近年来，随着全球经济的高速发展，能源短缺 和大气污染等问题日趋严重，安全、节能和环保已 成为汽车行业发展的主导方向。为实现汽车 轻量化，铝合金、镁合金和复合材料等在汽车 制造业得到了广泛应用。但目前的汽车制造中钢铁仍是车身结构件使用最多的材料（图１）。先 进高强钢（ａｄｖａｎｃｅｄ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｓｔｅｅｌ，ＡＨＳＳ）等高强度材料能降低汽车的质量而节能。对于超高强钢，热冲压成形已逐步取代冷冲压成形，可减少钢板冲压成形过程中发生回弹和起皱等问题，还有利于延长模具的使用寿命。可热冲压成形的超高强钢在汽车车身上的应用量在逐渐增加。为避免在热冲压成形过程中表面氧化和脱碳，生产中通常在钢板表面预制Ａｌ- Ｓｉ或Ｚｎ基镀层。

随着热冲压成形钢越来越多地应用于汽车工 业，相关的车身焊接技术也随之得到发展。目前热冲压成形钢的焊接方法主要有电阻点焊，其次是激光焊接、电弧焊及搅拌摩擦焊等。表面有镀层的热冲压成形钢在焊接过程中镀层会熔化并进入焊缝，可能会降低焊接接头的力学性能。因此，为保证焊接接头性能，应选用合适的焊接工艺。

本文综述了可热冲压成形的超高强度钢及其镀层技术，总结了热冲压成形钢常用的焊接技术及焊缝组织和焊接接头的性能，简述了热冲压成形钢焊接接头的软化及力学性能差等问题，并探讨了改善焊接接头性能的途径。

１ 热冲压成形超高强钢与镀层技术

１． １ 热冲压成形超高强钢及热冲压成形技术

热冲压成形钢是汽车车身用超高强度钢之 一，具有成形过程中回弹小、尺寸精度高、可用于复杂形状零件、成形零件强度高等特点，主要用于Ａ柱、Ｂ柱、保险杠、地板通道、中通道加强板、前后防撞梁、侧防撞梁、车顶侧梁等关键部件（图２），可显著提升汽车的安全性。

Ｍｎ-Ｂ系热冲压成形钢的研究时间较长，应用范围较广。有研究表明，钢中的Ｍｎ、Ｂ等奥氏体稳定化元素能有效提高钢的淬透性。除Ｍｎ-Ｂ系热冲压成形钢外，也研发了热冲压成形 新钢种。提出了淬火配分（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ，Ｑ ＆ Ｐ）工艺；东北大学设计了可热冲压成形的超高强高钒高碳钢；中国汽车工程研究院联合中信金属股份有限公司研发出了Ｎｂ-Ｖ复合微合金化热冲压成形钢。此外，也有研究者采用淬火和闪配分（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ ａｎｄ ｆｌａｓｈ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ，Ｑ ＆ ＦＰ）工艺开发出了ＱＦＰ１５００和ＱＦＰ１８００新钢种。

热冲压成形技术分直接和间接热冲压成形，如图３所示。直接热冲压成形是首先将钢加热到８５０ ～ ９５０ ℃ ，保温３～１０ ｍｉｎ使奥氏体均匀化，随后快速转移到带有冷却系统的模具内冲压成形，并使奥氏体转变为马氏体。间接热冲压成形是加热前先将钢板在冷冲压模具中预成形，以避免直接成形后难以剪裁修边的问题。

热冲压成形技术的应用不仅可解决板材在加工时出现的形状不良、回弹量大等问题，且可缩短生产周期，大大降低设备投资和生产成本，并且采用热冲压成形技术制造的零件具有质量小、强度高等特点，能满足生产和市场需求，因此在过去十年中，热冲压成形技术迅速发展成为汽 车制造中优先选用的技术之一。

１．２ 热冲压成形钢的镀层技术

由于热冲压成形需将钢板加热到奥氏体化温度以上保温，因此钢板表面易发生氧化而产生大量氧化皮，严重影响后续的焊接和涂装。虽采取喷丸、涂耐高温润滑油等措施可处理钢板表面的氧化皮，或一定程度上阻止钢板氧化，但生产成本增加、生产效率降低。为防止加热过程中钢板表面氧化和脱碳，提高冲压件的耐蚀性能，开发了适用于热冲压成形钢的镀层技术，如Ａｌ- Ｓｉ镀层和Ｚｎ基镀层等。

