摘要
目的 明确不同先进高强钢表面氧化物形貌、成分及含量对胶接性能的影响规律.方法 本研究采用白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)观察高强钢表面形貌,通过金相显微镜及X射线衍射仪(XRD)分析其显微组织及物相,采用直读光谱仪、辉光光谱仪(GDS)以及X射线光电子能谱仪(XPS)表征高强钢表面特征元素及氧化物种类.结合接触角测试对比不同高强钢表面润湿性,并分析总结高强钢表面成分对胶接性能的影响规律.结果 DH780表面以膜层状Al基氧化物为主,DP980、DP1180以及CP1180表面以Si、Mn、Cr颗粒状氧化物为主.其中DH780的表面润湿性最差,自由能最小.CP1180钢表面具有最少的氧化物含量及最小的颗粒尺寸,其表面润湿性最好,表面自由能最高.DP钢随强度提高,表面氧化物含量增加,润湿性降低.对于同种焊装胶,DH780胶接剪切强度最小,CP1180剪切强度最大.结论 高强钢表面氧化物富集对表面润湿性及表面自由能具有重要影响,尤其Al基氧化物的存在会明显降低胶接接头的剪切强度.一方面是氧化物导致表面自由能降低,黏附功下降,另一方面氧化物会阻止胶中极性基团与基体表面形成强化学键,而更多地形成氢键.Al基氧化物由于呈薄膜状覆盖于高强钢表面,故对胶接性能的影响最大.
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