AZ31镁合金与DP980高强钢的纯电塑性效应实验研究

通过单向拉伸试验研究了AZ31镁合金和DP980高强钢两种轻型材料的电塑性效应,研究表明:AZ31镁合金存在纯电塑性效应,而DP980高强钢不存在明显的纯电塑性效应。通过分析峰值电流密度和频率对AZ31镁合金流动应力的影响规律,在Fields-Backofen模型基础上建立了考虑电塑性效应的流动应力方程,此方程能很好的拟合小变形阶段的流变行为。

非连续性结构对DP980高强钢板弯曲回弹的影响

为研究非连续性结构对弯曲回弹的影响规律,以DP980高强钢板为研究对象,开展了不同非连续性结构板材弯曲过程的有限元数值模拟,分析了不同凹槽厚度、宽度以及位置对弯曲回弹的影响规律,并进行了U型弯曲试验验证。结果表明:合理的非连续性结构可以减少弯曲成形件的回弹;U型弯曲回弹角随着凹槽厚度的增加逐渐增大,随着凹槽宽度的增加逐渐减小;在相同的凹槽厚度和宽度下,凹槽位置设在凸模圆角处时,回弹角比凹槽位置设在凹模圆角处时大。实验与数值模拟结果变化趋势基本一致。

DP980高强钢静动态拉伸性能及本构模型构建

为了研究DP980高强钢的静态和动态拉伸性能,分别进行了室温准静态拉伸实验和高应变速率拉伸实验,并对不同应变速率下的材料力学性能和应变速率敏感性进行了系统性研究。结果表明,在准静态条件下,当应变速率从0.001 s^(-1)增加到0.1 s^(-1)时,材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率变化不明显。而在高应变速率条件下,当应变速率从1156 s^(-1)增加到3721 s^(-1)时,材料的上述力学性能随应变速率的提高而大幅提升。高应变速率下材料的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率最大可分别达到1002.44 MPa、1321.97 MPa和38.12%,与准静态相比,最大增幅分别为30.51%、23.95%和20.67%,即出现了明显的增强增塑现象。同时,基于实验结果构建了Johnson-Cook本构模型并进行了模型修正。修正后的Johnson-Cook本构模型的可决系数R 2值大于0.95,说明修正后的模型与实验结果的拟合效果更好。

DP980高强钢激光焊接组织与性能研究

采用IPG YLR-6000-ST2光纤激光器对DP980高强钢板进行焊接试验,主要研究了工艺参数对焊接质量的影响,分析了焊缝的显微组织与力学性能。结果表明DP980高强钢板光纤激光焊接接头成形良好;焊缝组织呈柱状晶结构,主要为侧板条铁素体,针状下贝氏体及少量板条马氏体;热影响区宽度很窄,晶粒长大不明显;显微硬度由焊缝中心向母材逐渐降低,没有出现软化现象。

S2O32-对DP980高强钢在NaCl水溶液中的点蚀行为的影响

DP980钢是一种冷轧双相高强度结构钢,成本低且具备良好的强度和塑性,在海工领域有巨大的潜在应用价值,但其在苛刻海水环境下的耐腐蚀性能,尤其是耐点蚀等局部腐蚀的能力有待深入研究.本文采用动电位极化法对DP980高强钢在含S2O32-离子的NaCl水溶液中的点蚀行为进行了研究,结果发现:在纯硫代硫酸钠水溶液中,DP980高强钢不发生点蚀;在不同质量分数的NaCl水溶液中,DP980高强钢发生点蚀,且随着Cl-离子浓度的增大,DP980高强钢试样的耐点蚀性能下降明显;向NaCl溶液中加入浓度为0.001、0.01、0.1、1mol/L的Na2S2O3时,DP980高强钢试样的点蚀敏感性降低,点蚀受到明显抑制;随着Na2S2O3浓度的升高,DP980高强钢的腐蚀主要以均匀腐蚀的形式发生;当试样浸泡在不同质量分数(0.1%、1%、10%)NaCl的1mol/LNa2S2O3溶液后,对试样表面腐蚀产物及腐蚀形貌进行扫描电镜观察及能谱分析,显示试样均发生均匀腐蚀,腐蚀产物为铁的硫化物,且未发现明显的点蚀.

