本发明涉及金属材料加工领域,尤其涉及一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法。
背景技术:
1、低合金钢在工业生产中被广泛的应用,特别是在汽车制造领域,低合金钢大量用于白车身的制造。电阻点焊是白车身制造常用的焊接方式,焊点的硬度也是评价焊点质量标准的关键指标之一,常规的检测方法是进行钢板焊接,之后进行焊点的硬度检测。钢板需要经过焊接,焊点加工及硬度检测,需要破坏焊接件的整体结构,过程繁琐,周期较长。目前关于钢板电阻点焊熔核硬度的预测的研究较少,无有效的预测焊点硬度的方案。
2、现有技术中,专利公布号为cn 116337924 a,公开了“一种船用钢焊接接头的维氏硬度评估方法及系统”,基于接头热循环曲线、产品化学成分及微观组织进行评估,计算获得钢板焊接接头的维氏硬度值。
3、专利公布号为cn 118559243a,公开了“一种钢板的激光焊硬度预测的方法”,通过钢板化学成分,焊接工艺及焊接钢板的材料特征对钢板激光焊接接头进行硬度预测,获得钢板激光焊接接头的硬度值。
4、上述专利针对船用钢板和激光焊接接头的硬度进行了预测,由于焊接方式不同,无法应用于钢板的电阻点焊接头硬度。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,有效避免进行钢板的系列焊接实验、检测等工序,方便、快捷的对钢板电阻点焊接头进行维氏硬度预测,获得钢板电阻点焊硬度预测数值。
2、为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
3、一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,通过钢板的维氏硬度检测值、钢板的化学成分获取的硬度计算值以及点焊参数的硬度相关值,用于获取焊点熔核硬度预测值,具体包括:
4、获取钢板的维氏硬度检测值;
5、通过钢板的化学成分获取的硬度计算值、点焊参数的硬度相关值;
6、计算焊点熔核硬度预测值,计算公式如下:
7、h=h1+h2-h3①;
8、公式①中,h1表示钢板的维氏硬度检测值,h2表示钢板的化学成分获取的硬度计算值,h3表示点焊参数的硬度相关值,h表示焊点熔核硬度预测值。
9、钢板的化学成分为c、si、mn、cr、mo,其余元素含量之和小于0.05,其中,以质量分数计:
10、c的含量为0.05%~0.18%,si的含量为0.5%~1.5%,mn的含量为1.50%~2.50%,cr的含量为0%~0.8%,mo的含量为0%~0.6%;
11、钢板的化学成分获取的硬度计算值,计算公式如下:
12、h2=98*c+10*si+35*mn+3*cr+5*mo+45②。
13、点焊参数的硬度相关值,计算公式如下:
14、h3=t*log(q,p)③;
15、q=i2*t④;
16、公式③、④中,i表示焊接电流,单位ka,取值范围为:5~10ka;t表示焊接时间,单位ms,取值范围为200~600ms;p表示电极压力,单位kn,取值范围为2.5~5kn;t表示钢板厚度,单位mm。
17、钢板为低合金钢板,抗拉强度≦1200mpa,钢板厚度≦3mm。
18、低合金钢板的组织由铁素体、珠光体、马氏体和贝氏体两种或两种以上组成。
19、钢板的维氏硬度检测值为钢板厚度方向上1/4处位置的维氏硬度值。
20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
21、1、传统方法需要进行焊接实验并破坏焊接件结构进行硬度检测,过程繁琐且耗时,本发明通过计算预测硬度值,无需破坏焊接件,大大减少了检测时间和工作量;能够在焊接前或焊接过程中快速预测焊点熔核的硬度,及时发现潜在质量问题,提高生产效率;
22、2、本发明综合考虑了原始的钢板的维氏硬度检测值(h1)、钢板的化学成分获取的硬度计算值(h2)以及点焊参数的硬度相关值(h3),通过计算焊点熔核硬度预测值(h)进行预测,能够更全面、准确地反映焊点熔核的实际硬度;
23、3、无需进行大量的焊接实验和破坏性检测,减少了材料浪费和设备损耗,降低了生产成本;通过快速准确的硬度预测,能够及时调整焊接工艺参数,减少次品率,提高产品质量和生产效益;在生产过程中,可以根据预测结果实时调整焊接参数,确保焊接质量的稳定性。
1.一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,其特征在于,通过钢板的维氏硬度检测值、钢板的化学成分获取的硬度计算值以及点焊参数的硬度相关值,用于获取焊点熔核硬度预测值,具体包括:
2.根据权利要求1所述的一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,其特征在于,所述的钢板的化学成分为c、si、mn、cr、mo,其余元素含量之和小于0.05,其中,以质量分数计:
3.根据权利要求1所述的一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,其特征在于,所述的点焊参数的硬度相关值,计算公式如下:
4.根据权利要求1所述的一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,其特征在于,所述的钢板为低合金钢板,抗拉强度≦1200mpa,钢板厚度≦3mm。
5.根据权利要求4所述的一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,其特征在于,所述的低合金钢板的组织由铁素体、珠光体、马氏体和贝氏体两种或两种以上组成。
6.根据权利要求1所述的一种低合金钢电阻点焊熔核硬度的预测方法,其特征在于,所述的钢板的维氏硬度检测值为钢板厚度方向上1/4处位置的维氏硬度值。