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通常的板材拉伸试样断裂时,标距内断口的位置一般是随机的,断口的方向一般是倾斜的。当冲压成形的主应力和主应变方向垂直于焊缝的时候,高强度钢拼焊板单向拉伸试样有时表现出一种特殊的断裂方式。
第2代高强度钢 (DP780, DP980, DP1180)拼焊板进行拉伸试验的时候,当主应力和主应变方向垂直于焊缝时,其最终断裂模式表现出明显的特点:断裂位置都是在焊缝处,断口方向都是垂直于拉伸方向。
这是为什么呢?
我们对拼焊板的截面微观结构进行了观察和微观硬度测试。发现在焊缝的两侧各存在着一个狭窄的软化区。这个软化区的硬度不但明显低于焊缝主体的硬度,而且也低于两侧母体材料的硬度。其原因是一部分不稳定的马氏体转变成了回火马氏体。这就事实上造成了一个很狭窄的弱化区。如果这个弱化区的承载能力低于左右两侧任何一块母材的承载能力,那么它就是整个传力链上最弱的那个环节,于是在这个弱化区里变形高度集中,以至于应变峰导致了最后断裂。发生断裂的时候,整个试样的总拉伸延伸率非常低,与此相对应的,是用这种拼焊板进行冲压成型的时候,焊缝能够承受的垂直于焊缝方向的主应变很小,几乎为零, 冲压件开裂的机会极大。这个问题严重地限制了高强度钢拼焊板的成形性和使用范围。
解决这个问题的思路有两个。一个是设法不让软化区出现;另一个是即使有软化区出现,也不要让它成为整个传力链上最弱的那个环节。或者是说让它的承载能力大于相对较弱的那块母板的承载能力。
我们发现如果用第三代高强度钢去做拼焊板的母材,可以避免软化区的出现。
通过比较两侧母材和焊缝软化区的强度厚度积,可以判断哪一个是传力链上最弱的环节。如果这个最弱的环节不是焊缝的软化区,那么焊缝软化区过早断裂的问题自然就不存在了。
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GMT+8, 2024-9-1 07:38
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