论文部分内容阅读
钢的表面处理可以提高耐蚀性，增加使用寿命，同时减少原材料的用量，节省资源，具有广泛的工程意义；并且钢板的表面处理会带来一系列的科学问题，具有较高的科学研究价值。22MnB5钢是适于汽车行业热冲压工艺的超高强度钢。本文针对22MnB5钢表面处理中的热浸铝镀层影响焊接及耐蚀两个方面的问题展开研究。采用热浸镀铝工艺制备了优化的22MnB5钢板表面镀铝层，对镀铝钢板焊接特性以及焊缝的耐蚀性能等几个方面展开的研究，通过金相、SEM、EDS、焊缝力学性能等测试手段测试分析铝镀层对钢板焊接特性的影响规律，并对不同浸铝工艺镀层的耐蚀性加以表征。使用10%的K2ZrF6和5%的KCl作为助镀剂进行22MnB5的热浸镀。通过测量涂层厚度和显微硬度得出：720℃，80s时，镀铝层厚度在40μm左右，外观良好，显微硬度较低。通过腐蚀测试表明，镀铝层提高了22MnB5钢的耐蚀性。成品镀铝22MnB5钢焊缝热影响区中的软化区为接头的最弱部位。热输入较低时，随着热输入增大，接头抗拉强度增加。热输入增加到一定程度，接头抗拉强度下降。较适宜的焊接热输入在3800J/cm左右，焊缝最高强度为830MPa。较薄的铁铝合金层的存在不影响22MnB5钢的焊接力学性能，但使所需焊接热输入增大，如无涂层钢抗拉强度最高的焊接参数热输入为3500J/cm。实验室制备镀铝钢最高强度仅为500MPa，且焊接所需热输入增大；不同浸镀工艺的钢板获得最佳力学性能时对应的热输入在4000J/cm左右。用电化学测试和全浸泡腐蚀试验分析焊缝处耐蚀性变化，焊接后焊缝处耐蚀性下降，低于无焊缝的镀铝钢和无铝层的钢板。镀铝钢焊缝耐蚀性优于无铝层钢的焊缝，不同焊接工艺的焊缝耐蚀性有差别。随着热输入增加，镀铝钢焊缝耐蚀性下降；当进一步增加热输入时，镀铝钢焊缝耐蚀性增加。热输入为3866J/cm （5号）焊接工艺的焊缝腐蚀速率最大。焊缝力学性能和耐蚀性随焊接热输入变化规律有所差异，在实际应用中，根据工作条件要求，选择适宜焊接工艺，用以满足力学性能或耐蚀性能单一方面的要求，也可顾及焊缝的综合性能来选择合理的焊接参数。