DP980表面氧化物对胶接性能的影响

作     者：邵蓉 刘永壮 董妮妮 李润昌 刘新华 刘洋 黎敏 李学涛 曹建平 SHAO Rong;LIU Yong-zhuang;DONG Ni-ni;LI Run-chang;LIU Xin-hua;LIU Yang;LI Min;LI Xue-tao;CAO Jian-ping

作者机构：首钢集团有限公司技术研究院北京100041 首钢京唐钢铁联合有限责任公司河北唐山063200 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第3期

页      码：370-378页

摘      要：目的明确高强钢DP980表面氧化物的组成及含量对胶接性能的影响规律,从而改善双相高强钢的胶接性能。方法通过采用1%(质量分数)的醋酸溶液对双相高强钢DP980表面进行不同时间的酸蚀处理,结合扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对高强钢表面氧化物的微观形貌进行观察,通过电子探针(EPMA)表征酸洗前后高强钢表面元素分布变化,采用辉光放电发射光谱仪(GDS)对不同酸洗时间处理的高强钢表面元素的含量随深度变化进行分析,同时通过对Si、Mn元素的高分辨X射线光电子能谱(XPS)分峰拟合,表征高强钢表面不同氧化物成分。通过接触角测试分析酸洗处理对高强钢表面润湿性的影响。最后对不同酸洗时间处理的高强钢进行了胶接试验,探究高强钢表面氧化物含量、形貌及种类对胶接性能的影响规律。结果DP980表面存在Si、Mn、O元素的富集,其中氧化物以SiO_(x)、Mn_(2)SiO_(4)、MnSiO_(3)、MnO等形式存在。随着酸洗时间的延长,DP980表面氧化物尤其是SiO_(x)含量显著降低,颗粒尺寸明显减小,同时表面纳米尺度的结构起伏增加,表面接触角减小。经过酸洗处理的高强钢胶接性能得到了明显提升,酸洗400 s后,样品的内聚破坏比例由初始85%提升至100%,平均剪切强度由0.54 MPa提升至0.66 MPa,最大剪切力由168.1 N提升至206.4 N。结论DP980表面氧化物的减少,可以有效提高高强钢表面的润湿性,增强胶黏剂与DP980基体的界面结合力,进而提升材料胶接性能。因此可以通过合金成分设计、退火工艺控制等方法改变表面氧化物类型以及含量,从而提升汽车板的胶接性能。

主 题 词：DP980 氧化物 表面处理 润湿性 界面结合力 胶接性能 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.03.035

馆 藏 号：203118901...