车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接接头性能的影响.pdf

精 密 成 形 工 程 第 15 卷 第 9 期 108 JOURNAL OF NETSHAPE FORMING ENGINEERING 2023 年 9 月 收稿日期：2023-03-20 Received：2022-03-20 基金项目：先进焊接与连接国家重点实验室开放课题基金（AWJ-23M25）；中央引导地方科技专项基金（2019ZYYD023）Fund：Open Project Fund of State Key Laboratory of Advanced Welding and Connection(AWJ-23M25);The Central Government Guides Local Special Funds for Science and Technology(2019ZYYD023)引文格式：王金凤,苏文超,车亚军,等.车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接接头性能的影响J.精密成形工程,2023,15(9):108-116.WANG Jin-feng,SU Wen-chao,CHE Ya-jun,et al.Effect of Flash Butt Welding Process Parameters on Mechanical Properties of Welded Joints in Wheel SteelJ.Journal of Netshape Forming Engineering,2023,15(9):108-116.车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接 接头性能的影响 王金凤1，苏文超1，车亚军2，袁耀1，黄哲凯1，黄利明2，刘峰1*（1.湖北汽车工业学院 材料科学与工程学院，湖北 十堰 442002；2.东风汽车零部件（集团）有限公司，湖北 十堰 442016）摘要：目的目的 以 380CL 车轮钢为研究对象，分析其闪光对焊工艺参数与焊接接头组织和力学性能的关系，为解决车轮焊后开裂问题提供技术支持。方法方法 利用正交实验法对厚度为 7 mm、宽度为 380 mm 的 380CL 热轧钢板进行闪光对焊工艺优化，利用正交实验表 L9（34）设计实验方案，以焊接后接头的抗拉强度和冲击韧性为考核指标，选择初始烧化速度、初始烧化加速度、顶锻距离和顶锻速度 4 个参数为实验因素，并忽略各因素之间的相互影响，每个因素选择 3 个水平进行正交实验。通过拉伸实验和冲击实验对焊接接头的力学性能进行评估。结果结果 初始烧化加速度对接头抗拉强度的影响最大，初始烧化速度对接头冲击吸收功的影响最大，优化后获得的最优工艺参数组合如下：初始烧化速度为 1.5 mm/s，初始烧化加速度为 0.05 mm/s2，顶锻距离为 6 mm，顶锻速度为 40 mm/s。结论结论 焊接接头的抗拉强度高于母材的抗拉强度，而断后伸长率比母材的低。在焊接接头中焊缝金属区主要为粗大的铁素体和少量珠光体，焊接热影响区的铁素体和珠光体均有所长大，且存在魏氏体组织。关键词：380CL 车轮钢；闪光对焊；正交实验；力学性能；微观组织 DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2023.09.013 中图分类号：TG44 文献标识码：A 文章编号：1674-6457(2023)09-0108-09 Effect of Flash Butt Welding Process Parameters on Mechanical Properties of Welded Joints in Wheel Steel WANG Jin-feng1,SU Wen-chao1,CHE Ya-jun2,YUAN Yao1,HUANG Zhe-kai1,HUANG Li-ming2,LIU Feng1*(1.School of Materials Science and Engineering,Hubei University of Automotive Technology,Hubei Shiyan 442002,China;2.Dongfeng Motor Parts and Components Group Co.,Ltd.,Hubei Shiyan 442016,China)ABSTRACT:The work aims to analyze the relationship between 380CL wheel steels flash butt welding process parameters as well as microstructure and mechanical properties of welded joints,so as to provide technical support for solving the cracking of wheels