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Al-Si涂层对纤维激光焊接22MnB5钢显微组织和力学性能的影响
摘要： 对原始状态22MnB5钢（带Al-10wt.%Si涂层）进行对接配置的纤维激光焊接。研究了Al-Si涂层对微观结构转变及包括拉伸试验、疲劳试验和Erichsen杯突试验在内的力学性能的影响。发现带涂层焊接接头熔合区(FZ)存在铝富集(1.37wt%)铁素体，占比15%，而去除涂层接头熔合区几乎完全为马氏体结构。由于更高核平均取向差(KAM)值，应变局部化更易在马氏体/马氏体界面而非铁素体/马氏体界面聚集。带涂层焊接接头熔合区显微硬度较去除涂层接头降低50HV，但因断裂发生在母材(BM)，拉伸性能未受影响。带涂层焊接接头疲劳试样表现优于去除涂层试样，表明熔合区铁素体对循环载荷下的疲劳寿命具有积极影响。Erichsen杯突试验显示去除涂层与带涂层焊接接头具有相似的杯突值(5.60mm和5.67mm)。但铁素体对杯突试验产生相反效应：带Al-10wt.%Si涂层时变形所需峰值力下降35%。
关键词： 微观结构，铝硅涂层，力学性能，光纤激光焊接，22MnB5钢
更新于2025-11-28 14:24:20
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[美国激光学会ICALEO? 2015：第34届国际激光材料加工、激光微加工与纳米制造大会 - 美国佐治亚州亚特兰大市（2015年10月18-22日）] 激光及光电应用国际大会 - 22MnB5钢对接与搭接接头构型的初步激光焊接试验
摘要： 近年来，汽车行业扩大了热冲压和压淬工艺的应用。采用22MnB5等超高强度钢，使汽车制造商能够以更低的成本生产更轻、更强、更安全的车辆，并减少二氧化碳排放。本研究测试了22MnB5钢的激光焊接性。试验板材采用恒定加热温度900°C和250至600秒的可变炉内时间制造。样品在水冷平模中淬火，以确保完全马氏体结构和良好平面度。焊接测试使用配备Precitec光学系统的10千瓦圆盘激光器进行。通过不同焊接能量确定加热和冷却对焊缝力学性能的影响。焊缝检验符合ISO 13919-1标准和汽车测试规范SEP 1220-3（薄钢板连接性测试与文件指南-第3部分：激光束焊接）。射线检测显示几乎所有焊缝在正面和根部都存在气孔和未熔合缺陷。尽管存在这些严重缺陷，仍进行了破坏性测试并显示出相对良好的结果。最高屈服强度超过1200 MPa，接近基材22MnB5的强度。22MnB5钢激光焊缝的最大硬度值为500 HV，与基材相同。但在热影响区存在较窄的软化带，其硬度值为200 HV。
关键词： 热冲压硬化、超高强度钢、22MnB5钢、汽车工业、激光焊接
更新于2025-09-23 15:19:57