高强钢在不降低车辆安全性的前提下,可以降低车辆重量,减少尾气排放量。随着高强钢冶炼轧制工艺和技术进步,目前高强钢的抗拉强度和延伸率已经基本可以覆盖大部分汽车零部件,被广泛的使用。然而,汽车在运行过程中不断地受到交变载荷的激励作用处于动态服役状态,单纯地用材料的静态拉伸性能不能全面描述其动态特性,材料的疲劳性能直接决定了汽车的使用寿命。此外,汽车车身及底盘零件的制造过程中离不开焊接工艺,在经历焊接热循环作用后,母材的组织性能会发生显著的变化,焊接接头处伴有残余应力等,因此在汽车结构件制造过程中不仅要考虑母材的疲劳性能,还要考虑焊接接头的疲劳性能和疲劳行为。本文针对某汽车底盘零件所使用的高强钢HR550LA+Z及其焊接接头,采用试验研究与组织表征相结合的方法,研究了在不同的焊接方法和工艺下焊接接头的低周疲劳疲劳性能和疲劳行为,统计了疲劳裂纹源的类型、开裂位置,探讨了HR550LA+Z焊接接头疲劳开裂的原因,为HR550LA+Z在汽车结构件中的寿命估计和抗疲劳设计提供试验数据及理论依据。本文首先进行了板厚为2.4mm的热镀锌低合金高强钢HR550LA+Z对接接头的熔化极气体保护焊焊接工艺试验。分别采用短路、CMT、脉冲三种电流模式进行焊接,综合焊缝成形、镀锌层烧损、焊接效率和金相组织等,得到了不同电流模式下对应的工艺窗口。相比于短路焊和CMT焊,脉冲模式下可以兼顾高的焊接速度与低的热输入,使焊接效率与镀锌层的保护相对平衡,焊接电流可以从100A到160A,对应的焊接速度为55cm/min到125cm/min,工艺窗口较宽。对于板厚为2.4mm的HR550LA+Z对接接头的熔化极气体保护焊,脉冲电流为理想的电流模式。同时进行了光纤激光焊接工艺试验,获得了HR550LA+Z的激光焊接接头。其次,采用优选的脉冲焊工艺及激光焊工艺分别制备了HR550LA+Z的对接接头试样,测试并对比了HR550LA+Z母材、脉冲焊接头、激光焊接头的低周疲劳性能。通过分析母材及焊接接头的疲劳寿命数据和循环应力、应变数据,根据Manson-Coffin公式拟合了母材及接头的应变疲劳参数。统计结果表明,熔化极气体保护焊接接头和激光焊焊接接头相对于母材的疲劳性能均有所下降,且应力应变幅越大,接头的疲劳性能下降幅度越大;但是在不同的服役条件下,激光焊接头与熔化极气体保护焊接头的疲劳寿命也存在不同的特征,在等应变服役条件下,激光焊接头的寿命低于脉冲焊接头;在等应力服役条件下,激光焊接头的寿命较高。通过扫描电子显微镜(SEM)观察了母材及焊接接头在不同的应变条件下低周疲劳断裂后断口形貌,并结合金相分析、显微硬度测试和能谱分析,统计了不同应变条件下的HR550LA+Z焊接接头的裂纹源类型和裂纹源位置。结果表明,对于脉冲焊接头,在高应变条件下(0.3%~0.6%)因熔合线外侧软化,形成驻留滑移带裂纹源,最终导致在熔合线外侧开裂;而在近弹性应变条件下(0.24%),因焊接产生的铝硅氧化物而在焊缝区起裂。