有关if钢压薄滚焊接头断裂机理

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1、维普资讯http://www.cqvip.com一材料工程／1998年2期IF钢压薄滚焊接头断裂机理MechanismsofFractureofaMashSeamWeldedJointinIFSteelT《=)7张庆安高甲生陈慧芬何宜柱(华东冶金学院)●--—__一__‘‘。一ZhangQinganGaoJiashengChenHuifenHeYizhu(EastChinaInstituteofMetallurgy)[摘要]研究了IF钢压薄滚焊接头断裂的机理。结果发现，裂纹首先在未熔合底部的熔核区以微孔聚合的方式形成，并向粗晶区扩展；

2、然后裂纹在粗晶区内沿一定的解理面扩展；最后在部分再结晶区以滑移面分离的方式断裂。关键词蛐压薄滚焊焊接接头断裂机理[Abstract]Themechanismsoffractureofaearnweldedjointininterstitial—free(IF)steelhavebeenstudied．Itwasfoundthatacrackformsbymeansofmicrovoidaccumula—tionintheweldedcorezoneatthebottomofawelding—-offdefectandextendsto

3、acoarse—-grainzone．Thenthecrackextendsoncleavageplanesincoarse—grains．Finally，thejointfracturesbymeansoftheseparationofslipplanesinapartialrecrystallizedzone．KeywordsIFsteelmashseamweldweldedjointfracturemechanism1前言裹1试验材料的化学成分(wt％)随着汽车工业的发展，人们已经开发生产了IF钢，Table1Chemicalc

4、ompositionofthe而且需求量在不断增大。尤其是冶金技术的发展和连续experimentalmaterial退火技术的应用，为IF钢开辟了广阔的前景。IF钢之lCSi●M“PSAltNTiNbFe所以受到人们的重视，是因为它经冷轧和退火后具有优l0．0040．025O．190．0090．008O．O60．003O．1OO．O1hal良的深冲性能。为了实现生产的连续性，冷轧钢带往往要进行连续退火，各钢卷之间采用压平缝焊。如果焊接2．3拉伸试验及显微分析质量不好，就会导致断带，这不仅给生产带来不便，而采用板状拉伸试样，使焊缝位于

5、试样中部并与试样且也降低了生产效率。尽管人们对焊接接头的失效进行长度方向垂直。拉伸试样在WE一10A型液压万能试验过大量的分析，但对IF钢压薄滚焊接头的断裂机制尚机上拉断得到断口。采用PHILIPS—XL30扫描电镜进行未作过系统的研究。因此，有必要研究IF钢压薄滚焊接断口微观分析，并在Neophot一2上进行金相观察。头的组织和断口，以探讨其断裂的原因。2实验方法3试验结果及分析2．1试验材料3．1金相显微组织试验材料为宝钢生产的1．5mm厚的IF钢冷轧钢图1为IF钢压薄滚焊接头的金相组织照片。在焊带，化学成分如表1所示。接接头中，

6、可以根据组织分成四个区：中间为熔核，熔2．2压薄滚焊合线外是粗晶区，接着为部分再结晶区和母材的冷轧变焊接试验在宝钢冷轧厂生产用高速压薄滚焊机上形区。图1a是熔核冷却后的组织，和一般的铸态组织相进行。焊轮压力750kg，滚压轮压力2500kg，焊接速度近。图1b为粗晶区，位于热影响区的高温区，晶粒粗大9．0m／min，搭接量1．8mm，焊接电流18500A。并有混晶出现。图1c是部分再结晶区，位于热影响区的·44·维普资讯http://www.cqvip.comIF钢压薄滚焊接头断裂机理图1焊接接头的显微组织250×(a)熔核区；(b)

7、粗晶区；(C)部分再结晶区；(d)母材冷轧区Fig．1Microstructureofthemashseamweldedjoint(a)fusionzone；(b)coarse-grainzone；(C)partialrecrystallizedzone；(d)cold—rolledzoneofthemetallicmatrix低温区，这时再结晶很不完全。图1d是母材的组织，晶大量试验结果表明，试样经单向拉伸后断裂均发生粒明显被拉长。接头中这些组织特征决定于焊接温度在焊缝位置。用扫描电镜对断口进行了观察，结果如图2场，对接头的性能有很

8、大的影响。所示。从图2a中可以看到，断口由三部分组成；靠近未3．2断口微观形貌熔合区的断口有大量韧窝存在，而且窝底有夹杂；接下图2断口的扫描电镜照片：(a)三种典型形貌；(b)蛇形滑移花样Fig．2SEMmicrogra