TWIP鋼板電阻點焊的研究

TWIP鋼板電阻點焊的研究

刊名：Steel Research（英）

刊期：2015年第86期

作者：Pasquale Russo Spena et al

編譯：朱會

新型高強度TWIP鋼（孿生誘發塑性鋼）能否在汽車工業中的廣泛應用主要取決于焊接工藝的好壞。通過評估焊接電流、焊接時間和夾緊力對電阻點焊接頭的微觀結構和力學性能以及焊接缺陷形成的綜合影響，研究了TWIP鋼板的點焊特性。使用可編程邏輯控制器控制功率為72kW的電阻點焊機進行點焊試驗，機器兩端配備有直徑為4mm的Cu-Cr電極，且采用循環水進行冷卻。使用電流控制系統進行焊接測試，以確保電阻點焊過程中焊接電流恒定。焊接步驟如下：①通過電極夾緊鋼板；②在兩端電極和鋼板上通入電流；③通入電流，但電極繼續夾緊將鋼板，這樣有助于提高焊接接頭的機械阻力；④松開電極，焊接完成。利用L-9正交陣列設計試驗測試。通過拉伸剪切試驗和維氏顯微硬度測量來評估焊接接頭的力學響應。同時，研究焊接參數對拉伸剪切試樣斷裂模式的影響。

（1）良好焊接工藝參數的組合使焊接TWIP鋼板具有較高的拉伸剪切強度。不當的夾緊力和焊接電流會使TWIP鋼板在焊接過程中形成焊接缺陷。

（2）由于TWIP鋼板中的錳含量較高，焊點的微觀結構與TWIP鋼板基體的類似，完全是奧氏體組織。電極尖端的高冷卻效應使焊接接頭的熔合區更易冷卻，從而使焊接TWIP鋼板的焊點硬度更高。

（3）焊接接頭的拉伸剪切強度隨焊接電流的增大而增大，但金屬溢出顯著降低了結構的拉伸剪切強度和吸能效果。

（4）對TWIP鋼進行電阻點焊后的結構比傳統低碳鋼的拉伸剪切強度高，可用于汽車工業。