高強(qiáng)度激光拼焊板焊縫特性及回彈預(yù)測研究.pdf

1、近年來對拼焊板的研究主要集中在破裂、起皺、焊縫移動(dòng)等沖壓成形性能分析上，而對成形基理的研究還比較少，尤其在定量分析焊縫及熱影響區(qū)本構(gòu)關(guān)系模型方面做得不夠。同時(shí)對拼焊板回彈的研究還比較少，拼焊板母材板厚、材料性能差異以及焊縫特性的存在，使其成形性能及回彈情況與單一鋼不同。為研究激光拼焊板焊縫特性，本文對寶鋼1.7mm/2.4mm、H340LAD+Z/DP600差厚高強(qiáng)度激光拼焊板進(jìn)行了微觀組織、力學(xué)性能等方面的實(shí)驗(yàn)研究。為研究模型參數(shù)及工

2、藝參數(shù)對S形梁激光拼焊板回彈的影響，本文對參數(shù)化設(shè)計(jì)的S形梁拼焊板模型進(jìn)行了回彈預(yù)測研究。
　　 本文基于“混合計(jì)算法”和流變應(yīng)力與顯微硬度關(guān)系相結(jié)合的方法，通過力學(xué)模型分析建立了焊縫及熱影響區(qū)的本構(gòu)關(guān)系。對拼焊板試樣進(jìn)行了顯微硬度測試，發(fā)現(xiàn)焊縫處的顯微硬度遠(yuǎn)高于母材，熱影響區(qū)的顯微硬度從焊縫往母材呈遞減趨勢，熱影響區(qū)寬度較窄，僅0.3mm左右，激光焊接焊縫區(qū)寬度1.7mm左右。從拼焊板試樣顯微組織觀察可以看出激光焊接拼焊板焊縫

3、接頭成形良好、平滑美觀，熱影響區(qū)較母材晶粒細(xì)小，組織細(xì)密。焊縫區(qū)由于一定量板條馬氏體的存在而使其具有較高的強(qiáng)度與良好的韌性配合。
　　 對差厚激光拼焊板及母材進(jìn)行單向拉伸實(shí)驗(yàn)，得到了不同焊縫位置拼焊板和母材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，以及焊接區(qū)的塑性變形程度。分析得出拼焊板拉伸變形強(qiáng)度介于較高強(qiáng)度母材與較低強(qiáng)度母材之間，塑性成形性能均低于母材，很大程度上取決于薄弱板，薄弱板所占比例越大，其塑性成形性能越好。單向拉伸變形過程中焊接區(qū)變形程度

4、是很微小的，幾乎沒有參與塑性變形，H340LAD+Z變形程度較DP600大，縮頸斷裂均發(fā)生在H340LAD+Z一側(cè)，而非熱影響區(qū)處。
　　 本文將拉伸實(shí)驗(yàn)得到的母材本構(gòu)關(guān)系引用到有限元模擬分析中，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，對參數(shù)化設(shè)計(jì)的S形梁差厚激光拼焊板模型進(jìn)行有限元模擬分析。研究了決定模型參數(shù)的軌跡角、拐角半徑、側(cè)壁坡角、凸模圓角半徑、凹模圓角半徑以及壓邊力F工藝參數(shù)對S形梁拼焊板成形回彈的影響，并分析了各因素對拼焊板回彈影響的