after welding.The 380CL hot-rolled steel plate with thickness of 7 mm and width of 380 mm was optimized by flash butt welding through orthogonal experiment.The experiment scheme was designed based on orthogonal experimental table L9(34).The tensile strength and impact toughness of the welded joints were used as assessment indicators,the four pa-第 15 卷 第 9 期 王金凤，等：车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接接头性能的影响 109 rameters of initial firing speed,initial firing acceleration,upsetting distance and upsetting speed were selected as experimen-tal factors.Without considering the effects among factors,three levels for each factor were selected to conduct the orthogonal experiment.The initial firing acceleration had the greatest effect on the tensile strength and the initial firing speed had the greatest effect on the impact energy absorbed by the joint.The optimum combination of levels was obtained by optimizing the initial firing speed of 1.5 mm/s,the initial firing acceleration of 0.05 mm/s2,the upsetting distance of 6 mm and the up-setting speed of 40 mm/s.The results show that the tensile strength of the welded joints is higher than that of the base metal,while its elongation after fracture is reduced compared with that of the base metal.Weld metal in the welded joint is mainly coarse ferrite and a small amount of pearlite.Both ferrite and pearlite in the heat affected zone of welding grow,and there is weissite organization.KEY WORDS:380CL wheel steel;flash butt welding;orthogonal experiment;mechanical properties;microstructure 车轮是汽车行驶系统的重要组成部分，主要承受车辆的整体压力和行驶过程中地面的反冲力及摩擦力等。高速行驶的汽车对车轮的要求很高，汽车的安全性、平稳性及可操作性在很大程度上取决于车轮的性能1-3。随着汽车轻量化要求的不断提高，出现了高强钢车轮4-9和铝合金车轮10-16。在高强钢车轮方面，孙成钱等4开发研制了抗拉强度为 590 MPa 的高强度车轮用钢。Chen 等5在抗拉强度为 650 MPa 的高强度轮辋上进行 HIEP 实验，最终生产出可以减重13%的轮辋，其厚度分布均匀，局部减薄率为 11.4%。Moon 等6制备了高强度贝氏体车轮钢。田鹏等7利用铌钛微合金化和低碳成分设计的C590CL可满足重型汽车车轮轮辋用钢的要求。岳峰丽等8以厚度为2.0 mm 的 S500MC 微合金高强度板为材料，采用液压成形工艺制造了汽车轮辋。Shi 等9制备了一种新型车轮钢 40SiCr。在铝合金车轮方面，曹学锋等10对铝合金车轮进行了开裂研究。Shi 等11确定了 7075铝合金的合金轮毂型材在 10 MN 挤出机上生产最为合理。Chen 等12对 6061 铝合金轮毂旋压成形工艺参数进行了合理选择。Elmaht 等13对低压压铸铝合金的抗冲击性能进行了研究。赵丽红等14阐述了用低压铸造铝合金车轮提高金属利用率的方法。阿拉腾等15采用 Undercut 减质量结构车轮制造工艺实现了铝合金轻量化。张立娟等16解决了 A356 铸旋铝合金车轮内轮缘部件性能的不足。