車用A5052鋁合金與DP 600高強鋼電阻點焊研究.pdf

1、隨著燃油標準提高以及對環(huán)境保護意識的增強，鋁合金與高強鋼輕量化材料將會在汽車制造中得到廣泛的應(yīng)用。A5052鋁合金比強度高、耐腐蝕性強、易機械加工與焊接性好適合應(yīng)用在輕量化汽車中；DP600雙相高強鋼可應(yīng)用在要求高的強度、高的抗碰撞吸收能的輕量化汽車零部件上。鋁合金與高強鋼的物理化學性能、化學成分及機械性能差異顯著，兩種異種金屬材料的焊接性較差，因此研究A5052/DP600焊接具有重要意義。
　　本文全面地系統(tǒng)的分別研究了A50

2、52鋁合金/DP600高強鋼電阻點焊、添加Zn片中間層的A5052鋁合金/DP600高強鋼的電阻點焊和添加輔板的A5052鋁合金/DP600高強鋼的電阻點焊的接頭的宏觀組織、微觀組織、金屬間化合物、最佳工藝參數(shù)、力學性能、工藝參數(shù)對接頭力學性能的影響、斷裂形式以及接頭的熔核形成過程。A5052/DP600接頭的熔核的整體外觀呈現(xiàn)一種類似平底煎鍋的形貌，鋁側(cè)熔核形成過程是熔核先從依附在鋁/鋼界面處開始形成然后向外擴展生長，鋼側(cè)熔核是先從鋼

3、側(cè)的中心位置開始形成并向外擴展生長。鋁合金母材的組織呈現(xiàn)板條狀的柱狀晶，熱影響區(qū)的柱狀晶組織的晶粒尺寸是隨著靠近熔合區(qū)的距離的減小而增大，熱影響區(qū)與熔合區(qū)交界處靠近熔合區(qū)的晶粒呈現(xiàn)板條狀的柱狀晶組織，熔合區(qū)是柱狀晶組織。鋼側(cè)熔合區(qū)主要是由板條狀的馬氏體構(gòu)成；熱影響區(qū)是鐵素體與馬氏體組織。接頭處生成的金屬間化合物有Fe4Al13、Fe2Al5。A5052/DP600點焊焊接接頭的最大拉剪力載荷為5.5KN，相應(yīng)的熔核直徑和焊接電流分別為6

4、.3 mm和12.5 KA，焊接時間與焊接壓力分別為14Cycle與3KN。接頭斷裂形式是的界面斷裂模式。添加50μm的Zn片后將會改變鋁/鋼電阻點焊接頭的電阻模式，不同的電阻模式導致焊接后的接頭的宏觀特征與沒有添加Zn片中間層的有所不同。在接頭鋁側(cè)靠近的電極的區(qū)域由于熱量不足導致存在沒有熔化的區(qū)域，該區(qū)域為接頭的熱影響區(qū)。焊接接頭有Fe4Al13相、Fe11Zn40相與Fe2Al5相，相比沒有添加Zn中間層，針狀的Fe4Al13金屬間

5、化合物長度由長變短，并且Fe2Al5金屬間化合物由平坦狀變?yōu)樯酄?。添加Zn片中間層，接頭的斷裂模式是剝離斷裂，在焊接電流13.5 KA、焊接時間14 Cycle與焊接壓力3 KN下，接頭的拉剪力為7.06 KN接頭的焊透率為22%。添加輔板的A5052/DP600電阻點焊的鋁側(cè)熔核中存在較多的縮孔以及縮松，靠近鋁合金側(cè)的針狀形貌的金屬間化合物是Fe4Al13，靠近鋼側(cè)的針狀形貌的金屬間化合物是Fe2Al5。當焊接電流、焊接時間與焊接壓力