先進(jìn)高強(qiáng)度鋼電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)的靜載強(qiáng)度和疲勞特性分析
先進(jìn)高強(qiáng)度鋼在實(shí)現(xiàn)汽車輕量化方面發(fā)揮著重要作用。與低碳鋼相比,先進(jìn)高強(qiáng)度鋼在承受相同負(fù)荷時(shí),表現(xiàn)出較低的塑性應(yīng)變,從而具有更好的疲勞特性。傳統(tǒng)低碳鋼車身中,車身結(jié)構(gòu)上的電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)是車身結(jié)構(gòu)承受靜載和疲勞壽命最弱的位置。因而,對(duì)于應(yīng)用在汽車車身上的先進(jìn)高強(qiáng)度合金鋼,需要分析其電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)的靜載強(qiáng)度和疲勞特性。
通過靜載試驗(yàn)和疲勞強(qiáng)度試驗(yàn),對(duì)先進(jìn)高強(qiáng)度鋼電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行分析。試驗(yàn)時(shí),選擇先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的類型為DP590和DP980,試樣長(zhǎng)度和寬度設(shè)定為188mm和38mm,試樣厚度設(shè)定為0.7、1.0、1.5mm這3種規(guī)格。將不同規(guī)格的式樣進(jìn)行電阻點(diǎn)焊連接。同時(shí)只采用膠粘連接技術(shù)對(duì)不同規(guī)格的試樣進(jìn)行連接。對(duì)連接后的各種試樣進(jìn)行靜載和疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)。靜載強(qiáng)度試驗(yàn)按照美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)定循環(huán)應(yīng)力比為0.1,循環(huán)次數(shù)超過500萬次,則認(rèn)為試樣不會(huì)出現(xiàn)疲勞失效。試驗(yàn)結(jié)果顯示:①在靜載強(qiáng)度試驗(yàn)下,膠粘連接比電阻點(diǎn)焊連接表現(xiàn)出更高的靜載強(qiáng)度,兩者靜載強(qiáng)度均高于傳統(tǒng)的電阻點(diǎn)焊低碳鋼;②DP980電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)的靜載強(qiáng)度高于DP590的,認(rèn)為隨著母材強(qiáng)度的增加,電阻點(diǎn)焊焊點(diǎn)的靜載強(qiáng)度隨之增加;③在疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)下,膠粘連接與電阻點(diǎn)焊連接表現(xiàn)出相同的疲勞強(qiáng)度。由于先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的強(qiáng)度較高,不易產(chǎn)生裂紋,因此其與電阻點(diǎn)焊的低碳鋼相比,疲勞強(qiáng)度更高。
Ramchandra Bhandarkar et al. SAE 2016-01-0389.
編譯:王祥