由于高强钢车轮在强度、抗疲劳性和经济性等方面表现良好，适合批量生产，因此，在全球乘用车车轮材料应用中占据较大比例。车轮一般由轮胎、轮辋和轮辐组成，其中轮辋作为高速旋转车轮的承载部件，与轮胎共同支持和缓冲地面传递的力。轮辋的制造工艺包括卷圆、焊接、扩口、多次滚型等工序，在扩口滚型过程中，良好的焊接质量是保障轮辋成形的关键。闪光对焊具有焊接质量好、无须填充材料、焊接速度快及操作简单等优势，广泛应用在轮辋生产中17-23。惠亚军等17研究了闪光对焊焊接 380CL 钢轮辋焊缝开裂的原因，研究表明，轮辋焊缝开裂主要为脆性断裂，通过优化工艺可以避免焊缝开裂。Porcaro 等18研究表明，闪光对焊导致的结构变化和磨损与过早失效有关，通过控制焊后冷却速度可以改善焊接性能。Su 等19在高强度钢轨上进行了闪光对焊，采用数字图像法捕捉了试样表面各点的非均质应变场及演变，结果表明，棘轮应变的分布与焊接热影响区的纵向硬度分布有关。Maneesh 等20研究了闪光对焊技术及其发展趋势。Arabaci 等21分别对普通钢轨和热处理后的贝氏体结构钢进行了闪光对焊焊接，对其焊接性能进行了对比。张楠等22对微 Ti 处理的 380CL 车轮钢进行了焊接热模拟，研究表明，在 1 000 以上顶锻时变形抗力降低，组织晶粒细化，380CL 闪光对焊后的微裂纹率和炸裂率显著降低。陶翀等23为解决高强钢车轮轮辋直缝焊接质量差等技术问题，提供了一种高强钢车轮轮辋直缝的闪光焊接方法，结果表明，形成的焊缝抗拉强度630 MPa，焊缝硬度235HV。为提高某车轮公司 380CL 轮辋的焊接质量，获得更合理的工艺参数组合，降低因焊缝开裂而造成的废品率，本文对闪光对焊工艺进行了研究，根据实际生产设备的 11 个可调参数，有针对性地选择对焊接接头质量影响较大的 4 个参数：闪光对焊的初始烧化速度、初始烧化加速度、顶锻距离和顶锻速度，在现有的工艺参数范围内进行优化设计，对焊接接头进行拉伸、冲击等力学性能实验，通过微观组织、断口观察等手段，综合分析焊接接头性能，验证焊接工艺参数的合理性，根据正交实验结果，获得主要焊接工艺参数对焊接接头性能的影响规律，为调整焊接工艺参数提供依据。1 实验 所用母材 380CL 为某公司生产的车轮专用钢，板材厚度为 7 mm，抗拉强度为 434 MPa，屈服强度为 337 MPa，断后伸长率为 33.5%，冲击吸收功为96 J，其主要化学成分如表 1 所示。110 精 密 成 形 工 程 2023 年 9 月 表 1 实验用 380CL 钢的主要化学成分 Tab.1 Main chemical composition of 380CL steel for experiment wt.%C Si Mn P S Al Fe 0.07 0.07 1.08 0.0090.005 0.051Bal.根据实际生产经验选取闪光对焊中对焊接质量影响较大的 4 个工艺参数（初始烧化速度 A、初始烧化加速度 B、顶锻距离 C 和顶锻速度 D），采用四因素三水平正交实验方法，在现有的焊接参数范围内进行优化实验。正交实验的因素和水平如表 2 所示。用 Mintab 生成 L9（34）正交表，利用得到的 9组实验参数进行焊接，正交实验闪光对焊参数如表 3所示。表 2 正交实验的因素和水平 Tab.2 Factors and levels for orthogonal experiment Factor level A/(mms1)B/(mms2)C/mm D/(mms1)1 0.5 0.05 6 40 2 1 0.15 8 50 3 1.5 0.25 10 60 表 3 正交实验闪光对焊参数 Tab.3 Flash butt welding parameters for orthogonal experiments Sample A/(mms1)B/(mms2)C/mm D/(mms1)1 0.5 0.05 6 40 2 0.5 0.15 8 50 3 0.5 0.25 10 60 4 1.0 0.05 8 60 5 1.0 0.15 10 40 6 1.0 0.25 6 50 7 1.5 0.05 10 50 8 1.5 0.15 6 60 9 1.5 0.25 8 40 采用诺斯 800 kVA 闪光对焊机进行焊接，轮辋在卷圆、端面对口接触，对其进行点固焊接，错边不得大于 1 mm，局部间隙开口不得大于 2 mm。焊接完成试样、拉伸试样、冲击试样和金相试样取样位置如图1 所示。采用 CS-036 型液压式万能实验机进行拉伸实验，按照 GB/T 26512008 焊接接头拉伸实验方法进行取样和实验，拉伸试样尺寸示意图如图 2 所示。为了确保实验结果的准确性和可靠性，在每种闪光对焊参数的试样上切取 3 个拉伸试样，取 3 组测试结果的平均值作为接头的抗拉强度和断后伸长率。采用JB30A 型自动摆锤式冲击实验机、按照 GB/T 26502008焊接接头冲击实验方法进行冲击实验，冲击摆锤能量为 300 J，试样尺寸为 7 mm10 mm55 mm，V 形缺口开在焊缝中心，缺口深度为 2 mm。