為了解決能源與環(huán)境問題,汽車輕量化和提高車身用鋼使用壽命一直是國內(nèi)外專家學(xué)者的研究重點。鋁硅鍍層超高強(qiáng)鋼具有較高強(qiáng)度的同時,又具備在高溫加工以及服役過程中的抗氧化性和耐腐蝕性;此外,激光焊接能量密度高、接頭質(zhì)量好,逐步成為了焊接超高強(qiáng)鋼的主要加工工藝。在此基礎(chǔ)上,本文研究了板厚為2 mm的鋁硅鍍層22MnB5激光焊對接接頭組織形貌與力學(xué)性能的特點;同時研究了工藝參數(shù),包括激光功率、焊接速率和離焦量這三種因素對接頭組織及性能的影響規(guī)律;運用正交試驗科學(xué)優(yōu)化焊接參數(shù),并分析了熱處理接頭的相關(guān)性能。室溫下,鋁硅鍍層22MnB5激光焊接頭由焊縫區(qū)（WZ）、熱影響區(qū)（HAZ）和母材（BM）組成,熔合區(qū)以熔合線形式存在。焊縫區(qū)域顯微組織為馬氏體和鐵素體的混合結(jié)構(gòu),熱影響區(qū)可細(xì)分為粗晶區(qū)、細(xì)晶區(qū)和過渡區(qū),其中粗晶區(qū)與細(xì)晶區(qū)顯微組織均為馬氏體,過渡區(qū)為馬氏體、鐵素體和珠光體的混合結(jié)構(gòu),晶粒大小與組織分布不均勻;焊縫區(qū)域顯微硬度值在489⁵20 HV范圍內(nèi)波動,平均可達(dá)509.8 HV,粗晶和細(xì)晶區(qū)硬度值較高為510 HV,過渡區(qū)和母材區(qū)的平均顯微硬度分別為350 HV和202.5... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同級別鋼種的拉伸性能[8]

第1章緒論3圖1.2激光深熔焊原理Fig.1.2Principleoflaserdeepwelding1.2.2激光焊接主要優(yōu)勢激光焊接作為一種新型且性能較優(yōu)異的焊接手段，與傳統(tǒng)電阻點焊等焊接方法相比顯示出了較為突出的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面[17，18]：(1)能量密度高。激光束作用范圍小，能量密度高，在輸入功率有限的情況下，可以最大限度發(fā)揮作用。(2)易于獲得較大熔深。由于能量密度較高的激光束作用，有利于穿透試樣，且能量在小孔內(nèi)部可以充分反射，因此提高了試樣對激光束能量的吸收率，進(jìn)而增大熔深，更易獲得質(zhì)量較好的接頭。(3)接頭質(zhì)量好。激光束能量密度高直接導(dǎo)致熱影響區(qū)范圍窄，焊接速率快，焊縫可以在較短時間內(nèi)冷卻并快速結(jié)晶，這一過程會最大程度降低熱影響區(qū)軟化現(xiàn)象，提高焊縫強(qiáng)度使接頭綜合質(zhì)量提高。(4)不局限于同種材料。通過大量國內(nèi)外學(xué)者的試驗證明，激光焊接除了可以實現(xiàn)同種材料焊接外，對于異種材料、多層材料、異種厚度材料均表現(xiàn)出較優(yōu)異的性能，應(yīng)用范圍廣。(5)易于操作。操作環(huán)境簡單，與傳統(tǒng)焊接工藝相比，激光焊在一般大氣壓下即可完成焊接，適用范圍更廣泛；且可以在試件內(nèi)部完成焊接，不受空間局限，易于達(dá)成單面焊接雙面成形。1.2.3激光焊接在汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用1960年TheodoreHMaiman提出將激光技術(shù)應(yīng)用于材料加工過程[19]，從此之后，工業(yè)界便開始探索激光焊接技術(shù)的相關(guān)領(lǐng)域研究。幾十年的時間內(nèi)，焊接工

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文6能會出現(xiàn)以下缺陷：焊縫不連續(xù)、不均勻、咬邊、未焊透、未熔合、背面焊縫表面塌落過大、裂紋、夾渣和氣孔等缺陷。若想實現(xiàn)質(zhì)量好、成形性能優(yōu)的接頭，除了工藝參數(shù)優(yōu)化外，激光焊技術(shù)對焊縫成形性的研究也同樣重要[34]。對于成形性其主要檢測手段可包括拉伸試驗、Erichsen杯突試驗等，其中通過拉伸試驗可以得到材料強(qiáng)度、塑性等性能參數(shù)，對于接頭成形性指標(biāo)具有很高的借鑒意義。1.3熱成形技術(shù)原理、應(yīng)用及優(yōu)勢1.3.1熱成形技術(shù)原理熱成形技術(shù)最早可追溯到1977年，瑞典Plannja公司提出將該種技術(shù)應(yīng)用于公司所生產(chǎn)刀具的刀刃上[35]，在汽車領(lǐng)域的最早應(yīng)用，是1984年由瑞典的SAAB集團(tuán)將該技術(shù)應(yīng)用于汽車防撞部件。在汽車制造業(yè)飛速發(fā)展的今天，各個廠商已將熱成形技術(shù)大量運用在汽車制造的多種結(jié)構(gòu)中。其原理如圖1.3所示，該種技術(shù)是利用金屬在一定溫度條件下會受熱導(dǎo)致強(qiáng)度降低塑性提高的特點，對于應(yīng)用很廣泛的硼鋼來說，將溫度設(shè)定在顯微組織可以完全奧氏體化的范圍內(nèi)，保溫一定時間后，立即轉(zhuǎn)移到帶有冷卻系統(tǒng)的沖壓模具中定形，同時在模具中完成材料的淬火工藝，通過該過程金屬內(nèi)部的奧氏體會轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，進(jìn)而便得到了強(qiáng)度更高的超高強(qiáng)鋼[36]。圖1.3熱成形技術(shù)原理Fig.1.3Principleofhotforming

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]高強(qiáng)度鋼在汽車輕量化中的應(yīng)用[J]. 王廣勇,王剛.  汽車工藝與材料. 2011(01)
[8]車身覆蓋件拼焊板沖壓成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 宋燕利,華林.  中國機(jī)械工程. 2011(01)
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[10]“把正確的事情做對” 一汽-大眾二廠生產(chǎn)線見聞[J]. 張炤虎.  產(chǎn)品可靠性報告. 2009(07)

碩士論文
[1]鍍層對高強(qiáng)鋼光纖激光焊接過程及接頭性能的影響研究[D]. 張帆.上海交通大學(xué) 2015



本文編號：3451727