3．3破裂方位和表面的观察

  破裂表面检查表明观察裁焊拼版的不同失效模式，所有情况下的初始疲劳裂缝都发生在底座金属。如图7所示这与包含物或者多孔性有关。对于W-Car和MC-DI化合物疲劳裂缝在薄底座金属传播分别为0.75和0.80mm。然而研究发现薄底座金属失效的位置随着应用压力幅度的变化而不同。在90，100，110MPa低幅度下，失效发生在离焊接珠大约2mm的地方；当在120，130MPa高压力幅度下失效产生在离焊接珠大约6－7mm远的地方。对于GMX裁焊拼板化合物来说，失效发生在薄（0.9mm）底座金属，在120－150MPa整个应用加载范围内远离焊接珠大概6－7mm。这个现象源于裁焊拼板厚度变化产生的凹口效应，使得压力集中在焊接头附近。对W-Car和MC-DI（0.92和1.2mm）裁焊拼板的底座金属的厚度差异至少是GMX裁焊拼板工艺的1.5倍，正如表1所示。因此W-Car和MC-DI焊接珠附近的压力集中要强于GMX。其他的文献也报道了相似的结果。Rhee et al比较了平行和垂直于装载方向的焊接头运转情况下不同样本的几何外形。装载垂直于焊接珠的样本初始裂缝和最终破裂发生在底座金属与我们当前的观察是相似的。这表明如图4所示高硬度焊接珠的阻抗高于底座金属的阻抗。Oh et al发现产生压力集中和疲劳极限下降的不连续表面引起的凹口效应使得相似厚度裁焊拼板的疲劳极限高于不相似的裁焊拼板。Lazzarin et al也报道说他们在压力下进行的样本可视化检查并没有揭示焊接珠任何明显的横向移位。Lee et al观察了发生在热敏感区的捣碎焊接拼板的疲劳失效以及激光裁焊拼板在底座金属的失效。与激光裁焊拼板相比捣碎焊接有更强的凹口效应，因此在跳动拉伸压力下它具有更低的疲劳强度。

  具有锌涂层的W-Car和MC-DI疲劳裂缝传播表明颗粒间破裂与次要裂缝共同作用（图8a和b）。EDS分析仪证明这是由于锌的加入，结果如图9所示。对于无锌涂层的GMX和BM，疲劳裂缝传播基本以图10所示的疲劳类似条纹特性为特征。EDS分析仪揭示了GMX和BM样本中无锌涂层的破裂表面，如图11所示。

  这些SEM观察表明镀锌W-Car和MC-DI裁焊拼板中的低疲劳极限是晶粒破裂的结果。正如3,2节末尾所讨论的，是由锌渗透入钢板表面之下所引起的。这与上面提到的表面条件的确是影响材料疲劳寿命的主要因素之一的发现相一致。

  4．总结

  1．焊接交叉连接处的微观结构检查揭示焊接是不受多孔性，凹度，空洞，内含物或者未校准等缺陷影响的。这表明用于裁焊拼板的焊接参数合适，可获得良好的焊接效果。

  2．激光焊接后焊接珠的微硬度是组成裁焊拼板的单个底座金属的将近2.5倍。这些都源于焊接金属中良好珠光体和低碳贝氏体结构的形成，而底座金属却是由等轴晶粒铁酸盐鱼叉构成。

  3．无涂层裁焊拼板的疲劳极限据发现大约是镀锌裁焊拼板的1.4倍。

  4．据观察疲劳破裂总是发生在裁焊拼板的薄钢板上。然而破裂的位置与钢板厚度不同所引起的压力集中有关。据观察在大厚度差异的情况下疲劳失效发生在焊接珠附近，而当裁焊拼板具有小厚度差异时失效总是发生在远离焊接的地方。

  5. 底座金属和裁焊拼板主要是以疲劳条纹的形式传播疲劳裂缝，而镀锌裁焊拼板的晶粒间破裂是由于锌渗透到钢板表面以下所引起的。这也是镀锌裁焊拼板的疲劳极限低于无涂层裁焊拼板的原因。(e-works)