每组参数制取 3 个试样，以 3 个试样吸收功平均值作为评定结果，冲击试样形状和尺寸示意图如图 3 所示，金相试样需完整包含母材区、热影响区和焊缝区。图 1 焊接轮辋及取样位置 Fig.1 Welded rim and sampling position 图 2 拉伸试样示意图 Fig.2 Diagram of tensile specimen 图 3 冲击试样示意图 Fig.3 Diagram of impact specimen 2 结果与分析 2.1 拉伸实验 在拉伸实验过程中，断裂部分都发生在母材，结果如表 4 所示。380CL 属于中等强度钢，其抗拉强度为 380480 MPa，断后伸长率为 25%32%；而焊接接头的抗拉强度为 350455 MPa，断后伸长率在 22%以上，断裂部分都发生在母材。焊接接头最低抗拉强度为母材最低抗拉强度的 92%，最低断后伸长率是母材断后伸长率的 90%。由断裂均发生在母材可知，焊接接头的拉伸力学性能是合格的。典型试样拉伸断口形貌如图 4所示，可以看出，断口呈现出大小不一的韧窝形貌，属于典型的塑性断口形貌。第 15 卷 第 9 期 王金凤，等：车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接接头性能的影响 111 表 4 拉伸实验结果 Tab.4 Results of tensile experiment Sample Tensile strength/MPa Average tensile strength/MPa Elongation/%Average elongation/%1-1 461 21.6 1-2 452 22.6 1-3 457 457 22.0 22.1 2-1 455 22.6 2-2 445 24.1 2-3 449 450 22.8 23.2 3-1 353 21.5 3-2 344 23.1 3-3 353 350 23.0 22.5 4-1 415 25.0 4-2 415 26.3 4-3 419 416 28.1 26.5 5-1 421 30.3 5-2 419 28.1 5-3 422 418 23.3 28.5 6-1 423 28.1 6-2 424 26.3 6-3 418 421 29.0 27.2 7-1 405 30.6 7-2 405 26.5 7-3 407 406 27.9 28.0 8-1 398 26.8 8-2 400 29.4 8-3 396 398 27.3 28.3 9-1 402 29.4 9-2 403 29.0 9-3 402 402 29.0 29.1 图 4 典型拉伸试样断口形貌 Fig.4 Typical fracture profile of tensile specimen 2.2 冲击实验 按照 GB/T 26502008 焊接接头冲击实验方法进行冲击实验，试样尺寸为 7 mm10 mm55 mm，V形缺口开在焊缝中心，冲击实验结果如表 5 所示。在冲击实验过程中，断裂主要是塑性断裂，除了 表 5 冲击实验结果 Tab.5 Results of impact experiment Sample Impact energy/J Average impact energy/J1-1 171.56 1-2 171.56 1-3 168.25 170.46 2-1 5.95 2-2 154.94 2-3 7.21 56.03 3-1 170.46 3-2 4.09 3-3 91.69 88.75 4-1 121.31 4-2 108 4-3 109.11 112.81 5-1 173.75 5-2 169.36 5-3 185.7 176.27 6-1 188.91 6-2 196.32 6-3 202.56 195.93 7-1 204.62 7-2 205.65 7-3 207.68 205.98 8-1 206.67 8-2 209.71 8-3 204.62 207.00 9-1 207.98 9-2 202.56 9-3 193.37 201.20 试样 2 和试样 3 的冲击吸收功低于母材的 96 J 外，其他试样的冲击吸收功均高于母材的冲击吸收功。但在第 2 组实验中，试样 2-2 的冲击吸收功很高，达到了154.94 J，而 2-1 和 2-3 的冲击吸收功很低，其中 2-1的冲击吸收功为 5.95 J，2-3 的冲击吸收功为 7.21 J，这是造成该试样平均冲击吸收功较低的主要原因，这说明在该组试样的焊接接头处存在较大差异，焊缝不均匀，可能存在内部缺陷。第 3 组试样也存在同样的问题，即焊接接头性能不均匀。为明确冲击吸收功存在较大差异的原因，对性能差异较大的 3 个试样（试样 2-1、3-3 和 9-1）进行分析，其断口形貌如图 5 所示。其中试样 2-1、3-3 和9-1 的冲击吸收功分别为 5.95、91.69、207.68 J。试样 2-1 的断口呈扇形花样，塑性变形很小，没有形成较深的韧窝，是典型的脆性断裂；试样 3-3 的断口形貌呈现涟波花样，略有塑性变形痕迹，其韧性会比2-1 的有所增强，试样 9-1 的断口形貌主要是韧窝状，也可以看到明显的撕裂棱，是典型的塑性断裂。