980 MPa级汽车用高强钢冷轧厚度波动原因分析及解决方案

从热轧及冷轧工艺参数与设备运行情况入手,分析了DP980高强双相钢冷轧环节带钢头部和尾部厚度波动大的原因。认为热轧带钢在冷却过程中组织及性能差异,是造成带钢头部与尾部厚度波动的主要原因。采用U型冷却方式后,热轧带钢组织和性能更加均匀,避免了带钢长度方向的强度差异造成的冷轧厚度波动。

基于弯曲实验的DP980力学性能研究

目的针对仅通过单向拉伸实验无法准确表征金属板材在弯曲成形过程中的力学性能变化的问题,研究通过弯曲实验获取材料力学性能参数。方法对高强钢DP980展开力学性能测试研究,主要通过弯曲实验对材料弯曲变形过程中形成的弯矩曲率进行测试,将得到的弯矩曲率转化为应力-应变。分别将弯曲和拉伸得到的应力-应变数据导入到三点弯和辊弯成形有限元仿真中,预测板材的成形角度。结果DP980弯曲变形时的屈服强度要大于轴向拉伸时的屈服强度;分别利用弯曲和拉伸实验测得的应力-应变数据进行仿真,与三点弯实验结果对比发现,采用弯曲实验得到的应力-应变数据对回弹量的预测偏大,而利用拉伸实验得到的应力-应变数据进行仿真,仿真得到的回弹量则偏小,弯曲实验下变形过程中的应变变化数据更加符合真实过程,与辊弯实验对比发现,利用弯曲实验数据进行仿真可以更准确地预测V形板的最终成形角度。结论相较于单向拉伸实验,通过弯曲实验获取的材料力学性能参数可以更准确地描述材料在三点弯、辊弯成形过程中的力学性能变化。

基于田口法的DP980/SPCC电阻点焊工艺优化及接头组织和性能分析

文中以冷轧DP980高强钢板与SPCC低碳钢板作为研究对象,基于田口法优化电阻焊接参数,并对最优参数的焊接接头进行组织性能分析。结果表明,在焊接电流10.5 kA、焊接时间30 cycles、电极压力3 kN、维持时间10 cycles的条件下,接头力学性能最优;且接头实现熔核剥离断裂,为韧性断裂,熔核剥离断裂起始位置位于熔核边缘处SPCC母材,最大拉伸力为11.78 kN;点焊接头主要为熔核区、热影响区、母材区3个区域;熔核区的显微组织主要为马氏体,DP980高强钢一侧热影响区的显微组织组织主要为马氏体和铁素体,SPCC低碳钢一侧热影响区的显微组织主要为马氏体、铁素体和珠光体。DP980高强钢热影响区硬度最高,其次为熔核区、SPCC热影响区,SPCC母材硬度最低。

DP980高强钢U形件板材冲压回弹预测

U形件板材冲压回弹行为的精准预测是制造业中亟待解决的难题之一。通过单轴拉伸试验与循环加载试验,建立了基于Hill48屈服准则、混合硬化模型和弹性模量衰减模型的DP980高强钢冲压回弹预测模型。采用ABAQUS软件建立U形件板材冲压回弹有限元仿真模型,通过二次开发将建立的混合硬化-弹性模量衰减预测模型嵌入VUMAT、UMAT求解子程序。对比分析各向同性硬化模型、混合硬化模型与提出的预测模型对U形件冲压回弹仿真的预测结果。研究结果表明:基于所建立的混合硬化-弹性模量衰减模型与有限元仿真模型,可以较准确地预测DP980高强钢U形件板材冲压回弹行为,其回弹角度的预测误差仅为0.17%。

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。