DP780钢焊接接头温度场及粗晶区相含量数值模拟
2021-06-08郭永环徐冬秦
机械工程材料 2021年5期
杨 琴,郭永环,徐冬秦,颜 天
(江苏师范大学机电工程学院,徐州 221116)
0 引 言
当今社会,经济的快速发展导致能源紧缺和环境污染问题日益严重,这使得汽车轻量化设计成为研究热点。双相钢尤其是力学性能优异的DP780双相钢已成为最具发展潜力的车架结构材料[1]。目前,有关DP780双相钢焊接接头热影响区粗晶区(CGHAZ)组织和力学性能的研究未考虑焊接变形的影响[2]。焊接变形危害极大,不仅会导致构件尺寸精度的变化,过大的变形还会显著降低结构的承载能力。但是焊接变形在实际焊接过程中很难避免,只能在最大程度上减小变形量。焊接接头GCHAZ因受高温影响而组织粗大、韧性很低,是焊接接头的薄弱环节,易产生脆化或裂纹[3]。焊接接头热影响区宽度极小。要想充分了解这一细小区域特别是粗晶区的组织和性能,采用传统的焊接试验方法是很难实现的,而焊接热模拟技术可以很好地解决这一问题[4]。焊接热模拟可以模拟得到放大的焊接热影响区,从而实现对该区域组织和性能的研究[5-6]。
鉴于此,作者建立了DP780双相钢板焊接有限元模型,以变形量最小为指标通过模拟确定了最佳焊接参数并进行了试验验证,采用该模型模拟了焊接过程中接头的温度场和不同位置的热循环曲线,通过峰值温度确定了CGHAZ范围,模拟了该区域马氏体含量并采用焊接热模拟试验进行了验证。
1 试样制备与试验方法
试验材料为冷轧DP780双相钢板,由宝山钢铁股份有限公司提供。……
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