高強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差厚高強度激光拼焊板進(jìn)行了微觀組織、力學(xué)性能等方面的實驗研究。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)行單向拉伸實驗，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度介于較高強度母材與較低強度母材之間，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。
　　 本文將拉伸實驗得到的母材本構(gòu)關(guān)系引用到有限元模擬分析中，采用正交試驗設(shè)計方法，對參數(shù)化設(shè)計的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