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

来源：表面技术, 2023, 52(03): 370-378.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.03.035

• DP980
• 氧化物
• 表面处理
• 润湿性
• 界面结合力
• 胶接性能

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SiOx、Mn2SiO4、MnSiO3、MnO等形式存在。随着酸洗时间的延长，DP980表面氧化物尤其是Si Ox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。

• 单位
  首钢集团有限公司; 首钢京唐钢铁联合有限责任公司