汽车用异种高强钢CR22MnB5/DH1050焊接及组织性能研究

来源 :山东建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:room_yuy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前汽车制造领域发展中,提高燃油效率、减少碳排放和提高安全性,一直是汽车设计发展的三大理念。其中汽车减重被认为是减少燃料消耗的关键问题,但随之而来的汽车轻量化问题又与碰撞性的高标准相矛盾,因此汽车的轻量化虽然可以保证燃油的经济性,但其安全性会受到严重影响。近几十年来,汽车用轻质合金材料已被广泛研究,例如铝合金、镁合金、高强度钢等,其中铝、镁合金虽然可以满足汽车轻量化需求,但其生产制造成本较高,因而开发先进的高强度钢(AHSS)被认为能在保证汽车整体质量的前提下,可大幅降低其制造成本,进而为我国制造2025和碳中和目标提供助力。目前汽车用高强钢的焊接因材料、板厚不同,其焊接方法的选择及其焊接成形也不同。其中钨极氩弧焊(TIG)采用高效率的非熔化电极,且易保持恒定的电弧长度、焊接电流和稳定的焊接过程,进而可获得美观、平滑和均匀的焊缝和高质量接头,而采用脉冲电流进行焊接,可有效调整和控制焊接热输人,实现单面焊双面成型,适合于汽车用薄板结构的焊接制造。本课题应用于汽车前后横梁零部件设计领域,将两种不同强度和厚度的钢板相互结合,可实现最终零部件重量和性能的最优结合。车辆发生碰撞时,横梁前半部分钢板强度低且厚度薄,会发生变形来吸收能量,后半部分钢板保持稳定的高强度以确保乘客安全。本研究以汽车用异种不等厚高强钢CR22MnB5/DH1050为研究对象,采用直流脉冲钨极氩弧焊(P-TIG)焊工艺,通过调整焊接工艺参数,获得具有优良焊缝形貌的焊接接头,工艺参数为:焊接电流80A,焊接速度3.42mm/s,氩气流量12L/min。焊后接头成型美观,无明显焊接缺陷,并设计不同回火处理工艺,利用金相、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等微观测试手段及拉伸和抗弯性能、硬度和电化学腐蚀等性能测试方法分析回火处理前后接头各区域的组织与性能,研究热处理前后异种钢接头微观显微组织结构转变及其对焊接接头力学性能和腐蚀性能的影响机理,研究结果如下:显微组织结构分析表明,CR22MnB5/DH1050异种钢P-TIG焊接头主要由两侧母材、焊缝区和两侧热影响区构成。CR22MnB5母材区为板条状马氏体组织,DH1050母材为马氏体岛状组织均匀分布在铁素体基体上。未经回火处理时,焊缝组织为粗大的板条状马氏体,两侧热影响区存在典型的完全淬火区和不完全淬火区,完全淬火区由粗晶区和细晶区组织构成,主要为马氏体组织,而不完全淬火区由马氏体和铁素体两相混合组织构成。经250℃和550℃回火处理并随着回火温度的升高,接头各区域组织划分界限越来越不明显,其中粗大的马氏体组织不断地分解,大量颗粒状碳化物沿马氏体晶界处析出,铁素体含量增加,组织分布更加均匀。力学和电化学腐蚀性能分析表明,热处理前后焊接接头均在焊缝区获得硬度最大值,两侧热影响区均存在不同程度的软化区,其中接头CR22MnB5侧热影响区的软化区硬度值(277.6HV)相比母材区(376.6HV)明显降低。而经过550℃高温回火后,马氏体组织含量进一步降低,软化组织铁素体含量增加,接头整体硬度值分布趋于平缓,平均值为300.4HV。室温拉伸试验结果表明,试样接头均断裂在DH1050薄板一侧,呈现显著的韧性断裂模式,未经回火处理和经250℃低温回火处理的接头的抗拉强度(890MPa)和延伸率(4.85%)较为接近,但经550℃高温回火后,母材区马氏体岛逐渐溶解,碳化物析出,其抗拉强度显著下降(724MPa),但其塑性变形过程较长,伸长率显著提高(9.65%),促使接头塑韧性提高。室温弯曲试验结果表明,经250℃低温回火后,接头承受最大弯曲载荷(516N)相比未经回火接头(558N)下降不明显,但550℃高温回火后试件抗弯能力(438N)明显下降,断裂破坏时的最大位移(6.0mm)相比未经回火处理(6.8mm)显著下降。此外,250℃低温回火和550℃高温回火相比于未经回火处理的焊接接头试样,弯曲角分别增大7.43%和13.22%。电化学腐蚀性能分析表明,接头焊缝区经回火温度处理后,电化学腐蚀电位均正移,可有效改善接头的腐蚀性能。焊缝区经过250℃低温回火后,腐蚀电位为-0.648V,腐蚀性能相比未经回火处理的焊缝区(-0.728V)有所提高。同时经过250℃低温回火后接头焊缝区腐蚀电流密度最小为6.470x10-7A/cm~2,焊缝区组织经过低温回火后,马氏体开始分解,碳化物开始析出,铁素体含量增加,组织分布较均匀,其耐腐蚀性能较好。
