不等厚高強鋼-冷軋鋼板材激光焊接研究.pdf

1、高強鋼板具有高強度和高韌性，已成功應(yīng)用于汽車車身加強件和吸能件，采用激光拼焊技術(shù)具有減少零部件和模具數(shù)量、優(yōu)化材料用量、提高結(jié)構(gòu)功能等特點。本文對不等厚高強鋼/冷軋鋼板材激光焊接數(shù)值模擬、工藝及焊后組織進(jìn)行研究。
　　首先，基于激光焊接過程傳熱方式，建立不等厚高強鋼/冷軋鋼板材激光焊接的數(shù)值模型。運用有限元法進(jìn)行求解，對焊接工藝參數(shù)對試件溫度場分布的影響進(jìn)行分析，結(jié)果表明，隨著激光功率的增加或焊接速度的減小，熔池的寬度和深度變大。

2、在一定的焊接速度下，隨著激光功率的增加，當(dāng)試件表面溫度達(dá)到氣化溫度時，激光熱傳導(dǎo)焊轉(zhuǎn)為激光深熔焊的臨界狀態(tài)，通過數(shù)值模擬得到激光焊接速度與臨界功率之間的關(guān)系曲線。
　　其次，搭建不等厚高強鋼/冷軋鋼板材激光拼焊試驗平臺并進(jìn)行試驗研究。根據(jù)焊接溫度場并結(jié)合正交試驗，研究激光功率、焊接速度和離焦量對焊接質(zhì)量的影響，對焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在此焊接工藝參數(shù)條件下，不等厚試件焊接接頭的力學(xué)性能良好，其抗拉強度均高于冷軋鋼母材。對焊接試件橫

3、截面進(jìn)行硬度檢測，結(jié)果表明，不等厚試件焊縫和熱影響區(qū)的硬度均高于其母材的硬度，熱影響區(qū)沒有出現(xiàn)軟化現(xiàn)象。
　　最后，對不等厚高強鋼/冷軋鋼板材激光焊接接頭組織轉(zhuǎn)變及熱影響區(qū)晶粒長大的規(guī)律進(jìn)行研究。通過金相觀測，不等厚試件焊接接頭主要包括針狀馬氏體、板條狀馬氏體、上貝氏體和下貝氏體等晶相組織?；诩す夂附訜嵫h(huán)理論，在晶粒長大的積分區(qū)間(Ac3，Ar3)，建立高強鋼和冷軋鋼焊接熱影響區(qū)晶粒長大的動力學(xué)方程。理論計算和試驗分析表明，激