DP780钢无凸缘圆筒件极限拉深系数及网格划分方式研究

采用数值模拟试验和物理试验相结合的方法,研究了DP780双相高强钢板无凸缘圆筒件拉深系数的变化规律。数值模拟试验基于Dynaform5.9平台进行,采用不同的网格划分方式对DP780双相高强钢拉深成形性的影响进行了试验分析,并根据试验获得了DP780双相高强钢的极限拉深系数,最后通过物理试验验证了数值模拟试验结果。

DP780高强钢板的弯曲凹模圆角曲形优化

针对冲压成形过程中模具磨损及零件表面黏模等问题,以DP780高强度钢板U型弯曲成形为例,采用有限元数值模拟及工艺试验相结合的方法,对弯曲成形模具凹模圆角区域进行磨损区域预测及凹模圆角优化设计。研究结果表明:基于FEM-Archard磨损模型预测的弯曲成形黏模区域与试验结果相吻合;凹模圆角和形状对模具圆角表面磨损深度影响很大,凹模圆角半径越大,磨损深度越小;偏差-椭圆弧比标准圆弧、椭圆弧具有更好的抗成形黏模性能。

热轧高强钢DP780的激光焊接接头组织及性能研究

采用12000W的CO2激光器,通过激光焊接+激光热处理的工艺对热轧高强钢DP780进行激光填丝焊接试验研究,利用光学显微镜、显微硬度计、万能试验机、抗凹试验机等分析测试手段,研究DP780-DP780自焊和DP780-SPHC过渡焊的焊接接头宏观、微观组织特点及接头力学性能的差异。试验结果表明:不同匹配方式的焊缝组织均由板条马氏体和贝氏体构成,DP780-DP780时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值分布均匀,焊接接头的力学性能优于母材;DP780-SPHC时焊缝中心到两侧母材的金相组织、显微硬度值均有较大差异,接头的力学性能略高于SPHC母材。

基于DIC技术的曲率对成形极限的影响研究

高强度钢因具有强度高、相同强度下质量更小的特点,成为目前车身及零部件上使用最多的材料。起皱、破裂是汽车覆盖件在弯曲成形及曲面翻边成形过程中的主要缺陷,而曲率是影响其成形性能的重要因素。为了预防起皱、破裂等缺陷,提高高强度钢的成形性能,利用数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术及Nakajima试验研究曲率对高强度钢成形极限的影响。以DP780高强度钢为试验材料,分别在不同直径的冲头下对其进行胀形试验,利用DIC技术实时监测板材的应变状态,通过位置相关法求得DP780在不同曲率下的成形极限曲线(Forming Limit Curves,FLC),并绘制各曲率下DP780板材的成形极限图(Forming Limit Diagrams,FLD)。通过对比各曲率下的FLC可知,DP780高强度钢板的成形性能随着曲率的增加而提高。

DP780高强钢电阻焊接头维氏硬度测量不确定度评定

采用430SVD型数显显微硬度计,通过直接评定法对DP780高强钢电阻焊接头的母材、热影响区及焊缝区分别进行了维氏硬度试验,分析了不同因素对测量结果产生的影响,并对维氏硬度测量结果进行了不确定度评定。结果表明:该DP780高强钢电阻焊接头母材、热影响区及焊缝区维氏硬度的测量不确定度分别为9,9,10 HV,均满足GB/T 4340.2—2012中表5要求的硬度计最大允许误差,该维氏硬度检测方法、检验水平能够满足国家标准的要求。与硬度计本身硬件设施误差相比,压痕对角线长度的测量对合成不确定度评定结果的影响更大。

冷轧变形量和退火对双相高强度钢DP780应力分布的影响

860℃终轧水冷的3 mm双相钢DP780热轧板(/%:0.09C,0.17Si,1.94Mn,0.009P,0.003S,0.23Cr)分别经单道次压下率1.0%和6.0%冷轧至1 mm板,并经780℃5 h退火处理。利用X射线衍射法及剥层法分别分析了双相高强度钢DP780不同单道次压下率冷轧后和退火后的表层残余应力及厚度方向上残余应力的分布。实验结果表明,单道次压下率对双相钢DP780应力分布影响较大,道次压下率为6.0%时表层残余应力值较大且随着厚度方向的深入,应力值逐渐减小,道次压下率为1.0%时表层残余应力值较小,且随着厚度方向的深入,应力值先增加后减小,两者在厚度中心位置应力都达到最大压应力。退火可以显著减小残余应力,1.0%道次压下率钢板表层残余应力减小了50%,6.0%道次压下率钢板表层残余应力减小了75%,两者在退火完成后厚度方向残余应力分布规律基本一致。

DP780高强钢U形弯曲回弹影响因素及优化

目的研究DP780高强钢不同参数对其U形弯曲回弹的影响。方法在室温下对DP780钢板材进行拉伸试验,获得其应力应变曲线。采用U形弯曲模具模型,利用ABAQUS有限元仿真软件对U形弯曲回弹进行分析,研究摩擦因数、压边力、冲压速度和凹凸模间隙对U形弯曲回弹的影响规律,并在此基础上设计正交试验以优化影响参数。结果在较小的摩擦因数下,回弹是有微小波动的,继续增大摩擦因数,回弹呈现减小的趋势;回弹随着压边力的增大先增大后减小;冲压速度的改变对回弹的影响不是很大;随着凹凸模间隙的增加,回弹逐渐增大。结论通过正交试验得到4个参数对回弹程度的影响,最佳参数组合为A_(5)B_(5)C_(3)D_(1),以此参数组合得出的侧壁角θ_(1)和法兰角θ_(2)最接近90°,回弹效果最好。