112 精 密 成 形 工 程 2023 年 9 月 图 5 典型试样冲击断口形貌 Fig.5 Impact fracture morphology of a typical specimen:a)specimen 2-1;b)specimen 3-3;c)specimen 9-1 综上所述，通过对冲击断口的形貌进行分析，验证了不同实验参数下不同接头的韧性，可知冲击吸收功较大的接头断口是塑性断裂。由正交实验结果可知，初始烧化速度对接头的韧性影响最大，在可行的工艺参数范围内提高初始烧化速度和顶锻距离可增强焊接接头的韧性。2.3 多指标综合平衡法正交分析 由前期实验结果可知，单独分析强度指标并不能反映优化参数对焊接接头质量的影响。在解决实际生产问题时，常采用多种实验方法探究开裂问题，但是闪光对焊工艺参数数量较多，各个参数对焊接接头性能的影响规律不同，并且参数之间相互影响，实验数量多，成本高，周期长。为了能减少实验次数并科学地进行工艺探究，本文选择主要工艺参数进行正交实验，并研究不同工艺参数对焊接接头综合力学性能的影响。多指标正交实验数据分析方法的主要特点是各 指标的重要程度不同，各因素对各指标的影响规律不同。进行数据分析的方法有 2 种：综合平衡法和综合评分法24-25。综合平衡法就是先按照单一指标逐一对测得的各个指标进行计算分析，找出因素水平的最优组合，再根据各项指标的重要性、因素主次、水平优劣进行综合平衡，最后确定整体最优组合。综合评分法需要知道各个因素的影响程度并通过计算折合成一定的分值，进行数字计算分析。根据车轮使用条件，本文选用抗拉强度和冲击吸收功作为评价指标，采用综合平衡法对数据进行分析。根据拉伸实验和冲击实验结果，对拉伸实验的抗拉强度和冲击实验的冲击吸收功进行数据处理，结果如表 6 和表 7 所示。根据以上数据处理结果，利用多指标正交分析方法的综合平衡法对各项指标的重要性、因素主次、水平优劣进行综合平衡，确定出的 2 个指标的主次因素和最优水平组合如表 8 所示。表 6 拉伸实验正交分析 Tab.6 Orthogonal analysis for tensile experiment Tensile strength/MPa Sample 1 2 3 Average tensile strength/MPa 1 461 452 457 457 2 455 445 449 450 3 353 344 353 350 4 415 415 419 416 5 421 419 422 418 6 423 424 418 421 7 405 405 407 406 8 398 400 396 398 9 402 403 402 402 I=Sum of tensile strength at level 1 1 257 1 279 1 276 1 277=Sum of tensile strength at level 2 1 255 1 266 1 268 1 277=Sum of tensile strength at level 3 1 206 1 173 1 174 1 164 Range(R)51 106 102 103 Primary andsecondary factors BDCA 第 15 卷 第 9 期 王金凤，等：车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接接头性能的影响 113 表 7 冲击实验正交分析 Tab.7 Orthogonal analysis for impact experiment Impact energy/J Sample 1 2 3 Average impact energy/J 1 171.56 171.56 168.25 170.46 2 5.95 154.94 7.21 56.03 3 170.46 4.09 91.69 88.75 4 121.31 108 109.11 112.81 5 173.75 169.36 185.7 176.27 6 188.91 196.32 202.56 195.93 7 204.62 205.65 207.68 205.98 8 206.67 209.71 204.62 207.00 9 207.68 202.56 193.37 201.20 I=Sum of impact energy at level 1 315.24 489.25 573.39 547.93=Sum of impact energy at level 2 485.01 439.3 370.04 457.94=Sum of impact energy at level 3 614.18 485.88 471 408.56 Range(R)298.94 49.95 203.35 139.37 Primary and secondary factors ACDB 表 8 综合平衡结果 Tab.8 Consolidated balance results Index Primary and secondary factors Optimal levelTensile strength BDCA A2B1C1D1 Impact energy ACDB A3B1C1D1 Optimal combination A3B1C1D1 2.4 焊接接头微观组织分析 由正交实验结果可知，以抗拉强度为指标的最优组合是 A2B1C1D1。