Ａｌ- Ｓｉ镀层具有较好的抗高温氧化和焊接涂装性能，是目前广泛应用的热冲压成形钢镀层。Ａｌ元素可缩小钢的奥氏体相区，提高铁素体的稳定性，强化基体，并且在不同温度及合金成分条件下， Ａｌ和Ｆｅ会发生反应形成多种合金相，如ＦｅＡｌ２ 、 ＦｅＡｌ３和Ｆｅ２Ａｌ５等，影响镀层的性能。Ａｌ- Ｓｉ镀层的Ｓｉ质量分数通常为１０％左右，Ｓｉ元素能促进热浸镀 过程中镀层与基体之间形成Ｆｅ２ ＳｉＡｌ７ 金属间化合物 （ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ＩＭＣ）层，能减少热浸镀铝过程中Ｆｅ２Ａｌ５相的形成，在提高镀层与基体之间合强度的同时获得较平整的镀层表面。用于热冲压成形钢板的锌基镀层主要包括热浸镀锌 （ｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ，ＧＩ）、合金化锌铁镀层（ｇａｌｖａｎｎｅａｌｉｎｇ， ＧＡ）和电镀锌（ｅｌｅｃｔｒｏｇａｌｖａｎｉｚｉｎｇ，ＥＧ）等。但Ｚｎ基镀层易产生液态金属脆化（ｌｉｑｕｉｄ ｍｅｔａｌ ｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ，ＬＭＥ）问题，导致该镀层零件的成形性能和力学性能较差。Ａｌ- Ｓｉ镀层具有优异的耐蚀性能和抗高温氧化性能，已逐步取代Ｚｎ基镀层成为热冲压成形钢的防氧化、防腐蚀镀层。

１．３ 热冲压成形过程中超高强钢组织及镀层的演变

目前应用最广泛的热冲压成形Ｍｎ- Ｂ系钢是２２ＭｎＢ５钢。图４显示了热冲压成形过程中２２ＭｎＢ５钢的显微组织和力学性能变化：在出厂状态显微组织主要是由铁素体和珠光体组成的带状组织，抗拉强度约为６００ ＭＰａ；将板料加热到９００ ～ ９５０ ℃保温约５ ｍｉｎ奥氏体化，强度低、延展性高；然后在水冷模具中对板料进行冲压和淬火，奥氏体 几乎全部转变为板条状马氏体，钢板强度可提高到１ ５００ ＭＰａ，但塑性下降。研究的最适 合２２ＭｎＢ５超高强钢的工艺是先保温５ ｍｉｎ使奥氏体均匀化，冲压成形后保压６０ ｓ，钢板抗拉强度可达１ ６００ ＭＰａ，断后伸长率也达到１１％ 。

在热冲压过程中，加热和成形是不可或缺的关键阶段，对热冲压成形钢表面Ａｌ- Ｓｉ镀层的相组成和镀层形貌有显著影响。研究了Ａｌ-Ｓｉ镀层中的金属间化合物，提出了如图５所示的金属间化合物的演变机制。根据文献中关于Ａｌ- Ｓｉ镀层中金属间化合物转变的研究结果， 热冲压成形过程中，随着保温时间的延长，镀层的组织转变可概括为Ａｌ- Ｓｉ共晶→ Ｆｅ２ ＳｉＡｌ７ →Ｆｅ２Ａｌ５ ／ ＦｅＡｌ２→ＦｅＡｌ，各金属间化合物的熔点如表１所示。对奥氏体化（９２０ ℃ ） 过程中Ａｌ- Ｓｉ 镀层的相转变进行了详细研究，结果表明，高温下Ａｌ- Ｓｉ镀层可被视为Ｆｅ- Ａｌ- Ｓｉ 三元扩散系统，随着加热时间的延长，镀层内合金相中的Ｆｅ含量增加，加热至６ ｍｉｎ后，镀层内的相主要为Ｆｅ２Ａｌ５ 和ＦｅＡｌ。采用扫描电子显微镜（ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＳＥＭ）、电子背散射衍射（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂａｃｋ ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ， ＥＢＳＤ）、透射电子显微镜（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，ＴＥＭ）等确定了Ａｌ- Ｓｉ 镀层中金属间化合物的属性

