WHT1300HF高强钢的焊接性及中性盐雾腐蚀性能研究

摘要

工信部预测到2020年，中国汽车的保有量将超过2亿，随之带来的能源环境问题将更加突出。如果将汽车车身轻量化不但可以降低能源消耗，而且降低排放、减少污染。本文选用的低合金高强钢WHT1300HF兼具高强度、良好的成型性和焊接性，是车身轻量化的最佳选材，是节能减排的有效方式，同时还能保证汽车的安全性能。此外，现今汽车市场的竞争如此激烈，高含盐量、潮湿的海边大气、酸雨等，都会加快汽车的腐蚀，汽车的防腐蚀质量也成为市场的着眼点之一。
　　首先，本文利用激光共聚焦显微镜原位观察先进高强钢WHT1300HF升温过程中的固态相变，直接观测得出升温过程中铁素体（α）到奥氏体（γ）以及奥氏体（γ）到高温铁素体（δ）的金相组织转变过程以及相变温度。其次，由于电阻点焊具有可靠性好、生产效率高、自动化程度高的优点，是汽车生产中应用最广泛的焊接技术之一，所以利用电阻点焊对高强钢WHT1300HF进行点焊操作并进行焊后分析。主要分析了焊接电流、焊接时间和冷却时间三个工艺参数对焊接接头拉剪性能的影响，结果得出三个工艺参数对焊接接头的影响从大到小为：焊接电流>焊接时间>冷却时间。焊接接头中母材组织主要由铁素体和珠光体组成；热影响区组织较复杂，主要为铁素体、珠光体及马氏体；焊缝组织是板条马氏体。焊接接头的断裂失效模式为熔核剥离与界面撕裂，通过建立焊接接头力学模型并进行应力分析，经理论计算得出临界熔核直径为7.53mm，而通过试验结果测量作图得出的临界熔核直径约为7.60mm，这与理论计算得出的结果相差很小。最后，通过中性盐雾腐蚀实验评估高强钢的耐腐蚀性，结果表明：盐雾腐蚀96h后，两种不同组织（①珠光体+铁素体，②马氏体）试样均发生了全面腐蚀，且腐蚀产物主要为α-FeOOH，γ-FeOOH和Fe3O4。随着盐雾腐蚀时间的延长，腐蚀速率均呈先增大后减小的趋势。此外，马氏体组织试样的失重量和腐蚀速率都比铁素体和珠光体组织试样的略低。