激光拼焊鋼板零件的形狀固定性

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激光拼焊鋼板零件的形狀固定性

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第7期

作者：蔦森秀夫

編譯：郝長文

研究激光拼鋼板零件沖壓成形后的回彈量，是確保零件制作尺寸精度的重要課題。

對(duì)板厚和強(qiáng)度各異的薄鋼板進(jìn)行激光焊接后，做HAT彎曲試驗(yàn)，根據(jù)脫模后的回彈量研究形狀固定性。通過FEM模擬確認(rèn)試驗(yàn)結(jié)果和應(yīng)力狀態(tài)。激光拼焊鋼板有軟鋼板SPC270（A材）和高強(qiáng)度鋼板SPC440（B材）兩種。板厚t=0.8mm材料用A1、B1表示。板厚t=1.2mm材料用A2、B2表示。A材抗拉強(qiáng)度比與板厚差異基本無關(guān)，A2的屈服應(yīng)力σs低，δ、n、r值大。對(duì)于B材，B2的σs、n值小于B1，而B2的σB、δ、r值比B1大。

將上述鋼板切成長200mm（在軋制方向取樣）、寬25mm。采用最大功率5kWCO2激光器進(jìn)行對(duì)焊，制作成拼焊材料。激光焊接功率為3.5kW，焊接速度為50mm/s，焊槍與材料的間隔為10mm。HAT彎曲試驗(yàn)使用100kV的油壓雙動(dòng)型萬能深拉深試驗(yàn)機(jī)。

進(jìn)行相同強(qiáng)度不同板厚、不同強(qiáng)度相同板厚和不同強(qiáng)度不同板厚3種拼焊鋼板件的試驗(yàn)。通過FEM分析與試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論。

（1）3種拼焊鋼板側(cè)壁部彎曲率ρ等評(píng)價(jià)的回彈量在本研究范圍內(nèi)，任何組合拼焊鋼板的回彈量均顯示出與回彈量小的單板近似。

（2）上述結(jié)果在去荷載的過程中，回彈量小（強(qiáng)度低、板厚值大）的材料彈性回復(fù)被阻止。