腐蚀环境下汽车钢板连接处的疲劳特性研究

尽管采用轻质材料能够实现汽车的轻量化，降低燃油消耗，但是由于成本原因，汽车制造商仍然倾向于选择钢材作为制造汽车零部件的原材料。因而，仍然需要对改善钢制汽车的品质进行研究。汽车自身故障的产生，多是由于焊接点的断裂引发的。汽车行驶时，整车结构上的焊接点需要承受循环载荷的作用，因而容易发生失效。由于汽车的工作环境非常复杂，常常行驶在高湿度、高盐度的腐蚀环境下，因而需要对腐蚀环境下汽车焊接点的疲劳特性进行分析。

通过试验分析了腐蚀环境下汽车焊接点的疲劳特性。试验选择厚度为1.2mm的冷轧HC420LA钢作为原材料钢板进行试验样品的制造。通过对原材料钢板进行沉积和晶粒细化实现原材料表面的硬化处理，以获得低合金含量和高机械强度的钢板。通过热浸镀锌处理在钢板表面形成7μm厚的锌涂层，形成镀锌钢板，可防止钢板的腐蚀生锈。采用点焊、胶粘以及点焊胶粘同时使用这3种连接方式进行试验样品的制造，共制造3对试验样品，分别对采用不同连接方式的试样在模拟的腐蚀环境下进行搭接剪切试验和循环载荷试验。

试验结果表明：①通过胶粘连接制造的试样，其在腐蚀环境下的剪切强度没有出现下降，但是试样的疲劳寿命显著下降；②而对于点焊连接制造的试样，在腐蚀环境下的剪切强度也没有出现下降，在小幅度循环加载下，试样的疲劳寿命没有出现显著下降，而在大幅度循环加载下试样的疲劳寿命出现了显著下降。这可能是由于在大幅度循环加载条件下，点焊连接处先出现裂纹，因而加剧了腐蚀环境的影响，造成焊点处疲劳寿命的显著下降。

刊名：Materials and Corrosion（英）

刊期：2016年第67期

作者：F.Vucko et al

编译：陈丁跃