不锈钢材料在汽车上的应用及其焊接性浅析

不锈钢材料因其具有优异的耐蚀性、耐热性以及良好的力学性能,在汽车总成与零部件的制造中得到了较为广泛的应用与推广。未来,伴随着多规格、新型高性能不锈钢材料的快速开发,相信其在汽车行业中的应用潜能还将进一步得到释放与提升。基于此原因,对当前不锈钢材料在汽车中的主要应用情况进行了总结与概述,并对应用最为广泛的奥氏体、铁素体两类不锈钢材料的焊接性、焊接工艺特点与要求进行了详细分析与阐述,旨在为不锈钢材料在汽车上的应用选配及最佳连接工艺的制定提供有力参考与理论依据。     

激光焊接技术在乘用车制造中的应用及发展动态

激光焊接作为一种优质、高效、精密的束焊连接工艺,特别适合同种及异种金属材料间的连接,其已在传统钢制车身、全铝及钢-铝混合车身以及底盘核心关键总成与零部件的制造中得到广泛应用。随着汽车轻量化设计与制造水平的不断提升,具有高强、轻质特性的新型优质金属材料或者零部件在汽车上的应用比例将逐年提升。而在连接高强、优质金属合金材料及其零部件方面,激光焊接有着其他连接工艺无法比拟的优点,伴随着激光焊接工艺的不断创新和突破,其将在未来的汽车制造中扮演着不可替代的角色。     

汽车热镀锌钢板激光搭接焊与电阻点焊接头拉剪性能对比研究

以DX54D+Z100MB热镀锌钢板为研究对象,通过设计线状、圆环形及C形3种不同焊缝分布形式的激光搭接焊缝与电阻点焊的拉剪性能对比试验,在保证焊缝质量满足设计方案要求前提下,完成了对4种焊缝形式连接接头的抗剪力测试,并考察了其焊缝组织组成、晶粒尺寸大小以及显微硬度分布情况。结果显示,线状焊缝的抗剪力优于C形焊缝,C形焊缝的抗剪力优于抗剪力相当的电阻点焊焊缝和圆环形焊缝;所有被检连接试样的开裂位置均始于焊缝边缘热影响区,并从一侧母材中撕裂脱出,其产生原因主要与焊接接头处的组织组成、晶粒尺寸差异、有效承载面积不同以及接头处的应力分布形态有关。     

全铝及钢-铝混合车身轻量化连接技术

铝合金应用比例的提升使得传统钢制车身逐步向全铝及钢-铝混合车身转变。相应地,其材料匹配方式也由单一的钢-钢向钢-钢、铝-铝、钢-铝等多组合方式转变,涉及同种及异种材料的连接。铝合金自身的物理化学属性导致其焊接性非常差。传统电阻焊以及弧焊工艺已经无法满足铝合金的连接及应用需求,因而急需开发和掌握新的铝合金连接工艺。详述了国内、外四款主流车型全铝及钢-铝混合车身的轻量化材料及连接技术应用情况,将当前铝合金主流连接工艺归纳为焊接、机械连接及粘接三大类,并依次阐述了其工艺原理、技术优势及在汽车上的主要应用情况,旨在为轻量化车身的设计与制造提供借鉴和依据。     

复杂工况下铆粘复合接头的碰撞仿真研究

以母材为铝板的自冲铆接+粘接复合连接点为研究对象，前期通过设计连接点拉剪、撕裂和正拉3种工况下的动态拉伸试验和CAE仿真建模标定，准确获取了CAE仿真模型本构关系中的各项参数，最后对叠加多种工况的T型部件开展CAE碰撞仿真与高速撞击对比验证试验，CAE仿真准确预测连接点的失效，仿真精度达到了95.9%，精准表征了铆粘复合连接点在混合复杂工况下的变形与失效行为，在整车碰撞CAE仿真中具有较高的实用性。     

镁钢电偶腐蚀行为分析及防腐措施研究

以乘用车镁合金后背门为研究对象，利用有限元软件COMSOL Multiphysics建立镁钢异种材料电偶腐蚀模型，模拟其电偶腐蚀行为，并结合电化学测试及腐蚀形貌结果分析镁钢腐蚀机理，同时结合腐蚀机理制定了4种电偶腐蚀防护措施，包括降低电解液浓度、镁合金表面处理、减小阴极面积及镁钢之间添加铝合金过渡层，通过这4种防腐方法可有效抑制镁钢间的电偶腐蚀。