局部淬火压印接头力学性能分析

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随着能源危机的到来以及环境污染越来越严重,节能减排受到全球性的重视。结构轻量化是各工业领域实现节能减排的重要措施,由此轻金属板材被广泛用于各类产品的制造。为更好的实现这些新型板材的连接,新型连接技术急需开发。压印连接技术在这种背景下得到迅速发展。经研究发现,虽然压印接头的动态疲劳性能明显优于传统点焊接头,但是单点压印接头的静强度只有传统点焊接头的75%。本论文以压印连接为对象,通过搭建局部淬火试验平台,对压印连接接头进行局部热处理,以提高压印接头的综合力学性能,具体的研究内容如下:1)采用自主搭建的局部淬火试验平台对SPCC冷轧钢及镀锌钢压印接头进行局部热处理,并对热处理前后的两组试件进行静载破坏试验,结果表明局部淬火可以有效提升压印接头的静强度、失效位移及能量吸收能力,并对接头的失效模式也有影响。之后对经过局部淬火处理的SPCC冷轧钢压印试件进行金相分析,结果表明热处理使得该试件获得大量板条状马氏体。2)对局部淬火处理前后两组SPCC冷轧钢压印接头进行动态疲劳试验,结果表明在局部淬火使得压印接头在高载荷水平下疲劳强度得到提升,而压印接头在低载荷水平下的疲劳强度被削弱。3)对疲劳试件的断口进行扫描电镜分析,结果表明未经过局部淬火处理的压印接头的疲劳断口均为裂纹起始位置呈现韧窝状,裂纹拓展位置呈现为解理台阶状;经过局部淬火处理的压印接头高载荷水平下的疲劳断口特征与未经过处理的压印接头特征一致,但是在低载荷水平下的疲劳断口只呈现出解理台阶特征。
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