其他文献
个体成人展开在家庭、学校与社会之间,家庭教育在个体成人之中处于基础性的地位。如果说学校教育的根本在于培养好公民,那么家庭教育的中心就是培养好人。家庭教育的实现乃是从人的自然性出发,以自然性的呵护平衡个体社会化过程带来的紧张。学校教育需要与家庭教育协调发展,共同呵护儿童生命的自然与自由,促成个体健全成人。
文章关注了互联网使用状况与青年群体身心健康之间的关系及其作用机制。研究发现,互联网使用总体能够提升青年群体的健康水平,对其身心健康产生积极正向的影响。进一步的中介效应分析显示,互联网使用对青年群体身心健康的影响部分通过对现实人际交往改变以及网络依赖程度两条路径来实现。一方面,互联网的使用能够拉近人与人之间的距离、改善人际关系,对青年群体的身心健康产生积极作用;另一方面,频繁的互联网使用也会导致网络
放射治疗是头颈癌的有效治疗方式之一。但大多数接受放射治疗的患者都会出现一系列口腔并发症,例如放射性口腔黏膜炎、口干症、味觉改变、吞咽困难及放射性颌骨坏死等。现有治疗方式主要为对症处理。自1967年Endre Mester发现并开创了光生物调节(PBM)以来,已有较多的临床和基础研究结果表明PBM在防治放射治疗后口腔并发症方面拥有巨大的潜力。本文总结了PBM的作用机制及其应用于放射性口腔黏膜炎、口干
对高速公路沥青路面养护管理技术进行讨论,分析高速公路沥青路面的病害原因,探讨对裂缝、车辙、翻浆与路面冻胀等的维修方法,提出完善养护管理制度,加强道路施工质量管理,重视道路机械化养护等高速公路路面管养措施,并阐述相关注意事项。
生命意义指的是作为主体的人对自身生命历程的体验、理解和自我确证。生命意义问题发端于生命的对象化,追寻生命的意义是人的本性,生命意义感的缺失是“空心病”的主要根源。人的需要是理解生命的钥匙,需要按照其与个体主体性的关系可以分为本真需要和异己需要,本真需要的满足是其生命意义感的主要来源。青少年在学校生活中更多的是被学业竞争等异己需要掌控,其自主、关系、胜任等本真需要被边缘化,生命的无限可能被窄化。青少
目的 探讨社会支持和压力感知在母胎依恋与孕期抑郁间的多重中介作用。方法 便利抽样法选取大庆市某三级甲等医院与社区卫生服务中心306名妊娠晚期孕妇为研究对象。采用一般资料问卷、母胎依恋关系量表、社会支持评定量表、压力感知量表和爱丁堡产后抑郁量表进行问卷调查。结果 孕期抑郁与母胎依恋(r=-0.296)、社会支持(r=-0.320)呈负相关,与压力感知(r=0.390)呈正相关(均P<0.05);社会
《舞姬》是日本近代文学巨匠森鸥外的处女作及成名作,其以独具匠心的雅文体和浪漫主义气息,开创了日本近代浪漫主义文学的先河,给日本近代文学注入了新的血液与活力。因此,该作品吸引了日本乃至世界的无数文学爱好者及研究者。纵观以往中日学者的研究成果不难发现,在爱情悲剧产生的根源上,很多学者都认为是当时的社会环境所迫和主人公太田丰太郎的无奈选择。笔者另辟蹊径,将从丰太郎的自身言行上分析,认为导致《舞姬》爱情悲
本文介绍了一款3-18GHz宽带高增益双线极化天线的设计方法和仿真结果。天线采用四脊喇叭的形式,其在整个工作频带内端口隔离度优于35dB,两端口电压驻波比低于2:1,天线增益均高于10dB。
当前大型企业集团“爆雷”事件层出不穷,国企、民营和合营企业概莫能外,巨额债务违约有引发系统性金融风险的隐患。本文分析了海航和恒大等典型大型企业集团由盛及衰的过程,发现投资激进,经营不善,以高杠杆高负债驱动增长,隐匿表外负债,关联方违规占用和转移资产,控股金融机构作为融资工具是大型企业集团财务危机的主要原因,提炼出预警大型企业集团财务危机需要着重关注的指标和特征,据此提出需要重点审计的事项,从审计角
通过宏观和微观断口分析,点火线圈固定螺栓主要受扭转载荷而断裂,微观断口呈顺时针方向剪切韧窝。通过模拟装配测试对比分析,失效件断口和受纯扭转载荷断裂的断口一致,因此螺栓的断裂模式为扭转(剪切应力)断裂失效。而导致扭转断裂的原因可能发生在第二次更换火花塞时,螺栓没有正常拧入(内螺纹已损伤或螺栓倾斜拧入),且拧紧扭矩高于螺栓扭转断裂扭矩14 N·m,最终导致螺栓扭转断裂。