热成形钢激光局部软化组织与性能研究

为了降低热成形钢连接位置的硬度,提高塑性,采用高斯激光光束快速扫描试样表面,利用高温回火原理使材料的强度、硬度降低,成功实现了局部区域的材料软化。结果表明,软区组织为回火索氏体,扫描速率越慢,软区硬度越低;温度为800℃、扫描线速率为2 mm/s时,软区硬度为230 HV,是母材硬度的47.92%,软区抗拉强度降低767 MPa,是母材的50.53%,其断后伸长率17.36%,是母材的188.08%;软化拉伸试样为韧性断裂,杯锥状断面;软化后点焊不会改变焊核的硬度,可以加宽热影响区,避免其硬度骤降骤升的情况,改善热影响区应力集中的情况,防止焊点出现界面断裂,软化后能提高焊点断裂最大位移60%,最大能量吸收功提升了10.14%。本研究证明了激光软化热成形钢具有可行性,对热冲压汽车零件局部软化有一定指导意义。

激光选区软化对304不锈钢加工硬化区域的影响

拉深工艺是工业制造中使用极为广泛的一种成型工艺,拉深过程中特别是在多次变形或变形量较大的冷拉深环节,容易发生加工硬化现象,一方面使得后续加工变得困难;另一方面,由于塑性和韧性的降低,工件在变形过程中或变形一段时间后容易发生开裂。采用光纤耦合半导体激光器,对发生加工硬化的304不锈钢容器器壁进行了激光软化处理,研究了加工硬化区域材料在激光辐照这种非平衡条件下的组织相变与再结晶现象,同时,利用COMSOL软件对该工艺的温度场等进行了模拟。研究发现,当所使用的激光参数使得扫描区域的最高温度在724℃至1 040℃之间时,加工硬化区域的板条状马氏体均转变成奥氏体,其中,最高温度在724~850℃之间时,材料硬度大幅降低并出现再结晶晶粒;最高温度在950~1 040℃之间时,组织发生完全再结晶,硬度降低到未拉深之前的水平。