解析twip钢焊接后的组织和力学性能研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com26第30卷第3期上海金属Vn1．30．No．32008年5月SHANGHAIMETAISMay，2008lP钢焊接后的组织和力学性能研究周小芬熊荣刚符仁钰李麟(上海大学材料科学与工程学院，上海2ooo72)【摘要】试验研究了孪晶诱导塑性钢(TWIP钢)经手工钨极氩弧焊接后的金相组织和力学性能。试验结果表明：试样焊接区与基体区金相组织的不同造成焊接后断裂延伸率降低；拉伸应变时断裂易发生在试样的焊缝区域；拉伸后基体和焊缝区的显微硬度有所上升。【关键词】唧IP钢焊接金相组织力学性能STUDYON

2、ⅣⅡCROSTRUCTUREANDPROPERTYOFTWIPSTEELAFTER、ⅧLDINGZhouXiaofenXiongRonggangFuRenyuLiLin(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShanghaiUniversity)【Abstract】Microstructureandmechanicalpropertyof唧IPsteelsaftertungstenargon．shieldedarcweldingwasstudied．Theresultsindicatedthatth

3、ediferenceofmicrostructurebetweentheweddingandmatrixregionsWasthemainreasontodecreasetheelongationratesignificantly．Fractureoccurredeasilyintheweldinglocationsduringstraining，themicro-hardnessWaSimprovedinmeltedzoneandmatrixregionafterstretching．【KeyWords】TWIPSteel，Weldin

4、g，Microstmcture，MechanicalProperty1概述1．2mm的两种成分的冷轧TWIP钢板，其化学成TWIP(twinninginducedplasticity)钢是一种分如表1所示。孪晶诱导塑性钢，以低碳高锰钢为基础，添加适表1TVvIP钢中各合金元素含量(．％)量的Si、Al等合金元素，具有极高的塑性指标(60％～80％)、高的强度(600～800MPa)、高的应变硬化率和高的能量吸收能力，在．一196~C～200~C形变温度区间内没有低温脆性转变温度“]。因此，如作为汽车板使用，可以大大减2．2焊丝型号和成分轻

5、车体重量，增强车体抵抗撞击能力，减小车身采用WSE一315ANewasiaIGBT逆变交流氩弧钢板的变形程度，提高汽车运行的安全性，特别焊机以100～150A电流对TWIP钢进行手工焊接适合新一代汽车使用。(对接，间隙1～2mm，干伸长5mm)。焊丝采用焊接工艺是汽车制造技术中最有代表性的31．2mm，KMS一309L氩焊用不锈钢MIG焊丝，大工艺之一(焊装、油漆、总装)。研究汽取其组织和力学性能与基体钢相类似的特点。该车钢板材料的焊接性能对于材料的生产使用具有焊丝的化学成分以及机械性能见表2、3。实际的意义。本文试验研究了焊接对TWIP

6、钢金相组织和力学性能的影响。表2焊丝化学成分表2试验方法元素CMnSiSPCrNiMo2．1试样成分含量／％0．021．730．650．0120．0323．O112．140．33试验试样选用尺寸为200mm×lOOmm×作者简介：周小芬，女，上海大学材料学院，主要研究汽车用TW1P钢的组织性能和制作工艺维普资讯http://www.cqvip.com第3期周小芬等：TWIP钢焊接后的组织和力学性能研究27表3焊丝机械性能2．3金属样品制备和力学性能试验试验使用3000kN微机控制电子万能试验机对试样进行拉伸实验；焊接后的金相样品经氯化铁盐

7、酸溶液(配方：5g氯化铁；50ml盐酸；100ml蒸馏水)腐蚀后，采用尼康300光学显微镜进行组织观察；在MH3一显微硬度机上进行图21#试样经过拉伸后基体金相组织测试，作出硬度分布曲线。3实验结果和分析3．1拉伸实验拉伸实验中断裂发生在焊缝区，因为焊缝区缺陷较多，如组织成分偏析、裂纹等，应力集中现象也较大，比起基体区缩颈更容易在焊缝区形成，焊缝区在试验中是整个材料的薄弱环节。3．2金相组织1#试样拉伸前的基体组织(图1)主要是奥氏体，可以看到形状类似平行条状组织的退火图31#试样拉伸前焊缝区金相组织孪晶。而拉伸后的基体(图2)随着应变量

8、的增加，一部分奥氏体转化为马氏体(通过x射线衍射证明)。1#试样拉伸前的焊缝区域(图3)，主要为焊接材料，在焊接过程中焊接材料熔化并重新凝固，产生类似等轴的晶粒，没有明显的方向性。而经过拉伸后