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DP600冷轧双相钢的激光焊接性
唐山钢铁集团有限责任公司技术中心(063016)
孟根巴根夏明生潘文娜李桂兰
摘要通过研究DP600冷轧双相钢激光焊接头微观组织、力学性能、显微硬度、杯突试验等进行考察焊接性能。试验结果表明，DP600双相钢在4种焊接工艺下均能获得合格的焊接接头，焊缝区产生了大量的马氏体组织，热影响区主要为马氏体和少量铁素体组织，拉伸试验均断于母材，杯突试验后形成的裂纹垂直于母材，热影响区未出现软化区。
关键调：DP600双相钢激光焊力学性能微观组织中图分类号：TG456.7
0序言
节能环保是21世纪的重要课题之一。汽车作为主要交通工具，对其节能减排的研究变得目益重要，汽车轻量化是解决此问题的关键之一，DP600双相钢具有良好的强度与塑性匹配、较高的加工硬化率、优异的成型性等优点而广泛用于汽车车身制造和零部件的生产[1-3]
为了满足汽车轻量化要求，在汽车车身结构设计中，合理采用钢板焊接工艺可以有效减少钢材用量，从而降低汽车车身重量。目前，关于双相钢的焊接性能研究，主要集中在电阻焊焊接方法上，同时也有少量的搅拌摩擦焊和电弧焊研究，在激光拼焊方面的研究仍然较少(4)。
激光焊技术是20世纪60年代发展起来的高能量密度的激光为热源的精密焊接技术，已经在许多行业得到广泛应用。与传统的焊接方法相比，激光焊不但具有功率密度高、加热速度快、焊接热影响区窄及焊接变形小的特点，近年来国内外在高强钢的激光焊应用方面虽做了大量的工作，但仍需进一步的研究与探索[5)。重点研究DP600钢焊接接头组织和性能，以期为DP600钢的应用提供理论和试验依据。
1试验材料与方法 1.1试验材料
试验材料为唐钢开发的C-Mn-Si-Cr系冷轧双相钢 DP600，尺寸为150mm×160mm×1.2mm，其化学成分见表1，纵向力学性能见表2。
收稿日期：2016-04-21 462016年第8期万方数据
c 0.10
DP600钢的化学成分（质量分数，%）表1
Mn 0.80
s 0.025
P 0.020
Si 0.25
Al 0.021
表2DP600钢的纵向力学性能
屈服强度 Rp.2/MPa
392
抗拉强度 R_/MPa 621
断后伸长率 A(%) 24
Cr 0.70
加工硬化指数n
0.18
在激光焊过程中，将两个试样紧压在一起，实现了零间隙。整个焊接过程中采用纯氩气保护，气体压力 0.25MPa。焊接工艺参数见表3。
表3激光焊工艺参数
试样编号 1 2 3 4
热输人 E/(kJ · cm*) 0.43 0.40 0.38 0.35
1.2试验方法
焊接速度/(m · min") 2.8 3.0 3.2 3.4
激光功率离焦量
P/W 2 000 2 000 2 000 2.000
Af/mm-1-1-1 1
对接焊后试板的焊接接头，经线切割后制成的金相试样用4%硝酸酒精腐蚀后，在OLYMPUS-PMG3 金相显微镜下观察显微组织并照相；利用AntonPaar MHT-10显微硬度计对焊接接头进行显微硬度分布的测定；按照国家标准GB/T228—2002《金属材料室温拉伸试验方法》将对接拼焊后试板制成纵向拉伸试样，在ZwickRoell/Z100型拉力试验机上进行拉伸试验，并利用SIGMA-HD型扫描电子显微镜观察其断口形貌；