２ 热冲压成形超高强钢焊接技术研究进展

随着热冲压成形钢在汽车工业的广泛应用，相关的车身焊接技术也得到了发展，选用合适的焊接技术是保证焊接质量和车身性能的前提。表面有镀层的热冲压成形钢在焊接过程中镀层材会熔化并进入焊缝，可能导致焊接接头组织变化、 力学性能降低。目前热冲压成形钢的焊接方法主要有电阻点焊、激光焊接、电弧焊及搅拌摩擦焊等。不同的焊接工艺在使用中都会有一些不足之处，但生产线更换焊接设备成本高昂，因此根据现有的焊接设备并结合产品的性能要求确定合适的 焊接工艺参数更为可取。

２．１ 电阻点焊

电阻点焊是现代汽车车身等部件的主要制造工艺。一辆乘用车白车身至少有５ ０００个点焊焊点，这些焊点的连接质量将直接影响车身的强度、 疲劳性能和抗碰撞性能等，决定着汽车的整体安全性。

典型的电阻点焊接头形态如图７所示。由于焊接热循环，在焊缝及其周围会形成３个不同的微观结构区，即熔核区（ｆｕｓｉｏｎ ｚｏｎｅ，ＦＺ）、热影 响区（ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ，ＨＡＺ）和母材（ｂａｓｅ ｍｅｔａｌ，ＢＭ），各区组织变化均与温度有关。通常，电阻点焊失效主要有界面断裂（ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｆａｉｌｕｒｅ，ＩＦ）、钮扣断裂（ｐｕｌｌｏｕｔ ｆｒａｃｔｕｒｅ，ＰＦ）和部分界面断裂（ｐａｒｔｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｆａｉｌｕｒｅ，ＰＩＦ）３种模式。失效模式显著影响焊接接头的承载性能和能量吸收性能，钮扣断裂失效的焊点可以提供更高的峰值载荷和能量吸收水平，因此为确保焊点在车辆使用中的可靠性，应调整工艺参数，以保证焊点发生钮扣断裂。

目前已对用于热冲压成形钢的电阻点焊技术进行了大量研究，主要包括焊接工艺、断裂机制和接头性能等。拉剪试验是评定接头静态强度的主要方法之一，被广泛应用于测定电阻点焊接头的力学性能。研究了ＵＳＩＢＯＲ１５００ 热冲压成形钢点焊接头的微观组织和力学性能，结果发现，焊接接头熔核组织主要为马氏体，热影响区为回火马氏体和铁素体，导致接头软化。研究了有铝镀层的２２ＭｎＢ５热冲压成形钢与ＧＡ７８０ＤＰ异种钢的电阻点焊，发现焊接电流对熔核直径和焊点强度有一定影响，并且由于母材的高碳当量和焊缝中Ａｌ元素的存在，会导致焊缝脆性较大，在拉剪试验中只观察到了界面断裂模式。在热冲压成形钢板的电阻点焊中通过通入预热电流增加了待焊板的塑性并使其结合紧密，提高了接头强度，试样发生钮扣断裂。采用不同工艺参数对２２ＭｎＢ５热冲压成形钢进行了点焊试验，结果表明，拉剪力随焊点熔核直径的增大而增大。研究了Ｂ１５００ＨＳ热冲压成形硼钢与ＤＰ７８０双相钢电阻点焊的特性，结果表明，板材的接触电阻和焊接电流密度分布影响熔核的形成，焊接时Ｂ１５００ＨＳ侧电极与工件之间的接触电阻较大，导致焊接热输入过大而产生飞溅，且熔核中心形成缩孔缺陷，产生焊接应力集中，形成裂纹。研究了２２ＭｎＢ５热冲压成形钢的强度和板厚对点焊接头断裂模式的影响，结果表明，母材强度对接头初始断裂位置、断裂模式和力学性能均有直接影响，而板厚只影响断裂模式，对接头的初始断裂位置和极限载荷的影响较小。以１．５ ｍｍ厚的热冲压成形硼钢电阻点焊为例，建立了综合考虑几何因素和材料属性的点焊接头拉剪测试有限元模型，研究了点焊工艺参数对接头失效模式的影响。结果表明，热冲压成形硼钢点焊接头的断裂模式以界面断裂和部分界面断裂为主，部分钮扣断裂一般起始于软化区，在熔核内扩展最终沿板厚方向断裂，界面断裂发生在母材或热影响区，沿板厚方向扩展直至失效。热冲压成形高强钢的电阻点焊工艺较难控 制，热影响区往往会发生局部软化。热冲压成形钢板点焊时产生的大飞溅和大毛刺汽车厂很难解决，只能通过后续的毛刺打磨工序处理，不仅污染环境、浪费人力物力，而且会降低汽车零部件的生产效率和焊点质量。生产中，由于零件精度不达标、板材间搭接不贴合导致装配间隙较大是造成上述问题的主要原因。东北大学以１．５ ｍｍ厚的２２ＭｎＢ５钢材为例研究出了最合适的点焊焊接工艺参数， 如表２所示。钢材的平均硬度达４９８． ４１ ＨＶ。这是理想的焊接工艺参数，但如果应用于实际生产还需进行调试。

