激光螺旋点焊和电阻点焊DC06镀锌钢接头组织和性能周斌1,2,陈捷狮1,2,3,张杨1,2,张文帅1,2,杨尚磊1,2,陆皓3(1.上海工程技术大学,上海,201602;2.上海市激光先进制造技术协同创新中心,上海,201620;3.上海交通大学,上海,200240)摘要:对比研究了激光螺旋点焊和电阻点焊工艺对DC06镀锌钢接头成形、微观组织和力学性能(显微硬度和剪切性能)的影响规律.结果表明,两种工艺均能获得成形良好的焊接接头,激光螺旋焊接头微观组织主要为铁素体(F)和少量渗碳体(Fe3C);电阻点焊接头微观组织主要为贝氏体(B)和铁素体(F).由于内外散热不均匀,激光螺旋点焊熔核区中心形成不同硬度的等轴晶,周围为具有明显取向的柱状晶,硬度值为130~160HV10;电阻点焊熔核区冷速相近,无明显硬度梯度,硬度在190HV10左右.激光螺旋点焊拉剪承载载荷为10.14kN,比电阻点焊的8.82kN提升了13.02%.接头失效形式分析发现:激光螺旋点焊和电阻点焊的失效形式分别为撕出型和拔出型,激光螺旋点焊由于热影响区组织塑性较好,接头受到拉剪作用时更易产生大角度转动而吸收更多的能量,具有更好的力学表现.最后,还对搭接间隙和锌镀层对激光螺旋点焊接头力学性能的影响进行讨论.创新点:(1)针对DC06镀锌钢的激光螺旋点焊与电阻点焊对比研究.(2)激光螺旋点焊熔合区存在明显硬度梯度,而电阻点焊不明显.(3)激光螺旋点焊抗拉剪能力较电阻点焊接头提高了13.02%.关键词:镀锌钢板;激光螺旋点焊;电阻点焊;力学性能;可靠性中图分类号:TG456.7;TG47文献标识码:Adoi:10.12073/j.hjxb.202207170020序言DC06超深冲镀锌钢板由于良好的加工性能和耐腐蚀性,以及低廉的成本,在汽车车身部件上被广泛使用[1].电阻点焊是汽车工业中应用最广泛的车身连接技术,汽车上的点焊数量从2000到5000不等,显示了电阻点焊在汽车装配中的广泛应用.但电阻点焊仍存在生产效率、夹具设计和可达性等不足[2-3],如采用机械焊接夹具反复移动和接触,生产效率低[2].接触电极由于金属附着力容易损坏电阻焊头发生故障,具体的结构设计和几何轮廓也需要不同的焊接夹具形状,也存在接头可达性问题[3].激光螺旋点焊(LaserScrewWelding)是一种新型激光焊接技术,高功率激光通过激光器产生,经过高速偏转的振镜系统,使激光以预设的路径运行.区别于传统的激光焊接的机械运动调整激光路径,使用振镜系统调整光路具有反应灵敏,自由度高,焊接速度快,焊接光斑小,能量利用率高等优点,可以实现工件的精密焊接[4-5].Thiel等...