汽车薄板焊点的疲劳断裂行为研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文汽车薄板焊点的疲劳断裂行为研究作者姓名：王斌指导教师：张哲峰研究员中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室7李小武教授东北大学材料物理与化学研究所申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：材料学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：宗亚平评阅人：张广平研究员周志敏教授东北大学2014年6月万方数据AThesisinMaterialScienceInvestigationonfatigandfracturebeha

2、viorsOntatigueantracturebehaviorsofspotweldedautomobilesheetsByWangBinSupervisor：ProfessorZhangZhe-FengProfessorLiXiao．WuNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导F完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究

3、所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：沪，妒．6弓夕学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年／一年半口学位论文作者签名：签字日期：矽，嵋两年口导师签名：签字日期：名d武彬¨囊r父铆另，力万方数据东北大学硕士学位论文摘要汽

4、车薄板焊点的疲劳断裂行为研究摘要为了满足新一代汽车“节能、环保、安全”的要求，先进高强度钢被广泛地应用于汽车生产。电阻点焊是车身装配中最主要的连接方式。通常，焊点在服役过程中承受着疲劳损伤。因此为了满足汽车的安全和可靠性设计，研究先进高强度钢焊点的疲劳行为是十分必要的。本文选用的材料为DP780、DP980、TRIP780、HS和Q&P980钢。本文首先观察了五种材料焊点的组织变化和硬度分布；然后研究了五种材料拉剪型和十字型样品的疲劳性能和断裂模式；最后探讨了影响焊点疲劳性能的因素。焊核硬度值最高，这是因为焊核部位生成

5、了致密的马氏体组织。HS、Q&P980、T耐P780、DP980和DP780焊核的硬度值分别为515HV、497HV、477HV、393HV和385HV。对Q&P980、DP980和DP780钢焊点来说，“软化区”出现是因为焊点的下临界热影响区发生了马氏体回火。而HS钢焊点的临界热影响区生成铁素体和贝氏体，以及下临界热影响区发生马氏体回火是其“软化区”出现的主要原因。不论是拉剪型还是十字型样品，三种焊点尺寸相近的DP780、TRIP780和Q&P980焊点的疲劳性能都相近。拉剪型样品的失效模式有焊点拔出型、沿着焊点圆周

6、断裂型和沿着板宽方向断裂型。而十字型样品的失效模式主要为焊点拔出型。疲劳裂纹在焊接两板交界面的焊点圆周处萌生，且在热影响区内扩展到贯穿板厚。对焊点拔出断裂来说，疲劳裂纹扩展到贯穿板厚即发生断裂。而对沿焊点圆周断裂或者沿板宽方向断裂来说，疲劳裂纹先贯穿板厚，贯穿板厚的裂纹做为二次裂纹源萌生二次疲劳裂纹，并出向板宽方向扩展到断裂。同一材料厚板焊点的疲劳性能优于薄板焊点的疲劳性能。同一材料同一板厚焊点来说，焊点的疲劳强度不会随着焊核尺寸的增大而增大；选择合适的焊核尺寸(5尸，)才能保证焊点的最优疲劳强度。对1．2mm厚板焊点

7、来说，焊点的疲劳强度受到母材性能的影响。然而1．6ITlnl厚板焊点的疲劳强度与母材的性能无关。本研究发现的这一规律能对汽车焊接工业提供指导。关键词：先进高强度钢；电阻点焊；组织；硬度；疲劳寿命；断裂模式；疲劳强度。万方数据东北大学硕士学位论文AbstractInvestigationonfatigueandfracturebehaviorsofspotweldedautomobilesheetsAbstractInordertosatisfytheenergysaving，environmentalprotectio

8、nandsecurityprinciplesofnewgenerationcars，theadvancedhigh·strengthsteels(AHSS)havebeenwidelyusedinautomobileindustry．Resistancespotweldingistheprimaryjoiningmethodina