热冲压成形硼钢的热膨胀系数很大，且高温塑性较好，易使熔核中心产生缩孔等焊接缺陷。采用合理的中频电阻点焊工艺可得到力学性能良好的焊接接头，满足生产需求。为解决热冲压成形高强度钢电阻点焊过程中飞溅过大和激光焊装备要求高的问题，提出了一种将电阻点焊与激光焊相结合的焊接方法，焊接接头的强度比单独采用这两种方法焊接的接头更高。对热冲压成形ＵＳＩＢＯＲ１５００超高强硼钢平板进行了电阻点焊并发现，采用电极压紧力为４．５ ｋＮ、焊接时间为３０周波（０．６ ｓ）、焊接电流为７．２ｋＡ的工艺参数焊接同种材料与异种材料时，几乎没有飞溅，能获得组织均匀、无明显缺陷和抗拉剪性能良好的点焊接头。研究发现，降低热输入能减少焊接接头的缺陷，如开裂、热变形、熔化区的化学元素偏析、宽的热影响区等。将１ ５００ ＭＰａ级无镀层硼钢板进行电阻点焊后，再加 热到９００ ℃热冲压，发现该焊接接头热影响区未软化和断裂，塑性较好。

采用工频交流焊机和中频逆变焊机对Ｂ１５００ＨＳ和ＢＲ１５００ＨＳ热冲压成形钢进行了焊接，发现热冲压成形钢的电阻点焊性能良好，熔核直径和焊点拉剪强度均符合要求，熔核区组织为板条马氏体。研究发现，采用直流和交流模式电阻点焊的热冲压成形钢板中均存在缩孔、微裂纹、Ａｌ- Ｓｉ夹杂等缺陷，导致点焊接头的承载性能降低。采用特定的中频交流输入模式，即每两个相邻的电流脉冲之间插入一个６ ｍｓ的冷却周期， 可避免热冲压成形钢焊接中产生飞溅，熔核无明显焊接缺陷，钢的拉伸剪切性能显著提高。

２．２ 激光焊接

自１９６０年Ｍａｉｍａｎ提出将激光技术应用于材 料加工以来，工业界便开始研究激光焊接技术，几十年来，激光焊接技术得到了快速发展。激光焊接能使工件之间快速连接，是一种高能量密度的焊接工艺。根据焊缝的成形机制，激光焊接可分为热导焊和深熔焊，目前应用较多的是激光深熔焊。在激光深熔焊过程中，激光束与金属材料相互作用，激光能量被工件吸收后，使材料熔化和部分蒸发，在激光束与材料作用部位，与激光束平行方向形成小孔，并随着激光束的移动而形成焊缝，如图９所示。激光焊接节省材料、 热影响区窄、工件变形小、焊接质量高、使用范围广、易实现自动化，已广泛应用于航空航天、船舶汽车制造等领域。汽车行业是最早使用激光焊接技术的行业之一，包括零件焊接、车身焊接等，已成为汽车制造业不可或缺的关键技术。对比研究了高强钢激光焊和电阻点焊接头的组织和力学性能差异，结果表明，相比于电阻点焊，激光焊焊缝表面光滑、连续和美观，组织更细小，热影响区更窄、软化程度更小，耐蚀性也更好。对比研究了热冲压钢、 双相钢、相变诱导塑性钢（ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｓｔｅｅｌ，ＴＲＩＰ）及镀锌钢的激光焊接接头， 结果表明，激光功率、焊接速度、离焦量、保护气流量等参数对焊接接头质量有很大影响。采用激光焊接技术可得到成形性良好、无裂纹、无气孔的焊缝，焊缝的硬度和强度高于母材。

