高強(qiáng)度汽車鋼板DP980電阻點焊數(shù)值仿真與工藝研究

摘 要：研究高強(qiáng)度汽車鋼板DP980雙相鋼電阻點焊質(zhì)量的影響因素，為實際生產(chǎn)提供參考，以厚度為1mm的DP980鋼板為對象，利用有限元軟件建立了電阻點焊過程的軸對稱有限元模型。通過模擬點焊熔核的形成過程，研究點焊過程中溫度場和應(yīng)力場的分布特征，并確定點焊熔核直徑和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。實驗結(jié)果表明：點焊接頭的剪切強(qiáng)度受到熔核尺寸的影響，熔核直徑與點焊接頭的剪切性能呈非線性關(guān)系；數(shù)值仿真結(jié)果顯示熔核直徑最大值和殘余應(yīng)力最大值隨焊接電流的增大呈增加趨勢；通過對點焊接頭拉伸、剪切載荷作用下的應(yīng)力狀態(tài)建立數(shù)學(xué)模型分析，DP980點焊接頭界面斷裂模式到熔核拔出模式的臨界熔核直徑為4.695mm。

關(guān)鍵詞：DP980 焊接電流 熔核直徑 熔核拔出

1 引言

節(jié)能環(huán)保是現(xiàn)代汽車工業(yè)迫切需要解決的問題，為了平衡車輛安全與節(jié)能環(huán)保，在保證碰撞安全的前提下，減輕車身重量是被廣泛接受的有效途徑之一[1]。此外，采用先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的低碳鋼板，對于減輕車身重量和提高汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度具有更重要的意義[2]。在各種先進(jìn)的高強(qiáng)鋼板中，雙相鋼具有更好的綜合性能而廣泛應(yīng)用于輕量化車身制造[3]。然而，與普通鋼相比，雙相鋼含有更多的Si、Mn等合金元素，這可能導(dǎo)致成分偏析、硬化、脆化等焊接缺陷。因此，對點焊工藝的選擇提出了更高的要求[4]。此外，低成本、高效率的傳統(tǒng)電阻點焊仍然是雙相鋼的主要連接工藝[5]。本文以DP980雙相鋼為研究對象，采用熱-組織-應(yīng)力雙向耦合模型對電阻點焊過程進(jìn)行了模擬，反映焊接過程中點焊接頭的熔核尺寸、溫度場以及殘余應(yīng)力分布。……