先進高強度鋼電阻點焊焊點的靜載強度和疲勞特性分析
先進高強度鋼在實現汽車輕量化方面發揮著重要作用。與低碳鋼相比,先進高強度鋼在承受相同負荷時,表現出較低的塑性應變,從而具有更好的疲勞特性。傳統低碳鋼車身中,車身結構上的電阻點焊焊點是車身結構承受靜載和疲勞壽命最弱的位置。因而,對于應用在汽車車身上的先進高強度合金鋼,需要分析其電阻點焊焊點的靜載強度和疲勞特性。
通過靜載試驗和疲勞強度試驗,對先進高強度鋼電阻點焊焊點的力學性能進行分析。試驗時,選擇先進高強度鋼的類型為DP590和DP980,試樣長度和寬度設定為188mm和38mm,試樣厚度設定為0.7、1.0、1.5mm這3種規格。將不同規格的式樣進行電阻點焊連接。同時只采用膠粘連接技術對不同規格的試樣進行連接。對連接后的各種試樣進行靜載和疲勞強度試驗。靜載強度試驗按照美國材料與試驗協會(ASTM)標準進行。疲勞強度試驗設定循環應力比為0.1,循環次數超過500萬次,則認為試樣不會出現疲勞失效。試驗結果顯示:①在靜載強度試驗下,膠粘連接比電阻點焊連接表現出更高的靜載強度,兩者靜載強度均高于傳統的電阻點焊低碳鋼;②DP980電阻點焊焊點的靜載強度高于DP590的,認為隨著母材強度的增加,電阻點焊焊點的靜載強度隨之增加;③在疲勞強度試驗下,膠粘連接與電阻點焊連接表現出相同的疲勞強度。由于先進高強度鋼的強度較高,不易產生裂紋,因此其與電阻點焊的低碳鋼相比,疲勞強度更高。
Ramchandra Bhandarkar et al. SAE 2016-01-0389.
編譯:王祥