研究了２２ＭｎＢ５ 热冲压成形钢与ＤＰ５９０、ＤＰ９８０双相钢的同种和异种材料激光焊接， 结果发现，焊接接头的焊缝组织均为板条马氏体， ２２ＭｎＢ５-２２ＭｎＢ５焊接接头的拉伸试样在热影响区断裂，而２２ＭｎＢ５-ＤＰ５９０焊接接头在ＤＰ５９０母材断裂，且２２ＭｎＢ５- ＤＰ９８０ 异种焊接接头比２２ＭｎＢ５-２２ＭｎＢ５同种焊接接头具有更好的延性和韧性。对无镀层Ｂ１５００ＨＳ热冲压成形钢进行了激光焊接，结果发现，由于低碳钢焊丝填入过多，导致激光填丝焊焊缝软化，通过降低送丝速度和严格控制焊丝填入量得到了性能良好的焊缝。

１５００ ＭＰａ级热冲压成形钢组织主要为马氏体。表面有Ａｌ- Ｓｉ镀层的热冲压成形钢焊缝中易形成铁素体，且在铁素体与马氏体界面易产生应力集中，降低材料的力学性能。因此，对表面有Ａｌ- Ｓｉ镀层的热冲压成形钢激光焊接的研究大多是关于Ａｌ-Ｓｉ镀层中的Ａｌ元素进入焊缝对接头组织和力学性能的影响。

研究发现，焊缝中会因为Ａｌ- Ｓｉ镀层的熔入而形成金属间化合物，降低表面有Ａｌ- Ｓｉ镀层的２２ＭｎＢ５钢激光焊接头的拉伸性能。研究了Ａｌ- Ｓｉ 镀层在激光焊接后的元素分布，发现焊缝中Ｓｉ元素的分布较Ａｌ元素更均匀。Ａｌ元素被稀释并在熔合区发生偏析，可分为两种类型：１）Ａｌ质量分数为０．３％ ～ １．２８％ ，主要固溶于马氏体和贝氏体中；２）Ａｌ质量分数为８．２４％ ～ １５．１％ ，该区域易产生块状铁素体。也发现焊缝中Ａｌ元素的富集区存在软相铁素体。研究了热输入量对表面有镀层的热冲压成形钢激光焊接接头组织的影响，发现较大的激光束斑尺寸和较高的加热温度会使Ａｌ元素在 焊缝中分布更均匀，因而铁素体更少。研究发现，表面有Ａｌ- Ｓｉ镀层的热冲压成形钢激光焊接头，由于Ａｌ- Ｓｉ镀层熔入形成的高温铁素体使焊缝硬度明显降低。上海交通大学芦凤桂团队研究了表面有Ａｌ- Ｓｉ镀层的２２ＭｎＢ５热冲压成形钢激光焊接头的拉伸性能，发现裂纹在铁素体周围萌生，而焊缝中铁素体的产生与Ａｌ- Ｓｉ镀 层中的Ａｌ元素有关。以上研究均充分说明Ａｌ- Ｓｉ镀层会影响焊缝在冷却中的相变过程，即影响接头的组织和力学性能。鉴于Ａｌ- Ｓｉ镀层进入焊缝形成铁素体对力学性能有不良影响，相关研究者尝试将待焊区域的Ａｌ- Ｓｉ镀层去除后再进行焊接。采用ＮａＯＨ溶液去除硼钢表面的Ａｌ- Ｓｉ镀层，并与未去除镀层的激光焊接头进行对比，结果如图１０所 示。激光焊接过程中Ａｌ- Ｓｉ镀层熔化并进入焊接熔池，Ａｌ元素的加入使熔池内相变发生变化，抑制包晶反应，最终对焊缝及熔合区显微组织产生明显影响，导致焊缝及熔合区产生一定量的铁素体。而去除Ａｌ- Ｓｉ镀层的试样焊缝和熔合区的显微组织则均为板条马氏体，因此焊缝硬度高于ＡｌＳｉ镀层试样的焊缝。