DP780及以上高强钢切边质量偏低的原因

针对DP780及以上高强钢切边质量低,且切边剪的设计不能完全满足生产线的需要等问题,从圆盘剪胶环材质、碎边剪使用周期3个方面进行了原因分析。在生产过程通过使用绝缘脂代替软胶皮;严格控制切边工序前的拉矫机参数,使带钢出拉矫机后处于一个比较水平的状态;碎边剪废料出口焊接奥氏体不锈钢板,从源头抑制磁性的产生;"巧妙"标刀,碎边剪更换为MN42,DP780及以上高强钢的切边质量得到明显提高,切边合格率持续稳定在85%以上。

冷轧高强钢DP780表面发黑缺陷分析及控制

高强钢DP780在连续退火过程中会发生合金元素氧化现象,使其表面呈黑色。针对该缺陷,通过点焊剪切力对比验证,表明DP780表面发黑对焊接强度无影响;通过EIS分析显示,DP780发黑样板比正常样板阻抗值降低20.4%,表明DP780表面发黑极大影响了钢板表面耐蚀性。通过生产调查和EDS、XPS表征分析,结果表明:DP780钢板表面发黑是由于退火炉内露点温度偏高,表面形成黑色元素Mn和Fe的氧化物导致,随着钢板深度的增加,元素Mn和Fe的浓度表现为先增大后减小的趋势。通过控制退火炉区露点温度在-70~-40℃时,解决了DP780表面发黑问题。

先进高强钢冲压成形回弹工艺参数优化

针对先进高强钢冲压成形后回弹现象,运用Dynaform软件建立U型件拉弯成形有限元仿真模型,采用正交试验设计与灰色关联度相结合的优化方法,分析不同工艺参数对先进高强钢冲压成形回弹的影响程度,确定回弹主要影响因素为压边力、冲压速度和摩擦系数,获得最优参数组合。将优化过后的工艺参数在Dynaform中再次模拟,结果显示回弹量仅为0.965°,回弹得到有效控制,提升了板料成形质量。

DP780高强双相钢激光拼焊接头GTN损伤模型参数标定

为了获得DP780高强双相钢激光拼焊接头的模拟参数,根据混合法则对激光拼焊接头进行区域细化,采用ABAQUS有限元仿真软件对母材、焊缝和纵向接头的拉伸实验以及极限拱顶高度实验进行了有限元建模,依据拉伸实验的工程应力-工程应变、拉伸试样断裂位置及拼焊板断裂失效模式结果并结合有限元反推法,确定了接头各区域的GTN损伤模型参数,从而对横向接头的拉伸实验和极限拱顶高度实验进行了模拟。结果表明:不同热输入下接头的拉伸实验曲线与模拟曲线、模拟断裂位置与实际断裂位置较吻合;拼焊板失效时的极限拱顶高度值与实验值相接近;拼焊板失效模式与实验结果相一致。

焊接工艺对DP780钢板焊缝形貌和组织性能的影响

为降低车身重量,提高装配精度,近年来汽车用先进高强钢板大量采用拼焊工艺。采用固体脉冲Nd:YAD激光发生器对DP780钢板进行拼焊焊接,借助金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪等手段,研究了不同脉冲频率、脉冲宽幅、焊接电压对DP780拼焊板焊缝形貌和组织性能的影响。结果表明:脉冲频率从8 Hz增加到15 Hz时,焊缝表面更为光滑,组织中贝氏体含量逐渐增多,马氏体含量逐渐减少;脉冲宽幅从8 ms增加到15 ms时,焊缝的宽度逐渐增大,而且热影响区的范围也在逐渐增大,组织中马氏体含量逐渐增多,贝氏体含量逐渐减少;焊接电压从250 V增加到280 V时,焊缝缺陷逐渐增多,热影响区和焊缝宽度逐渐增加,组织中贝氏体含量逐渐增多、马氏体含量逐渐减少。焊接电压对焊缝形貌的影响最为显著,综合考虑各个因素,焊接电压250 V、脉冲频率15 Hz、脉冲宽幅8 ms的焊接工艺为DP780拼焊板最佳焊接工艺。

连退工艺对DP780高强汽车钢组织性能的影响

为制定DP780高强汽车钢合理的生产工艺,对其进行了连续退火试验,研究了连退工艺中均热温度和均热时间对其组织性能的影响。结果表明,当均热温度由780℃提高到820℃时,钢中生成的奥氏体含量增加,连退板马氏体体积分数、晶粒尺寸、屈服强度、抗拉强度、伸长率等均有增加。当均热温度为820℃,均热时间由86.4 s延长到129.6 s时,马氏体体积分数、晶粒尺寸略有增加,而较长的保温时间也促进了小角度晶界的回复,使得位错密度降低,从而导致退火板屈服强度降低,伸长率增加。

基于成形特性的宝钢QP980试验研究及典型应用

深入解析了宝钢第3代高强钢QP980与第1代高强钢DP980和DP780的力学性能、成形极限和扩孔性能等冲压成形特性的差异。试验结果表明:QP980具有良好的塑性,伸长率约为20%,接近于DP780,比DP980高约5%;QP980钢成形极限较高,QP980-1.2mm的FLD0约为27%,与等厚度的DP780相当,而QP980-2.0mm的FLD0约为34%,明显高于等规格的DP980;QP980钢具有良好的扩孔性能,保障了翻边和扩孔性能,且优于DP980。研究结果表明,宝钢QP980与DP980相同强度等级的基础上与DP780成形性能相当,良好的强塑积满足于外形相对复杂、强度要求高的车身骨架件和安全件,并在典型复杂超高强钢骨架件上成功试冲得到验证。