对于热成形硼钢激光焊接与电阻点焊接头性能对比研究

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1、《电加工与模具》2012年第l期特辑热成形硼钢激光焊接与电阻点焊接头性能对比研究李海宾，陈铠，肖荣诗，陈树君(1．北京工业大学激光工程研究院，北京100124；2．北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程中心，北京100124)摘要：分别采用Co，激光焊接系统和中频伺服电阻点焊设备，对超高强度热成形硼钢进行了焊接试验，测试了接头的抗剪切强度和显微硬度，观察了焊缝显微组织。结果表明：两种焊接方式均能获得成形良好的焊接接头，焊缝组织基本为马氏体，显微硬度与母材相当，激光焊缝的马氏体组织明显更细化、抗剪切强度也更高。关键词：硼钢；激光焊接；电阻点焊；接头性能中图分类号：TG456．7文献

2、标识码：A文章编号：1009—279X(2012)O1—0020—04ComparativeStudyonJointPropertiesofBoronSteelbyLaserWeldingandResistanceSpotWeldingLiHaibin，ChenKai，XiaoRongshi，ChenShujun(BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Anultra—highstrengthboronsteelwasweldedusingCO2laserweldingsystemandin—termediat

3、efrequencyinverter&servospotweldinggunsystem，thenthejointshearstrengthandmi—cro—hardnessweretested，microstructurewasalsoobserved．Theresultsshowedthatthetwoweldingmethodscanalsoobtainwell—formedweldedjoints，themicrostructureofweldmetaliSmartensite，mi—cro—hardnessisequivalenttothebasemetal，themarte

4、nsiteobtainedbylaserweldingismorefinethanthatobtainedbyresistancespotwelding，andlaserweldingjointshavegothighershearstrength．Keywords：boronsteel；laserwelding；resistancespotwelding；jointproperties为了满足汽车节能、环保、安全性等方面日益严止汽车碰撞过程中变形的加强件，其使用范围及在格的要求，汽车制造企业不仅要提高高强钢的使用车身用钢中的比例正逐年扩大。比例，还要不断提高所用高强钢的强度。但随着强汽

5、车车身制造中的三大工艺为成形、焊接和涂度的增加，塑性和成形性能显著下降，开裂、起皱、回装。热成形硼钢的成形问题已解决，下一个门槛就弹、模具磨损和焊接等问题明显增加，限制了更高强是焊接。目前国内外对于热成形硼钢焊接的研究尚度的超高强钢的使用“。硼钢配合热冲压技术解处于起步阶段，主要是采用电阻点焊的方式。马氏决了强度和成形性能的矛盾。热成形硼钢零件具有体钢的电阻点焊工艺性能较难控制，会出现焊接窗超高强度(马氏体组织)、成形精确(硼钢在奥氏体温口狭窄、电极磨损剧烈、飞溅严重等问题，采用中频度下成形性良好)的特点，可避免高强度钢冷成形的伺服点焊，效果有所改善。而实际生产中，激回弹问题，且制造成本

6、相对较低。目前主要用于防光焊接正逐步取代电阻点焊，因为激光焊接具有更高的效率、更优异的性能、更少的材料消耗，还具有收稿日期：2011—08—15基金项目：国家科技重大专项(2009ZX04014—072)良好的可达性，为设计师的想象力和创造性提供了第一作者简介：李海宾，男，1986年生，硕士研究生。更大的空间¨。但针对热成形硼钢这一特殊钢种*第14届全国特种加工学术会议优秀论文《电加工与模具》2012年第l期特辑低。分析原因：一是不同参数下，焊缝面积的变化；二是组织的差异。通过测量焊缝(焊核)的面积发现：两种焊接方法接头抗剪力的变化与焊缝面积变旨暑化的趋势是非常一致的(图5)。计算得到激

7、光焊接旧头抗剪力与焊缝面积的相关度为0．96，电阻焊为世0．97，即接头抗剪力大小主要由焊缝(焊核)面积决定。051．O1．52．02．53．03．5光斑移动速度／(m·min)Z(a)激光焊密_Kg宕嚏(a)激光焊∞"如∞如加m5O电流强度／kA(b)电阻点焊图5焊缝面积Z加加5ORlj永1-K堇1t嘣电流强度／kA(b)电阻点焊图4接头最大抗剪力为深入对比两种焊接方式的效果，计算了接头光斑移动速度／(m-min)(a)激光焊的抗