热成形板的点焊工艺研究

图1 轿车利用热成形板材部位

热成形钢具有强度高、加工性能好等优秀的综合性能，从而得到天下各国的大力开拓和研究，成为车用钢板的热门材料。
东风（武汉）实业有限公司的热成形工厂是海内顶尖的热成形生产企业。
目前向神龙、东风、本田、雷诺、日产等多个整车生产厂家供货。

热成形板材在性能上有诸多优点，如极高的材料强度及延展性，很好的材料成形准确度等。
但是这种钢材在相互焊接方面存在困难，紧张表示在焊接强度与焊点外不雅观难以掌握，焊接强度与焊接参数之间没有形成曲线规律。
而各个主机厂对付超高强度板材在焊接方面的研究仍旧不充分。
为了能够找到选择得当参数的方法，我公司通过大量的实验来验证得当的参数。
实验的钢板为阿赛洛产的22MnB5热轧钢板，其力学性能见表1，化学身分见表2。

表1 22MnB5钢的力学性能

表2 22MnB5钢的化学身分（%）

焊核显微组织图

焊接后把焊点沿直径切开，如图2所示，组织描述由母材(BM)、热影响区(HAZ)及焊核区(WNZ)三部分组成，图2中d为焊核的显微组织。

首先，根据电流强弱，给出三组参数，见表3。
电阻点焊实验设备采取固定式点焊机，型号是DN-200，电极度面直径为8mm。
采取25mm100mm的试片，厚度为1.76mm，长度方向的搭接长度为25mm。

表3 三组焊接参数

图2 焊核切面

r规范的加热速率小，温度上升梯度小，保温韶光长，加热过程WNZ区对HAZ区通报的热量多，因此冷却时焊核区WNZ冷却的速率降落，当提高焊接电流、减小焊接韶光即采取y规范时，加热速率大、温度上升梯度大、保温韶光短、加热过程焊核区对HAZ区通报的热量少，因此冷却时焊核区冷却的速率相对较高。

加热速率越快，过热度越大，奥氏体A实际形成温度越高，形核率大于终年夜速率，使A体晶粒越眇小；冷却时形成M晶粒的大小取决于形核率和终年夜速率的相对大小，冷却速率越快，过冷度越大，则二者比值越大，因而形成的马氏体晶粒越眇小；保温韶光越长，A体细化后仍有足够永劫光终年夜，在冷却后M体晶粒越大；综合剖析可知：对热冲压高强钢，选取的焊接规范越强，冷却后形成的马氏体板条越小。

通过实验比拟三种焊接后的实际性能表现，如图3所示。
很明显，采纳z规范的试样剪切力和十字拉伸力所得到的结果较r、y两种规范好。
后面我们环绕z规范连续做实验。

图3 实验数据比拟

对6组试样点焊的焊核金相采集。
金相显微组织均为马氏体组织，但是5号试样马氏体较为均匀，力学性能较好；1号试样中马氏体较为粗大且不屈均；6号试样马氏体为针状，性能不好。
剪切力实验数据显示，5号试样的剪切力最大，1号试样剪切力最小，由大到小的顺序依次为：5号、2号、3号、6号、4号、1号。
环绕z规范制订了下面6组参数，见表4。
实验剖析得出结论，厚度为1.76mm的热成形板之间的点焊最佳工艺参数为试样5的参数，即焊接电流6.7kA，焊接韶光360ms，焊接压力4200N。

表4 六组焊接参数

结束语

本次实验只是给出了一种热成形板材焊接的实验方法，可以通过这种方法来确定热成形板的焊接参数。
本次实验的结论仅适用于1.76mm的热成形板之间的焊接，对付其他板厚、或者不同材质板材之间的焊接，仍旧须要大量的实验来确定。

—— 来源：《铸造与冲压》2017年第24期