【摘 要】
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轻量化是实现汽车节能减排的重要手段之一。采用22MnB5钢的轧制差厚板制备高强热冲压零件,可以按照载荷分布设计板厚,从而在保证安全性的前提下实现车身轻量化。在实际应用中,由22MnB5轧制差厚板制备的热冲压车身零件需要与车身其它零件进行点焊连接,此时轧制差厚板的厚度变化会影响其焊接性能。本文即针对这种厚度影响进行相关研究,以促进差厚板热冲压件的实际应用。本文将原始厚度为1.6mm的22MnB5钢板
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轻量化是实现汽车节能减排的重要手段之一。采用22MnB5钢的轧制差厚板制备高强热冲压零件,可以按照载荷分布设计板厚,从而在保证安全性的前提下实现车身轻量化。在实际应用中,由22MnB5轧制差厚板制备的热冲压车身零件需要与车身其它零件进行点焊连接,此时轧制差厚板的厚度变化会影响其焊接性能。本文即针对这种厚度影响进行相关研究,以促进差厚板热冲压件的实际应用。本文将原始厚度为1.6mm的22MnB5钢板轧制成1.2mm、0.8mm,以代表差厚板的三个不同厚度区域。对此三种厚度的板材加热奥氏体化,然后进行水淬,以代表22MnB5钢板的热冲压历程。相关文献和本课题组其它人员的研究表明,经过此热处理过程的板材,力学性能和微观组织与真实热冲压后的板材基本相同。将经过热冲压历程后的三种厚度22MnB5板材与DP590钢、HC340钢进行电阻点焊,研究其相关点焊性能。通过探索性焊接实验,确定了 22MnB5分别与DP590冷轧板和HC340冷轧板的焊接窗口。22MnB5与DP590在焊接电流9.5kA、焊接时间15cyc、电极压力0.15MPa窗口下焊接质量最高,该窗口下最大拉剪力达到12.52kN;22MnB5与HC340在焊接电流10kA、焊接时间16cyc、电极压力0.15MPa的窗口下焊接质量最高,该窗口下最大拉剪力达到13.55kN。对于22MnB5与DP590钢的焊接试样,随着22MnB5钢厚度的增加,焊点最大拉剪力趋于上升,并且硬度有微小的增加。通过对焊点的金相和扫描电镜观察发现,22MnB5与DP590焊点由母材区、热影响区和焊核区组成,其中22MnB5母材区主要为淬火后的细小马氏体组织,强度最高;22MnB5热影响区主要为回火马氏体,强度低于组织为板条马氏体的焊核区和母材区;DP590母材为铁素体组织中分布着少量马氏体,其硬度最低;DP590热影响区为马氏体和少量铁素体,该区硬度有所提高。对22MnB5与HC340点焊试样进行拉剪实验,发现随着22MnB5钢厚度的增加,焊点最大拉剪力趋于上升趋势。通过金相和扫描电镜观察,焊点区域由母材区、热影响区和焊核区组成。22MnB5母材为马氏体组织,强度最高;热影响区为回火马氏体,硬度有所下降;焊核区同样是板条马氏体组织;HC340母材区主要为铁素体组织,热影响区为铁素体和马氏体组织两相区,且越靠近焊核区晶粒越粗大,该区强度低于22MnB5侧热影响区。
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