初始烧化速度（A）对接头抗拉强度的影响最小，且在实验的 3 个水平范围内，水平 1和水平 2 的接头抗拉强度相当，故可以使用第 1 组工艺参数组合 A1B1C1D1进行最优参数的验证分析；第 3组工艺参数组合为 A1B3C3D3，抗拉强度和冲击吸收功都比较低（分别为 350 MPa 和 88.75 J），综合力学性能最差，第 8 组工艺参数组合为 A3B2C1D3，强度和韧性指标都比较好（分别为 398 MPa 和 207 J）。对比第1 组、第 3 组和第 8 组参数下的微观组织（分别记为1#、3#、8#试样），分析闪光对焊接头组织焊缝区、热影响区（包括过热区和正火区）的差别，并结合组织类型及力学性能变化分析结果，对最优参数的接头力学性能进行分析验证。金相试样经打磨抛光后，用 4%（体积分数）硝酸酒精溶液进行腐蚀，在光学显微镜下进行金相组织观察。380CL 材料的供货状态为热轧状态，母材金相组织如图 6 所示，可以看到，主要是不规则的块状铁素体+少量珠光体组织。图 6 母材 OM 下的微观组织 Fig.6 Microstructure of base metal under OM 不同工艺参数下焊缝金属区的微观组织如图 7所示。1#试样的焊缝金属区组织如图 7a 所示，可以看出，焊缝区组织主要为粗大的铁素体和珠光体组织，铁素体比珠光体多，分布不均匀，珠光体呈细条或者点状，从晶界向晶内生长，形成的一系列具有一定取向的片（或针）状铁素体是魏氏体组织。3#和 8#试样的焊缝区组织分别如图 7b 和图 7c 所示。可以看到，3#试样的铁素体更加粗大，而且多为针片状，魏氏体组织区域较大，在焊缝中心严重影响了焊缝的韧性，这也是第 3 组实验韧性下降幅度较大的主要原因。8#试样的焊缝中心组织为片状铁素体+游离渗碳体。铁素体为片状，分布均匀，没有细针状的魏氏体组织，接头韧性良好。游离的渗碳体分布在铁素体的晶界上。1#、3#和 8#试样的过热区组织如图 8 所示。可以看到，1#试样的过热区组织为铁素体+珠光体+渗碳体，从焊缝区到母材区，铁素体由形状不均匀的大块114 精 密 成 形 工 程 2023 年 9 月 状变成均匀的小块状，并沿着散热方向生长，呈等轴状，在铁素体晶间分布有游离的渗碳体。3#试样的过热区组织如图 8b 所示，可以看出，其珠光体组织更细小，游离的渗碳体相对较少，但更加不均匀，并且铁素体组织相对细小一些。从图 8c 可以看出，在 8#试样的过热区组织中铁素体和游离的渗碳体更多，渗碳体颗粒更大，铁素体组织也相应粗大一些。1#、3#和 8#试样的正火区组织如图 9 所示。可以看到，在 1#试样的正火区组织中，铁素体块相对较小，珠光体分布在铁素体晶界上，有部分游离的渗碳体析出；与 1#试样相比，3#试样的正火区晶粒有所长大，渗碳体也有所增多，且分布不均匀，而 8#试样的正火区晶粒大小介于 1#试样晶粒的和 3#试样晶粒的之间，渗碳体分布较均匀。图 7 1#、3#和 8#试样的焊缝区组织 Fig.7 Microstructure of weld zone for specimens 1#,3#,8#图 8 1#、3#和 8#试样的过热区组织 Fig.8 Microstructure of overheated zone of specimens 1#,3#and 8#图 9 1#、3#和 8#试样的正火区组织 Fig.9 Microstructure of normalizing zone of specimens 1#,3#and 8#综上所述，由于闪光对焊的本质是固相连接，接头组织成分和母材都主要是铁素体+少量珠光体+游离渗碳体。焊缝区和过热区的加热峰值温度高、冷却速度慢、热输入量大，会导致铁素体晶粒粗大，出现了大量针状铁素体组织，形成了魏氏体组织，导致接头的塑性有所下降。3 结论 主要研究了不同参数下 380CL 钢闪光对焊接头的组织结构及力学性能特点，并对闪光对焊参数进行了优化。通过实验研究得到以下结论：第 15 卷 第 9 期 王金凤，等：车轮钢闪光对焊工艺参数对焊接接头性能的影响 115 1）在闪光对焊中，在优化的焊接工艺参数下，380CL 钢焊接接头的抗拉强度高于母材的，断后伸长率与母材的相比略有降低。正交实验结果表明，在所研究的 4 个主要工艺参数中，初始烧化加速度对接头抗拉强度的影响最大，初始烧化速度对接头的韧性影响最大。2）焊缝金属区主要由铁素体、少量珠光体和魏氏体组成，焊缝区和过热区的加热峰值温度高、高温停留时间长、过热度大、冷却速度慢，导致铁素体晶粒粗大，出现了大量针状铁素体组织，并形成了少量魏氏体组织，导致接头的塑性严重下降。3）正交实验最优水平组合如下：初始烧化速度为 1.5 mm/s，初始烧化加速度为 0.05 mm/s2，顶锻距离为 6 mm，顶锻速度为 40 mm/s。