時(shí),焊接接頭獲得了最佳的組織性能。
【關(guān)鍵詞】:DP590 激光焊接 熱處理 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG407;TG456.7
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 1. 緒論10-23
- 1.1 引言10
- 1.2 雙相鋼的特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝10-16
- 1.2.1 雙相鋼合金元素的作用11-14
- 1.2.2 雙相鋼的生產(chǎn)方式14-16
- 1.3 激光焊接技術(shù)16-20
- 1.3.1 激光焊接技術(shù)的發(fā)展史17-18
- 1.3.2 金屬材料的激光焊接18-20
- 1.4 先進(jìn)高強(qiáng)度的激光焊接研究現(xiàn)狀20-22
- 1.5 本課題研究的內(nèi)容、目的及創(chuàng)新點(diǎn)22-23
- 1.5.1 主要研究?jī)?nèi)容22
- 1.5.2 研究目的22
- 1.5.3 課題創(chuàng)新點(diǎn)22-23
- 2. 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法23-26
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23
- 2.1.1 材料的化學(xué)成分23
- 2.1.2 材料的生產(chǎn)及焊接工藝23
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備23-24
- 2.3 實(shí)驗(yàn)方法24-26
- 2.3.1 退火實(shí)驗(yàn)24
- 2.3.2 室溫拉伸實(shí)驗(yàn)24-25
- 2.3.3 顯微組織觀察25
- 2.3.4 顯微硬度25
- 2.3.5 拉伸斷口形貌觀察25-26
- 3. 熱軋雙相鋼激光焊接的組織與力學(xué)性能分析26-36
- 3.1 熱軋板的宏觀形貌26
- 3.2 焊接接頭組織的金相觀察26-28
- 3.3 焊接接頭的線掃描28-30
- 3.4 焊接接頭的力學(xué)性能測(cè)試30-32
- 3.4.1 室溫拉伸測(cè)試30-31
- 3.4.2 激光焊接接頭的硬度測(cè)試31-32
- 3.5 焊接接頭的斷口分析32-33
- 3.6 焊接接頭的組織與力學(xué)性能的綜合分析33-34
- 3.7 本章小結(jié)34-36
- 4. 回火溫度對(duì)激光焊接接頭的組織與力學(xué)性能影響36-50
- 4.1 回火溫度的制定36
- 4.2 回火溫度對(duì)接頭組織的影響36-39
- 4.3 回火溫度對(duì)焊接接頭力學(xué)性能的影響39-43
- 4.3.1 縱向室溫拉伸39-40
- 4.3.2 橫向室溫拉伸40-42
- 4.3.3 回火溫度對(duì)硬度的影響42-43
- 4.4 拉伸斷口分析43-47
- 4.4.1 斷裂發(fā)生在母材斷口分析43-44
- 4.4.2 斷裂發(fā)生在焊縫的斷口分析44-47
- 4.5 回火溫度對(duì)焊接接頭的組織與力學(xué)性能綜合分析47-49
- 4.6 本章小結(jié)49-50
- 5. 退火溫度對(duì)激光焊接接頭的組織與力學(xué)性能影響50-64
- 5.1 退火溫度的制定50-51
- 5.2 退火溫度對(duì)接頭組織的影響51-54
- 5.3 退火溫度對(duì)焊接接頭力學(xué)性能的影響54-57
- 5.3.1 縱向室溫拉伸54-55
- 5.3.2 橫向室溫拉伸55-56
- 5.3.3 退火溫度對(duì)硬度的影響56-57
- 5.4 拉伸斷口分析57-60
- 5.4.1 斷裂發(fā)生在母材斷口分析57-58
- 5.4.2 斷裂發(fā)生在焊縫的斷口分析58-60
- 5.5 退火溫度對(duì)焊接接頭的組織與力學(xué)性能綜合分析60-63
- 5.6 本章小結(jié)63-64
- 6. 結(jié)論64-65
- 參考文獻(xiàn)65-69
- 致謝69-70
- 作者簡(jiǎn)介70-71
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