第37卷第7期 2016年7月
焊接学报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol.37 July
一种先进热冲压钢的电阻点焊工艺多元
非线性回归设计
贺优优12，刘伟杰'，李琦＇
（1.东北大学研究院，沈阳110819；2.沈阳工业大学，沈阳110870）
No.7 2016
摘要：采用多元非线性回归正交组合设计了试验方案，研究了点焊工艺参数对一种先进热冲压钢焊接接头质量的影响。将点焊接头最大剪切力与点焊熔核直径作为影响接头质量的主要考察指标。以电极力、焊接电流及焊接时间作为工艺参数，并分析三者之间的相互制约关系：通过正交理论设计了9组试验，根据回归设计理论，建立三元二次非线性回归方程并进行了剩余标准差计算。结果表明，回归模型能够实现对点焊接头最大剪切力与点焊熔
核直径的有效预测。绘制了其三维视图，在模型的基础上研究点焊工艺参数对焊缝质量的影响规律关键词：先进热冲压钢；电阻点焊；焊接工艺参数；正交试验
中图分类号：TB31；TG457 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2016)07007504
试样按照国家标准GB2651一2008《焊接接头拉伸试验方法》所规定的点焊接头抗剪试样形状和尺寸的
汽车轻量化是现代汽车产业发展的趋势，即采用现代的设计手段与先进的轻质材料相结合的方法，达到减重、减耗同时兼顾环保与安全的目的[1] 已有研究表明，在汽车白车身上应用热冲压零部件可以显著减小车体自重，同时能够提高抗冲撞性能[2]，但传统热冲压钢（如22MnB5）的显微组织为马氏体，强度高但断后伸长率较差，其强塑积通常不超过9GPa%，尚不能满足白车身上某些重要结构件对防撞性能的要求。课题组近期开发的先进热冲压钢为由马氏体基体和在其中弥散分布的膜状残余奥氏体相组成的复相钢，具有优异的综合力学性能，其强塑积可达20GPa%以上13]但是目前对此新钢种的焊接，特别是点焊的性能和工艺还知之不多点焊工艺一般需要确定焊接电流、焊接时间、电极压力等参数：合理的选择这些参数对于制定焊接工艺十分必要4-汀，采用回归正交设计组合试验方法对一种先进热冲压钢的点焊工艺进行试验研究
试验方法 1
点焊试验的材料为自制的，编号为98号的先进热冲压钢，其化学成分如表1所示.试验钢经多道次热轧和冷轧被轧成厚度为1mm的薄钢板.点焊
收稿日期：2014-09-21
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51034009）
要求制作，具体尺寸如图1所示
表1试件化学成分（质量分数，%）
Table1
C
si
Chemical compositions of the tested steel
Mn
S
Cr
Mo
4
N
0.21 1.0 0.35 0.005 0.003 3 0.8 0.22 0.003 0.494 0.003 7
100
· 20
图1点焊工件形状及尺寸（mm）
Fig. 1Shape and the sizes of the specimer
将试样搭接后进行电阻点焊试验。点焊设备采用骏腾发公司的DTN-35微机气动式交流点焊机，设备装置如图2所示，此点焊机采用VB-0.12/8型空气压缩机作为压力源。电极采用锥形电极，其材料为铬锆铜合金，电极端头直径为5mm.
为检验点焊质量，使用拉伸试验机测量焊后试样焊点的最大剪切力，并对拉断试样进行断面扫描，通过软件测量点焊熔焊直径，典型点焊熔核结构如图3所示.