经过力学实验及金相组织观察可知，焊接接头的综合力学性能较优。参考文献：1 王勇.汽车车轮用钢 420CL焊后冲压扩孔开裂失效浅析J.特钢技术,2022,28(112):51-54.WANG Yong.Failure Analysis of Reaming Cracking of Wheel Steel 420CL after WeldingJ.Special Steel Technology,2022,28(112):51-54.2 JANARTHANAN V,SELVAKUMAR G,VIJAYAN S,et al.Metallurgical Evaluation and Failure Analysis of Cracking in Wheel Rim SpFH590 SteelJ.Material-pruefung/Materials Testing,2020,62(2):117-122.3 GAO Qian,SHAN Ying-chun,WAN Xiao-fei,et al.90-degree Impact Bench Test and Simulation Analysis of Automotive Steel WheelJ.Engineering Failure Analysis,2019,105:143-155.4 孙成钱,时晓光,董毅,等.汽车用高强车轮钢LQ590 热轧钢板的研制开发J.鞍钢技术,2021,429(3):18-22.SUN Cheng-qian,SHI Xiao-guang,DONG Yi,et al.Development of High-strength Wheel Steel LQ590 Hot-rolled Steel Plate for AutomobilesJ.Angang Technology,2021,429(3):18-22.5 CHEN Wei-jin,XU Yong,SONG Hong-wu,et al.A Novel Hydroforming Process by Combining Internal and External Pressures for High-Strength Steel Wheel RimsJ.Materials(Basel,Switzerland),2022,15(19):6820.6 MOON A P,CHANDRA S K,MAHANTY S,et al.Corrosion Behavior of Newly Developed High-Strength Bainitic Railway Wheel SteelsJ.Journal of Materials Engineering&Performance,2020,29(5):3443-3459.7 田鹏,康永林,耿立唐,等.590 MPa 级高强汽车车轮用热卷的开发C/中国金属学会第十一届中国钢铁年会论文集,北京,2017:7.TIAN Peng,KANG Yong-lin,GENG Li-tang,et al.Development 590 MPa Grade of High Strength Hot Rolled Coil for Automotive WheelsC/Proceedings of the 11th China Iron and Steel Annual Conference,Bei-jing,2017:7.8 岳峰丽,任世杰,徐勇,等.液压成形 S500MC 高强钢汽车轮辋疲劳性能的有限元模拟J.机械工程材料,2021,45(11):62-67.YUE Feng-li,REN Shi-jie,XU Yong,et al.Finite Ele-ment Simulation on Fatigue Properties of S500MC High Strength Steel Automobile Rim by HydroformingJ.Materials for Mechanical Engineering,2021,45(11):62-67.9 SHI X J,ZHANG X X,DIAO G J,et al.Isothermal Heat Treatment of Wheel Steel with High Cr and Si Contents Based on Microstructure,Mechanical Proper-ties,and Wear PerformanceJ.Journal of Materials En-gineering and Performance,2021,31:341-352.10 曹学锋,朱大智,张少文,等.铝合金车轮铸造裂纹研究J.铸造,2022,71(9):1178-1181.CAO Xue-feng,ZHU Da-zhi,ZHANG Shao-wen,et al.Study on Casting Cracks for Aluminum Alloy WheelJ.Foundry,2022,71(9):1178-1181.11 SHI S K,QIAO J H,CAO L