ＡｒｃｅｌｏｒＭｉｔｔａｌ公司已开发出了激光去镀层工艺。该技术采用激光束去除压力硬化钢表面的Ａｌ- Ｓｉ涂层，同时保留中间合金层以确保其耐蚀性能。激光去除镀层后，两块或者更多的板料被拼焊在一起形成一个热冲压成形激光拼焊板。虽然去除Ａｌ- Ｓｉ镀层可避免因镀层进入焊缝而导致的焊接接头性能降低，但这不仅需要增加镀层去除工艺，设备投资成本提高，而且增加了工序， 降低了生产效率。此外，去除镀层过程中还会产生较多的粉尘，进一步增加了辅助设备成本。２０１９年５月在德国举办的宝钢技术发布会上，宝钢激光拼焊公司首次发布了Ａｌ- Ｓｉ镀层热冲压成形钢焊接新技术，能焊接１ ５００ ＭＰａ级Ａｌ- Ｓｉ镀层 热冲压成形钢，可直接对镀层钢板进行激光焊接而无需去除镀层，突破了相关专利技术的壁垒。

２．３其他焊接工艺

汽车结构件常采用电弧焊工艺，应用较广的是熔化极惰性气体保护焊（ｃｏｎｓｕｍａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ ａｒｃ ｗｅｌｄｉｎｇ）、熔化极活性气体保护焊 （ｃｏｎｓｕｍａｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ａｃｔｉｖｅ ｇａｓ ａｒｃ ｗｅｌｄｉｎｇ）和钨极惰性气体保护焊（ｔｕｎｇｓｔｅｎ ｉｎｅｒｔ ｇａｓ ｗｅｌｄｉｎｇ， ＴＩＧ）。ＴＩＧ是近年发展的适用于焊接镁／钢、 铝／钛等熔点差异大的异种金属材料的工艺，操作简单、成本低，也适用于汽车制造等领域。但实践表明，电弧焊后２２ＭｎＢ５热冲压成形钢板的焊接接头会发生软化，焊缝中产生魏氏组织，降低接头的力学性能。

对热冲压成形中锰钢进行了ＴＩＧ连接，发现热影响区存在局部脆性区和局部软化区，粗晶热影响区与细晶热影响区的硬度和冲击韧性受马氏体尺寸的影响，亚临界热影响区晶间和相间的Ｍｎ元素偏析可能会引起回火脆性。采用ＴＩＧ工艺焊接了２２ＭｎＢ５超高强钢， 发现采用ＴＩＧ和脉冲ＴＩＧ工艺焊接的接头焊缝均有魏氏组织、发生脆性断裂、抗拉强度显著下降、塑性断裂等。上述结果表明，ＴＩＧ和脉冲ＴＩＧ工艺不适用于焊接２２ＭｎＢ５超高强度钢。对１４ ｍｍ厚的１ ８００ ＭＰａ级热冲压成形钢进行了氩弧焊接试验，结果表明，焊接接头母材区组织为马氏体，焊缝区组织以板条状马氏体为主，热影响区主要为马氏体和铁素体。电弧热输入较小的焊接接头断裂在焊缝；电弧热输入较大时，焊接接头断裂在热影响区，均为脆性断裂。对４ ｍｍ厚２２ＭｎＢ５热冲压成形钢板氩弧焊后进行淬火，发现该工艺可解决焊接接头力学性能降低的问题。

对热冲压成形硼钢进行了搅拌摩擦点焊，发现热影响区发生了软化，主要为回火马氏体，熔核区两层板的原始界面形成铁素体薄层，断口形貌表明裂纹正是从铁素体区扩展的。去除铁素体软化区是未来热冲压成形硼钢搅拌摩擦焊必须解决的问题。

３ 结束语

热冲压成形超高强钢由于其强度极高，在汽车轻量化方面具有广阔的应用前景。但表面有镀层的热冲压成形钢焊接过程中镀层材料会熔化并进入焊缝，导致焊接接头产生大量铁素体，降低接头的力学性能。

采用中频点焊工艺、去除镀层、增加合金层或调整镀层成分等均可部分解决热冲压成形钢的焊接问题，但这些措施均导致生产成本和能耗增加， 且未彻底解决热冲压成形钢焊接存在的问题。

焊缝中的铁素体形态和分布对激光焊接头的性能有显著影响。有Ａｌ- Ｓｉ涂层的热冲压成形钢焊缝中的铁素体为细小的针状且分布均匀时，接头的性能优异，可不去除镀层直接焊接，理论上和实践中均是可行的。因此，焊接工艺的优化应注重焊缝组织的细化，并获得以马氏体为主的组织， 以确保焊接接头的性能符合要求。