激光拼焊焊缝显微组织及精细结构分析.pdfVIP

激光拼焊焊缝显微组织及精细结构分析 徐荣杰 吕 东 魏世同 刘仁东 （鞍钢股份技术中心，鞍山 114009） 摘 要 将厚度为1.2mm 和0.8mm 的低碳冷轧汽车薄板通过激光拼焊工艺焊接成一个整体,利用光学金相显微镜和 透射电子显微镜研究了焊缝处的显微组织和精细结构，并利用显微硬度计连续地测量了焊缝处的显微硬值。结果表 明：该钢激光拼焊缝焊处组织为通过块型转变形成的块型铁素体，其位错密度高于多边形铁素体，块型铁素体硬度 介于先共析铁素体与贝氏体之间。 关键词 激光拼焊 块型铁素体 显微组织 精细结构 贝氏体 ResearchonMicrostructureandFineMicrostructureof LaserTailorWeld Xu Rong jie Lv Dong Wei shitong Liu Rendong （Technology Center of Anshan Iron Steel Co., Ltd., Anshan, 114009 ） 1 Abstract Low carbon cold plates thickness combination of 0.8mm/1.2mm were welded by laser. The microstructure and the fine structure of weld were studied using optical microscope and transmission electron microscope, micro-hardness was measured continuously by micro-hardness meter. The results show that microstructure of weld is massive ferrite arising from massive transformation whose dislocation density is much higher than polygonal ferrite and micro-hardness is in between polygonal ferrite and bainitic ferrite. Key words tailor welded,massive ferrite, microstructure, fine structure, bainite 激光拼焊技术已经在现代汽车制造中被广泛应用。利用这一技术，可以将不同材质、不同厚度的材料焊 接在一起构成一个整体经冲压成型[1] 。激光拼焊以其成本低廉、材料利用率高、整车减重明显而受到国内外 汽车制造企业的青睐。相对对于传统的焊接工艺，激光拼焊输入热量小、冷却速度快，使得焊接热影响区窄、 焊缝组织细小、强度高、韧性好[2][3] 。在汽车制造领域，激光拼焊主要应用于深冲性能较好的超低碳冷轧薄 板。目前，对于这类钢焊缝性能的研究较多，也有一些有关焊缝组织的报道见诸文献，但主要集中于金相分 析，而对于焊缝组织的精细结构则缺乏深入的研究。为此，本文利用金相显微镜结合透射电子显微镜对低碳 冷轧薄板激光拼焊焊缝的显微组织和精细结构进行了深入研究，确定了激光拼焊缝处金相组织，并对其精细 结构进行了分析。 1 试验材料和方法 试验材料为厚度分别为 1.2mm 和0.8mm 的冷轧钢板，主要合金元素组成(质量分数) 为C 0.08% ， Si0.02%,Mn 0.14%,P 0.01%，S 0.005%，Nb 0.03% ，Ti 0.04% 。 对这两种不同厚度的钢板进行激光拼焊，焊后对焊缝进行金相组织观察、显微硬测量及其它测量。激光 焊接工艺参数为：激光功率3.0kW，焊接速度2.4m/min 。激光拼焊时采用Ar 气保护，气体流量8L/min，气 徐荣杰，硕士，工程师，从事材料开发，youngeehsu@ 8-54 第八届（2011 ）中国钢铁年会论文集 压为0.1MPa 。激光束入射方向如图1 所示。以板面为测试面进行测量及显微组织观察。焊缝宽度测量及显 微组织观察在DMI-500