DC03鋼屬于低碳、低硅冷軋系列鋼種，其廣泛應(yīng)用于小家電領(lǐng)域，目前市面上電暖器生產(chǎn)廠家多使用該系列產(chǎn)品。各廠家生產(chǎn) DC03鋼的工藝流程基本類(lèi)似，主要為：開(kāi)卷→沖壓成型→點(diǎn)焊→縫焊→圓周焊→打壓測(cè)漏→磷化→噴粉→組裝成品→通電檢測(cè)→ 成品包裝等。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)DC03鋼未焊合現(xiàn)象多出現(xiàn)在點(diǎn)焊階段。

     點(diǎn)焊是指焊接時(shí)利用柱狀電極，在兩塊搭接工件接觸面間形成焊點(diǎn)的焊接方法，其原理是將工件壓緊在兩個(gè)電極之間，并通以電流，利用電流流經(jīng)工件接觸表面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻將其加熱到熔化或熔融狀態(tài)，形成金屬連接的一種方法。某公司生產(chǎn)的DC03鋼在下游客戶使用過(guò)程中，發(fā)生了點(diǎn)焊未焊合現(xiàn)象。研究人員采用一系列理化檢驗(yàn)方法分析了DC03鋼點(diǎn)焊未焊合現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，并提出改進(jìn)措施，以避免該類(lèi)問(wèn)題再次發(fā)生。

1、理化檢驗(yàn)

1.1 化學(xué)成分分析

     分別在點(diǎn)焊未焊合和焊接質(zhì)量良好的DC03鋼上取樣，并編號(hào)為試樣 1，2。試樣1，2的化學(xué)成分分析結(jié)果如表1所示。由表1可知：試樣1，2的碳元素含量和酸溶鋁含量差異較大，試樣1 的碳元素含量明顯偏高，酸溶鋁含量偏低。碳元素含量越高，材料的可焊性越差，提高酸溶鋁含量可有效改善材料的焊接性能。

1.2 力學(xué)性能測(cè)試

     試樣1，2的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。由表2可知：試樣1的屈服強(qiáng)度較高，抗拉強(qiáng)度較高，斷后伸長(zhǎng)率偏低。屈服強(qiáng)度與晶粒餅形度和平整工藝相關(guān)，對(duì)焊接性能不產(chǎn)生直接影響，而抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率受材料的化學(xué)成分和組織的影響，高強(qiáng)度、低塑性的材料在沖壓變形時(shí)易產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，使材料的硬度變大。

     試樣1，2表面硬度的測(cè)試結(jié)果如圖1所示，截面硬度測(cè)試結(jié)果如圖2所示。由圖1，2可知：試樣1整體硬度較高，導(dǎo)致工件與工件之間、工件與電極頭之間的接觸面積變小，影響了焊接質(zhì)量。

1.3 金相檢驗(yàn)

     分別在試樣1，2的縱向取樣，對(duì)試樣進(jìn)行金相檢驗(yàn)，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知：試樣1的晶粒較細(xì)，晶粒度為9.0級(jí)，晶粒延伸度介于Ⅰ系和Ⅱ系之間；試樣2的晶粒度為8.0級(jí)，晶粒延伸度介于Ⅱ系和Ⅲ系之間。晶粒尺寸越細(xì)小，材料的硬度越大，材料硬度較大會(huì)對(duì)焊接產(chǎn)生不利影響。

2、綜合分析

     點(diǎn)焊的熱源是電阻熱，焊接區(qū)域的總析熱量與總電阻、電流密度有關(guān)。碳元素含量較高、晶粒尺寸偏細(xì)均會(huì)使材料的強(qiáng)度和硬度升高。當(dāng)材料的硬度較高時(shí)，被焊工件在兩電極之間的接觸點(diǎn)減少，易造成焊核變小，導(dǎo)致材料產(chǎn)生未焊合現(xiàn)象。同時(shí)，接觸點(diǎn)較少還會(huì)導(dǎo)致電極頭瞬時(shí)通電放熱不均，形成軟點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間在該工況下工作，電極頭的整體硬度會(huì)降低，電極頭過(guò)早進(jìn)入使用末期。在壓力作用下，電極與被焊件接觸面積增大，總電阻和電流密度均減小，造成融核尺寸變小，使材料形成未焊合缺陷。

3、生產(chǎn)工藝改進(jìn)

     綜合以上分析，提高焊接質(zhì)量的方法為降低碳元素含量并增大晶粒尺寸。鋼廠通過(guò)調(diào)整煉鋼工藝，降低了碳元素含量,提高了酸溶鋁含量；同時(shí)減小了熱軋?jiān)系暮穸龋M(jìn)而降低了冷軋軋制變形比，使材料的晶粒尺寸變大，成品硬度整體降低。后續(xù)客戶反饋使用效果良好，材料的焊接質(zhì)量有了較大提升。

4、結(jié)論

     DC03鋼硬度較高是造成點(diǎn)焊未焊合缺陷產(chǎn)生的主要原因。采用調(diào)整煉鋼工藝、降低碳元素含量、調(diào)整熱軋?jiān)虾穸鹊确椒梢越档屠滠堒堉频淖冃伪龋共牧系木Я３叽缭龃?有效降低材料的硬度，提高其焊接質(zhì)量。