QP1180高强钢薄板激光焊接接头的组织与成形性能 
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Microstructure and Formability of Laser Welding Joint of QP1180 High-Strength Steel sheet
1 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室, 上海 200240
2 宝山钢铁股份有限公司, 上海 201900
图 & 表
图 1. QP1180钢的显微组织
Fig. 1. Microstructure of QP1180 steel
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图 2. 拉伸试样尺寸
Fig. 2. Dimensions of tensile test sample
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图 3. 杯突试验设备及示意图。(a) MTS 866.72S薄板成形试验机;(b)杯突试验示意图
Fig. 3. Bulge test equipment and schematic. (a) MTS 866.72S metal sheet forming machine; (b) schematic of bulge test
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图 4. 低速焊接接头的显微组织。(a)宏观形貌;(b)焊缝区;(c)粗晶区;(d)细晶区;(e)两相区;(f)回火区;(g)回火区局部放大
Fig. 4. Microstructures of low-speed welding joint. (a) Macro appearance; (b) FZ; (c) CGHAZ; (d) FGHAZ; (e) ICHAZ; (f) SCHAZ; (g) local magnification of SCHAZ
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图 5. 高速焊接接头的显微组织。(a)宏观形貌;(b)焊缝区;(c)粗晶区;(d)细晶区;(e)两相区;(f)回火区;(g)回火区局部放大
Fig. 5. Microstructures of high-speed welding joint. (a) Macro appearance; (b) FZ; (c) CGHAZ; (d) FGHAZ; (e) ICHAZ; (f) SCHAZ; (g) local magnification of SCHAZ
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图 6. 焊接接头横截面的硬度
Fig. 6. Microhardness profile of welding joints cross-section
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图 7. 拉伸试验后的试样。(a)低速焊接接头试样;(b)高速焊接接头试样
Fig. 7. Samples after tensile test. (a) Low-speed welding joint samples; (b) high-speed welding joint samples
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图 8. 不同焊缝偏移量下试板的杯突值
Fig. 8. LDH values of tested sheets at different weld line offsets
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图 9. 低速焊接试板在不同焊缝偏移量下进行杯突试验后的照片。(a) 0 mm;(b) 10 mm;(c) 20 mm;(d) 30 mm
Fig. 9. Photos of low-speed welding sheets after cupping test at different weld line offsets. (a) 0 mm; (b) 10 mm; (c) 20 mm; (d) 30 mm
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图 10. 低速焊接试板在0 mm焊缝偏移量下的断裂位置及硬度分布
Fig. 10. Fracture position and hardness distribution of low-speed welding sheet at weld line offset of 0 mm
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图 11. 高速焊接试板在不同焊缝偏移量下进行杯突试验后的照片。(a) 0 mm;(b) 10 mm;(c) 20 mm;(d) 30 mm
Fig. 11. Photos of high-speed welding sheets after cupping test at different weld line offsets. (a) 0 mm; (b) 10 mm; (c) 20 mm; (d) 30 mm
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图 12. 低速焊接试板在焊缝无偏移时的断口形貌。(a)宏观形貌;(b)断口中部;(c)断口下部
Fig. 12. Fracture morphology of low-speed welding sheet with 0 mm weld line offset. (a) Macro appearance; (b) middle part of the fracture; (c) bottom part of the fracture
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图 13. 高速焊接试板在焊缝无偏移时的断口形貌。(a)宏观形貌;(b)焊缝中部;(c)焊缝下部,(d)热影响区
Fig. 13. Fracture morphology of high-speed welding sheet with 0 mm weld line offset. (a) Macro appearance; (b) middle part of FZ; (c) bottom part of FZ; (d) HAZ
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表 1QP1180钢的化学成分
Table1. Chemical composition of QP1180 steel
| Element | C | Si | Mn | P | S | Al |
|---|
| Massfraction /% | 0.1801 | 1.655 | 2.662 | 0.0074 | 0.0006 | 0.0323 |
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表 2激光焊接参数
Table2. Laser welding parameters
| Weldingparameternumber | Weldingspeed /(m·min-1) | Weldingheat input /(J·mm-1) | Laserpower /kW | Defocus /mm |
|---|
| 1 | 2 | 90 | 3 | +5 | | 2 | 6 | 45 | 4.5 | +5 |
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表 3焊接接头软化区的宽度与最低硬度
Table3. Width and minimal hardness of soft zone in welding joint
| Welding parameternumber | Width of softzone /mm | Minimumhardness /HV |
|---|
| 1 | 0.80 | 328 | | 2 | 0.48 | 340 |
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表 4母材及接头试样的拉伸性能
Table4. Tensile properties of base metal and welding joint samples
| Sample | Yieldstrength /MPa | Tensilestrength /MPa | Elongation /% |
|---|
| Base metal(QP1180) | 1025 | 1190 | 15.7 | | Low-speedweldingjoint sample | 1021 | 1196 | 14.5 | | High-speedweldingjoint sample | 1023 | 1201 | 14.2 |
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李学军, 黄坚, 潘华, 陈新平, 华学明. QP1180高强钢薄板激光焊接接头的组织与成形性能[J]. 中国激光, 2019, 46(3): 0302006. Xuejun Li, Jian Huang, Hua Pan, Xinping Chen, Xueming Hua. Microstructure and Formability of Laser Welding Joint of QP1180 High-Strength Steel sheet[J]. Chinese Journal of Lasers, 2019, 46(3): 0302006.
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