[发明专利]提高中锰钢焊接接头力学性能的方法

摘要

本发明提供一种提高中锰钢焊接接头力学性能的方法，利用在主要用于连接的脉冲后添加可产生内层熔核的附加脉冲方法，使锰元素质量分数为4～13％的中锰钢在焊点处获得两层甚至多层的熔核，达到提高焊点连接强度的目的。相比传统仅获得单层熔核的焊接工艺，在形成两层或多层熔核后，原有熔核中的晶粒形状发生改变，原有熔核及热影响区内的组织发生变化，使多种组织同时存在于同一区域，更能阻碍裂纹扩展。因此在对连接强度要求高的场合下，这种可形成内层熔核的焊接工艺更具应用潜力。

主权项

1.一种提高中锰钢焊接接头力学性能的方法，其特征在于，对于锰元素质量分数为4～13％的中锰钢钢材，施加含有可形成内层熔核的电阻点焊工艺，从而获得具有两层或更多层熔核形式的多层熔核的焊点，其步骤如下：a.对需要进行焊接的中锰钢钢材进行预处理，将中锰钢钢材表面清理干净，得到洁净的焊接母材；b.使用点焊焊机，将在所述步骤a中已清理干净的洁净焊接母材紧密接触，将焊接母材需要焊接的位置放在电极下，以电极作为夹具的夹持部，并通过电极向焊接母材施加不高于15kN的压力，将焊接母材夹紧固定；c.通过在所述步骤b中使用的电极，施加用于连接焊接母材的连接脉冲电流，所述连接脉冲电流的脉冲为单个脉冲或者多个电流值相等或不等的脉冲，对电极端部之间区域的焊接母材部分进行熔化焊接，作为熔核区，使熔核区处于电极之间的脉冲电流作用的热影响区内，形成焊点，控制连接脉冲电流值为0～100kA，作用时间不大于5s，每个脉冲之间的间隔时间不大于5s，在最后一个脉冲电流的脉冲结束后，使焊点在电极端部的压力作用下进行冷却不超过5s，使焊接母材熔化区域的金属液凝固，使焊接母材在焊点处进行初步结合；d.在所述步骤c中的焊点冷却过程结束后，保持电极端部的压力，并立即通过电极施加附加脉冲电流，附加脉冲电流的脉冲为单个脉冲或者多个电流值相等或不等的脉冲，控制附加脉冲电流值为0～100kA，作用时间不大于5s，每个脉冲之间的间隔时间不大于5s，且其中至少有一个脉冲，能使在当前脉冲之前的脉冲所形成的熔核进行部分熔化，在原有的熔核被部分熔化的基础上，然后使熔化的金属借助电极及焊接母材组成的散热通道结构进行凝固，形成新的内层熔核，随后在电极端部的压力作用下进行保持不大于5s，然后撤去电极，从而获得多层熔核的焊点，即完成焊接过程。