高强钢/碳纤维增强复合材料热冲压-连接一体化工艺可行性及试样弯曲性能研究

提出一种高强钢/碳纤维增强复合材料(CFRP)的多材料零件连接成形一体化加工工艺,利用热冲压工艺对高强钢和CFRP预浸料进行连接并成形高强钢/CFRP多材料零件。研究热冲压过程中不同的淬火温度下多材料复合板的制备工艺,并对试样中钢板进行微观观测,最后对复合件进行弯曲试验。微观检测结果表明,该工艺下钢板组织为全马氏体组织。三点弯曲试验结果表明,未铺设CFRP试样、铺设2层CFRP试样和铺设4层CFRP试样的弯曲角度分别为130°、110°和104°。对弯曲试验的力位移曲线进行积分,计算试样的能量吸收量,得到如下结论:未铺设CFRP试样、铺设2层CFRP试样和铺设4层CFRP试样的能量吸收量分别为9410 J、9692 J和10050 J;铺设2层CFRP的试样和铺设4层CFRP的试样相比于未铺设CFRP的试样,能量吸收量分别增加2.9%和6.8%。