不同高强度钢的焊接失效分析

不同高强度钢的焊接失效分析

通过研究先进高强度钢（AHSS）和普通低碳钢的不同组合，分析了焊接结构的失效原因。通过试验和数值模拟，基于改进的损伤模型与断裂准则，表征焊接后的机械性能及相关硬化程度。对于焊接基体和焊接熔核，分别进行标准和简单的张力测试。

TRIP980和DP980是汽车工业最常用的两种先进高强度钢，GMW 2则是最常用的低碳钢板。对DP980-TRIP980和GMW 2-TRIP980这两种不同焊接板的搭接进行了剪切和U形拉伸试验，从相关试验和数值模拟结果可以总结出以下结论。

（1）根据三轴应力断裂应变的简化断裂准则，以及标准拉伸试验和微型拉伸试验的数值模拟，可以成功地校准基体和不同焊接接头。与基体不同，焊接熔核没有显示其应变速率敏感性或硬化退化程度。

（2）发现每个点焊接头的失效都归因于每个构成区域之间的不相容，其中重要的力学性能是硬化程度和断裂准则，分别由强度和延展性来表征。

（3）DP980-TRIP980焊缝强度大于GMW2-TRIP980焊缝强度，因为GMW 2基体中的碳含量较少。试样的失效主要是由于高强度/低延展性元件与低强度/高延展性元件的不相容。

（4）GMW2基体在焊接中最容易失效。这主要是因为其强度在所有材料中是最低的。TRIP980在U形拉伸试验中比在搭接剪切试验中更脆弱，因为其临界变形在U形拉伸试验中没有表现出任何延展性。

刊名：International Journal of Mechanical Sciences（英）

刊期：2017年第121期

作者：Wooram Nohad

编译：赵前