腐蝕環境下汽車鋼板連接處的疲勞特性研究

腐蝕環境下汽車鋼板連接處的疲勞特性研究

盡管采用輕質材料能夠實現汽車的輕量化，降低燃油消耗，但是由于成本原因，汽車制造商仍然傾向于選擇鋼材作為制造汽車零部件的原材料。因而，仍然需要對改善鋼制汽車的品質進行研究。汽車自身故障的產生，多是由于焊接點的斷裂引發的。汽車行駛時，整車結構上的焊接點需要承受循環載荷的作用，因而容易發生失效。由于汽車的工作環境非常復雜，常常行駛在高濕度、高鹽度的腐蝕環境下，因而需要對腐蝕環境下汽車焊接點的疲勞特性進行分析。

通過試驗分析了腐蝕環境下汽車焊接點的疲勞特性。試驗選擇厚度為1.2mm的冷軋HC420LA鋼作為原材料鋼板進行試驗樣品的制造。通過對原材料鋼板進行沉積和晶粒細化實現原材料表面的硬化處理，以獲得低合金含量和高機械強度的鋼板。通過熱浸鍍鋅處理在鋼板表面形成7μm厚的鋅涂層，形成鍍鋅鋼板，可防止鋼板的腐蝕生銹。采用點焊、膠粘以及點焊膠粘同時使用這3種連接方式進行試驗樣品的制造，共制造3對試驗樣品，分別對采用不同連接方式的試樣在模擬的腐蝕環境下進行搭接剪切試驗和循環載荷試驗。

試驗結果表明：①通過膠粘連接制造的試樣，其在腐蝕環境下的剪切強度沒有出現下降，但是試樣的疲勞壽命顯著下降；②而對于點焊連接制造的試樣，在腐蝕環境下的剪切強度也沒有出現下降，在小幅度循環加載下，試樣的疲勞壽命沒有出現顯著下降，而在大幅度循環加載下試樣的疲勞壽命出現了顯著下降。這可能是由于在大幅度循環加載條件下，點焊連接處先出現裂紋，因而加劇了腐蝕環境的影響，造成焊點處疲勞壽命的顯著下降。

刊名：Materials and Corrosion（英）

刊期：2016年第67期

作者：F.Vucko et al

編譯：陳丁躍