先進高強鋼是車身結構設計和生產(chǎn)中的新一代關鍵材料。近年來，先進高強鋼在汽車工業(yè)中的使用穩(wěn)步增長，歸功于其能提供更高強度和延展性，能夠減輕車身重量，從而改善燃油經(jīng)濟性并減少對環(huán)境的污染，同時提高碰撞吸收能，進而為車內乘員提供更好的保護。電阻點焊是車身制造中最主要的連接技術，典型的車輛包含4000~5000個焊點[1]，因此，車輛的安全性在很大程度上取決于將所有鋼制部件組裝在一起的電阻點焊性能[2]。傳統(tǒng)的低碳鋼已廣泛采用電阻點焊技術，但眾所周知先進高強鋼更容易受到電阻點焊接頭失效的影響[3]，先進高強鋼經(jīng)常遇到抗斷裂性和焊縫韌性較低的困擾，這是由于先進高強鋼合金元素含量較高，易導致點焊熔合區(qū)內形成脆性相和微偏析現(xiàn)象[4]。雙相鋼以相變強化為基礎，具有低屈強比，高初始加工硬化率，良好的強塑性匹配等優(yōu)點。目前在汽車制造業(yè)中應用的超高強冷軋雙相鋼主要集中在1000 MPa左右，且大多成分設計復雜，在增加了工業(yè)化生產(chǎn)難度的同時也為電阻點焊工藝帶來挑戰(zhàn)。本文針對超高強冷軋雙相鋼DP980進行電阻點焊工藝研究，分析焊接電流對點焊接頭微觀組織、硬度、失效模式及拉剪性能的影響規(guī)律，提出適用于超高強冷軋雙相鋼DP980的焊接參數(shù)，為電阻點焊工藝參數(shù)優(yōu)化提供參考。
1. 實驗材料及方法
使用1.2 mm厚的超高強冷軋雙相鋼DP980鋼板作為實驗材料，化學成分和力學性能如表1和表2所示。使用通過PLC控制的中頻直流氣動電阻點焊機和端面直徑為6 mm的電極進行焊接，電極壓力和保持時間恒定控制在3.6 kN和300 ms，焊接過程中保持焊接時間為400 ms不變，以步長0.1 kA逐步增加焊接電流進行焊接實驗。汽車的結構性能很大程度上取決于點焊接頭連接的力學性能，在電阻點焊研究中拉剪實驗是檢測點焊結構強度應用最多的手段[5]，因此采用拉伸剪切實驗來評價點焊接頭的力學性能，每個焊接條件進行三個樣品焊接，其中兩個樣品用于拉伸剪切實驗，一個樣品用于金相分析。準靜態(tài)拉伸剪切實驗樣品根據(jù)GWS-5A標準制備，圖1為試樣搭接方式，圖中試樣尺寸L和W分別為150 mm和50 mm，其中L方向與軋制平行。使用萬能實驗機進行拉伸剪切測試，并記錄載荷位移曲線，從載荷位移曲線中提取峰值載荷并依據(jù)拉斷試樣的宏觀形貌確定失效模式。使用光學顯微鏡觀察點焊接頭宏觀結構并測量尺寸，使用掃描電子顯微鏡觀察微觀結構，使用顯微硬度計測試點焊接頭區(qū)域的硬度分布。
2. 實驗結果與討論
2.1 組織和硬度
超高強冷軋雙相鋼DP980典型的點焊接頭宏觀組織如圖2所示。從圖2可以看出，點焊接頭由熔核區(qū)、熱影響區(qū)和母材三個部分組成。
