【作 者】劉培星;曹光明;孟憲明;李洪亮;方剛;王東坡

　　【前 言】

　　熱成形工藝是將板料（裸板或鍍層板）加熱至完全奧氏體狀態(tài)，高溫板料轉(zhuǎn)移至模具中進(jìn)行熱沖壓成形并保壓實(shí)現(xiàn)高溫板料淬火提高強(qiáng)度[1-2]。目前，熱成形鋼零部件（抗拉強(qiáng)度達(dá)到 1500 MPa，且零部件回彈極?。┦擒嚿磔p量化中重要高強(qiáng)鋼零部件，已在車身安全結(jié)構(gòu)件中獲得廣泛應(yīng)用，且應(yīng)用比例逐漸提升。車身中共有 3 000～5 000 個(gè)點(diǎn)焊接頭，電阻點(diǎn)焊工藝目前是零部件主要連接工藝[3-4]。然而抗拉強(qiáng)度≥1 000 MPa 的鍍鋅（GI 或 GA）超高強(qiáng)度鋼板在焊接過程中鋅層發(fā)生液化（鋅層熔點(diǎn)較低），在焊接應(yīng)力的作用下焊點(diǎn)處鋼板表層液態(tài)鋅侵入基體產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象（LME現(xiàn)象），LME嚴(yán)重制約鍍鋅超高強(qiáng)鋼的應(yīng)用[5-7]。目前抗拉強(qiáng)度≥1 000 MPa 的超高強(qiáng)鋼鍍層主要是采用電鍍鋅工藝生產(chǎn)，因?yàn)殡婂冧\涂層非常薄，焊接過程中 Zn 和 Fe 之間快速充分?jǐn)U散，涂層熔點(diǎn)升高。鍍鋅熱成形鋼由于加熱過程中鍍層和基體進(jìn)行充分?jǐn)U散，焊接前鍍層熔點(diǎn)已升高，故該種高強(qiáng)鋼將有效降低焊接LME問題。

　　本文中選擇2種CR1500HF熱成形鋼（鍍鋅板和裸板）分別加熱并進(jìn)行模具淬火，按照某主機(jī)廠點(diǎn)焊評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)淬火鋼板進(jìn)行點(diǎn)焊試驗(yàn)，比較了鍍鋅熱成形鋼和裸板熱成形鋼點(diǎn)焊工藝窗口，并對(duì)鍍鋅熱成形鋼點(diǎn)焊接頭剪切和十字拉伸性能以及焊接LME現(xiàn)象進(jìn)行分析，研究結(jié)果可為鍍鋅熱成形鋼點(diǎn)焊生產(chǎn)工藝制定提供參考。

　　【結(jié) 論】

　　a.鍍鋅板焊接工藝窗口為 1.2～1.6 kA（裸板的焊接工藝窗口為 1.4～1.8 kA）。鍍鋅板焊工藝窗口略微降低，但仍然滿足焊接工藝要求（工藝窗口≥1 kA）。且隨著電極壓力的增大，焊接電流逐漸增大；這是由于電極壓力增大，焊接接觸電阻（鋼板與電極之間，鋼板與鋼板之間）減小；

　　b.工藝窗口左側(cè)條件下點(diǎn)焊接頭剪切力為20 kN 左右，工藝窗口右側(cè)條件下點(diǎn)焊接頭剪切力為 25 kN 左右；這是由于焊接電流大，焊點(diǎn)直徑增大。工藝窗口左側(cè)條件下點(diǎn)焊接頭十字拉伸正拉力為 4.5 kN 左右，工藝窗口右側(cè)條件下點(diǎn)焊接頭十字拉伸正拉力為 5 kN 左右；這是由于焊接電流大，焊點(diǎn)直徑增大；

　　c.點(diǎn)焊接頭中并未出現(xiàn)焊接LME的問題（邊部未出現(xiàn)裂紋），這是由于鍍鋅熱成形鋼板料在熱成形過程中爐內(nèi)加熱保溫 5 min，鋅層和基體之間進(jìn)行了充分的擴(kuò)散，加熱后鋅鐵合金涂層中 Zn 質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，涂層熔點(diǎn)提高。

　　以下是正文：