[发明专利]一种先进高强钢点焊焊接性的预判评价方法

说明书

一种先进高强钢点焊焊接性的预判评价方法，涉及合金钢焊接性的评价领域，包括以下步骤:S1：建立描述单个合金元素对钢凝固收缩率的定量影响的数据库；S2：基于所述数据库进一步建立描述钢中所有合金元素含量与钢凝固收缩率定量关系的多元线性模型；S3：确定所述多元线性模型中的各项系数获得完整多元线性模型并检验误差；S4：利用所述完整多元线性模型，确定用于预判点焊焊接性的钢凝固收缩率判断阈值，判断点焊焊接性。本发明模型基于清晰的凝固收缩物理背景，比由经验总结的碳当量公式评价法能更加准确可靠地评估预测更高合金含量钢种的焊接性。

技术领域

本发明涉及合金钢焊接性的评价领域，尤其涉及一种先进高强钢点焊焊接性的预判评价方法。

背景技术

汽车给人类出行和社会发展带来了巨大的进步，但也引起了不可再生能源的严重消耗。为了降低油耗，减轻车辆重量、实现汽车轻量化的需求越来越高。在构成汽车车身零件的材料中，金属材料依然占主要部分，特别是钢铁材料应用广泛，当钢板厚度每下降0.05mm，车身重量可下降6％。相对于普通钢，采用强度高的高强钢，可以在不损失车身构件强度的前提下减薄车身板厚，进而减轻车重，是汽车轻量化的主要用材之一。而先进高强钢为了提高强度，引入了很多合金元素，严重影响了汽车用钢焊接性。目前广泛应用的评价钢铁材料焊接性的方法主要是碳当量法，即用钢中的碳元素含量和其他合金元素等效成的碳含量之和来评价预判钢种的焊接性优劣。国际焊接学会(IIW)采用的碳当量公式如下：

CE_IIW＝C+(Mn/6)+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(wt.％) (1)

当上述碳当量CE_IIW值少于0.4％，一般认为钢种的焊接性能良好，当钢种的CE_IIW值位于0.4％-0.6％，一般钢就不具有良好的焊接性。

在汽车零件的连接焊接中，电阻点焊是使用最广泛的技术之一。点焊形成的焊核在力学测试中通常会出现界面断裂(IF)、部分界面断裂(PIF)和熔核拔出断裂(PF)三种失效形式，其中界面断裂往往对应着较低的载荷峰值，钢种点焊中如果只出现界面断裂代表此钢种的点焊焊接性能差，而熔核拔出断裂对应着高的载荷峰值，点焊中表现熔核拔出断裂代表此钢种的点焊焊接性能优良。当汽车钢中的合金含量很少，此时碳当量(CE_IIW)值一般少于0.4％，点焊焊核的断裂呈现熔核拔出断裂，焊接性能良好；但当先进高强钢中的合金含量增多，碳当量(CE_IIW)值位于0.4％-0.6％之间，钢种的点焊焊核的断裂呈现界面断裂和熔核拔出断裂混合模式，此时使用碳当量(CE_IIW)值无法明确的区分先进高强钢点焊焊接性能的优劣，因此需要新的计算模型来预判评价含有较多合金元素的先进高强钢点焊的焊接性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述碳当量(CE_IIW)值无法区分先进高强钢点焊焊接性优劣的困难，提供了一种先进高强钢点焊焊接性的预判新模型，该方法能够准确的预判评价含有较多合金元素的先进高强钢点焊的焊接性。

为达到上述目的，本发明的先进高强钢点焊焊接性的预判评价方法基于点焊焊接熔核凝固收缩原理，包括以下步骤：

S1：建立描述单个合金元素对钢凝固收缩率的定量影响的数据库；

S2：基于所述数据库进一步建立描述钢中所有合金元素含量与钢凝固收缩率定量关系的多元线性模型；

S3：确定所述多元线性模型中的各项系数获得完整多元线性模型并检验误差；

S4：利用所述完整多元线性模型，确定用于预判点焊焊接性的钢凝固收缩率判断阈值，判断点焊焊接性。

进一步的，若某一钢种在点焊中出现介于界面断裂和熔核拔出断裂之间的部分界面断裂形式，则将该钢种利用所述完整多元线性模型计算得到的钢凝固收缩率作为判断阈值。