汽车轻量化和防撞性能的提升成为汽车行业发展的趋势之一。这导致了热冲压成形技术生产的超高强度硼钢在车门防撞杆,保险杠加强梁,A、B、C柱, 门框加强梁等主要保障碰撞安全性的汽车内覆盖件零件中大量应用。

因焊管需经过淬火热处理作为汽车安全部件使用,裂纹是致命的缺陷,绝对不能出厂。本文通过分析焊管原料的化学成分和金相组织,了解高频直缝焊接工艺和为高频焊接提供原料的纵剪方式,分析了垂直于焊缝的横向裂纹的形成原因。
焊缝横向裂纹的形成原因及预防措施
1 焊缝横向裂纹的形成原因
从焊缝金相检验的结果可知,在焊管焊缝上下表面处存在淬硬组织马氏体。这是因为在高频焊合的钢带边缘熔合区的金属处于熔融状态,经过穿水冷却,焊缝上下表面处就经过淬火处理得到了马氏体组织。
连铸板坯凝固过程中铸坯中心处合金元素正偏析,对于22MnB5钢,中心偏析元素主要是C、Mn。
C、Mn含量较高,使CCT曲线向右下方移动,增加了焊合时高温奥氏体的稳定性,推迟并延长转变时间。中心偏析处C、Mn含量较高,导致C曲线右移,淬火临界冷却速度减小。热轧钢带中心偏析正好因纵剪分条处于焊接钢带边缘处,焊缝焊合后经过穿水冷却,在偏析区形成大的组织转变内应力,在焊缝上下表面形成了脆性粗大的马氏体组织。这种淬火马氏体组织塑性较低,在沿焊接直缝方向的焊接热应力的作用下,焊缝上下表面处的这种马氏体组织成为横向裂纹源。
2 预防焊缝横相裂纹的措施
根据上文分析可知,焊缝横向裂纹原因是由于连铸板坯凝固过程中的中心偏析,轧制后成为中心偏析带位于高频焊接原料条的边部,在高频焊接过程中,焊缝上下表面处形成了较多的粗大淬硬马氏体组织。
横向裂纹的预防措施之一是减轻热轧钢带的中心偏析,即在生产热轧钢带原料的连铸过程中减轻连铸坯的中心偏析,包括采用合理的浇铸温度、拉坯速度、冷却水量等,降低缩孔级别,减轻中心偏析,提高钢坯内部质量,保证成分均匀稳定。
另一个横向裂纹的预防措施是改变热轧钢带的宽度,即热轧带钢纵剪分成奇数条,不沿热轧钢带中心线纵剪开,使热轧钢带的中心偏析带不位于高频焊接原料条的边部。现工艺是将切边后宽度为1176mm的热轧钢带,纵剪分成12条98mm宽的钢带,沿热轧钢带中心线纵剪开,可调整为采用热轧钢带切边后的宽度为1274mm,纵剪分成13条98mm宽的钢带。这样不会沿热轧钢带中心线纵剪开,中心偏析带不会位于高频焊接原料条的边部。



