第16卷 第1期
热成形淬火对 QP1180/22MnB5 激光拼焊板组织与性能的影响
摘要：目的 QP1180 和 22MnB5 激光拼焊板进行热成形试验，以解决超高强钢板材焊后的软化问题。方法 选择 QP1180 和 22MnB5 异种高强钢作为母材进行激光自熔焊，对焊后的激光拼焊板进行热成形试验，通过体式显微镜、扫描电子显微镜、液压拉伸试验机和维氏硬度计等手段，分析热成形前后激光拼焊板微 观组织和力学性能的变化。结果 与焊态拉伸试样相比，热成形试样抗拉强度提高了 135%，断后伸长率降 低了 55%，拉伸试样都在 22MnB5 母材处断裂，均为塑性断裂。在热成形后，对焊接接头进行组织分析， 发现 QP1180 母材区马氏体含量增加，22MnB5 母材区和临界热影响区组织由珠光体和铁素体转变为马氏体， 焊接接头热影响区各亚区的组织均转变为大小不同的板条马氏体。硬度测试结果表明，焊态试样焊接接头 的 QP1180 临界区存在软化现象，硬度值最低为 335HV，22MnB5 侧硬度值由母材处向焊缝升高，母材硬度最低为 170HV；而在热成形后，QP1180 临界区软化现象消失，硬度值趋于平缓，22MnB5 母材处硬度比焊态试样硬度高了 2 倍。结论 与焊态试样相比，经热成形后激光拼焊板的焊后软化问题得到了解决。
图1 材料的微观组织
图4 焊态和冲压态焊接接头断口位置及断裂形貌
图5 焊接接头横截面宏观形貌
图9 热成形前后 22Mnb5 侧热影响区的显微组织
图10 焊态与热成形焊接接头硬度分布
总结：
对热成形前后的 QP1180 和 22MnB5 激光拼焊板接头的组织和性能进行了研究，得出以下结论：
1）热成形后，QP1180 和 22MnB5 激光拼焊板接头的抗拉强度提高了 135%，断后伸长率减小了 55%， 热成形前后拉伸试样均在 22MnB5 母材区断裂。热成形前，断口周围存在颈缩现象，在拉伸试样断口上分布有均匀的韧窝；热成形后，断口韧窝大小不均，且存在撕裂棱，二者均属于韧性断裂。
2）对热成形前后焊接接头的微观组织进行分析，可知焊缝区组织均为板条马氏体。热成形前后， QP1180 侧母材区的组织由马氏体、铁素体、残余奥氏体转变为马氏体和少量铁素体，马氏体含量增加；QP1180 热影响区组织由马氏体转变为板条马氏体和 板条贝氏体；22MnB5 热影响区和 22MnB5 母材组织均转变为板条状马氏体。
3）焊接接头硬度差异较大。热成形前，从 QP1180 母材到 QP1180 侧软化区，硬度下降，在硬化区升高，在焊缝区硬度达到最大值；在 22MnB5 侧，从母材到焊缝，硬度升高，母材硬度最低为 170HV，整个焊接接头硬度分布非常不均匀。热成形后，硬度分布无明显波动，软化区和硬化区消失，22MnB5 侧母材区、热影响区、焊缝区以及 QP1180 侧母材区和热影响区组织均转变为板条马氏体，与热成形前相比，整体提高了 56%，22MnB5 母材硬度变化较大，由 170HV 增大到 510HV，提高了 2 倍。
DOI:10.3969/j.issn.1674-6457.2024.01.013
期刊英文名称简写：J. Netshape Form. Eng.
苏文超，王金凤，车亚军，郭亿，王晶等.热成形淬火对 QP1180/22MnB5 激光拼焊板组织与性能的影响[J]. 精密成形工程, 2024, 16(1):112-120.
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