DP800双相钢激光焊接头软化区力学性能和组织分析

DP800双相钢作为一种高强钢,广泛应用于汽车制造业,它的安全性和可靠性满足汽车轻量化对于汽车用钢的要求.然而DP800双相钢焊接时会出现接头的软化问题,针对这一问题,对焊接接头软化区的微观组织和力学性能进行了研究.采用Nd:YAG固体激光器对DP800双相钢进行焊接,通过焊接接头硬度测试、拉伸试验、数字图像相关(DIC)应变测试方法研究软化区的力学性能特点,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)以及电子背散射衍射技术(EBSD)分析软化区的微观组织特点.结果表明:焊接接头软化区距离焊缝中心约2.0~3.6 mm,硬度范围在221~243 HV,比母材的硬度值下降了约10%;相较于焊接接头其他区域,在拉伸过程中软化区应变集中最为严重,变形量最大,断裂前应变值达到0.58.焊接接头主要分为焊缝金属区、粗晶热影响区、细晶热影响区、临界热影响区、亚临界热影响区和母材,其中焊接接头的软化主要发生在亚临界热影响区和临界热影响区,从组织相变角度分析,亚临界热影响区中马氏体发生了回火,析出碳化物,形成回火马氏体.临界热影响区中铁素体含量增加8.1%,引起了接头的软化;从晶体学角度分析,软化区包含的亚临界热影响区和临界热影响区的晶粒尺寸较大,总晶界长度较少,局部平均取向差(KAM)较低,引起了接头的软化.

汽车用高强度钢板DP800的疲劳性能研究

对1.5 mm厚的800 MPa级国产双相钢板(DP800)进行疲劳试验,并对试验数据进行拟合处理,对疲劳断口进行扫描断口分析。结果表明:在加载频率为8Hz、R=0的高周拉—拉疲劳试验条件下,DP800钢板的疲劳极限是490 MPa,疲劳强度为抗拉强度的0.6125倍。当疲劳加载应力σmax≥510 MPa时,DP800疲劳寿命计算公式为:N=±(739252.7448-1172.3673σmax);当σ0≤σmax≤510 MPa时,疲劳寿命的计算公式为:N=±(16170275.66-31471.976σmax);从DP800的疲劳断口可看到明显疲劳条带,疲劳扩展区具有韧性断裂特征,为韧性断裂,瞬断区为脆性断裂。

汽车用DP800双相钢点焊工艺窗口和接头性能

开展2.0 mm厚DP800双相钢的电阻点焊试验,测试DP800双相钢点焊工艺窗口,研究焊接电流、焊接时间、电极压力对焊点拉剪力的影响规律,并观察接头不同区域的微观组织。结果表明,DP800高强钢焊接性较好,点焊工艺窗口满足工业应用要求;随着焊接电流和焊接时间的增加,焊点直径和拉剪力先增加后趋于平稳;随着电极压力的增加,点焊直径和拉剪力先增加后减小;焊点热影响晶粒细小,由马氏体组织构成;焊核为典型的柱状晶,显微组织为马氏体和少量的贝氏体。

汽车用DP800双相钢电阻点焊温度场数值模拟研究

采用SORPAS专用电阻焊有限元软件,对1.4 mm的DP800双相钢电阻点焊温度场进行了模拟,并将熔核形貌模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,在参考工艺下,通电加热阶段电极和焊件峰值均升高,工件温度升高速度明显高于电极,通电过程结束时电极峰值温度达最高值566℃,焊件峰值温度达2120℃;随着焊接电流的增加,热循环曲线逐渐上移,加热速度和最高温度逐渐升高,高温停留时间延长;随着焊接时间的增加,加热速度没有明显变化,最高温度逐渐升高,高温停留时间延长;在没有飞溅的条件下模拟熔核形貌与实验结果基本吻合,但在大电流条件下由于飞溅的产生,造成模拟熔核尺寸大于实际结果。

汽车用DP800双相钢板V形弯曲的回弹研究

DP800双相钢是目前广泛应用于汽车制造的一种新型高强钢。本文主要研究了DP800钢板V形弯曲时,两个关键工艺参数(凸模圆角半径和弯曲角度)对试件回弹的影响。测量并求得了不同工艺参数时试件回弹角的大小,并以此为基础得到了较好的工艺参数以及回弹角的变化函数。

DP800双相高强钢折弯及回弹研究

目的针对高强度钢板成形过程中的回弹问题,研究工艺参数对回弹的影响规律,优选工艺参数组合,以获得回弹较小的V形件。方法采用dynaform软件对V形件进行成形及回弹的数值模拟,以摩擦因数、模具间隙、冲压速度、凹模圆角半径等工艺参数为自变量,以回弹前后水平距离差最大值为因变量,设计了四因素三水平的正交试验方案,研究多个工艺参数对回弹影响的规律。结果实验结果表明,V形件回弹值大小随着摩擦因数的增大呈现减小趋势;随着模具间隙、凹模圆角半径的增大,回弹值呈现增大的趋势;而冲压速度对V形件回弹的影响较小,且工艺参数影响V形件回弹大小的主次顺序为模具间隙、摩擦因数、凹模圆角半径、冲压速度。结论优选工艺参数组合为:摩擦因数为0.2、模具间隙为2.6 mm、冲压速度为1200 mm/s、凹模圆角半径为12 mm,此时回弹水平距离差最大值为0.566 mm,最大减薄率为1.40%;实际生产可以忽略冲压速度对回弹的影响,仿真结果对实际生产具有指导意义。

高温暴晒和火灾服役条件下高强钢DP800的力学性能变化规律

为了揭示极端高温暴晒服役条件和火灾服役条件下DP800钢的力学性能,采用“加热-保温-空冷”与“加热-保温-水冷”方法分别模拟两种高温服役条件,通过显微组织观测和静载拉伸试验研究高温服役后DP800钢的微观组织形貌特征和力学性能变化规律。结果表明:不同高温空冷条件下(室温~200℃),DP800钢的组织均为铁素体和分布在其晶界上的岛状马氏体,随着服役温度的升高和时间的增加,其力学性能得到明显改善;高温水冷对DP800钢的微观组织和力学性能影响显著,随着服役温度的不断升高,两种保温时间下DP800钢的微观组织均经历了“马氏体铁素体化(300~700℃)→铁素体+马氏体双相组织(700~900℃)”的变化规律,其抗拉强度和屈服强度均呈现出“不断下降(300~700℃)→持续增大(700~850℃)→再次下降(850~900℃)”的变化规律。采用非线性回归法,构建了服役时间不超过60 min时高温水冷条件下DP800钢的抗拉强度、屈服强度随服役温度变化的经验预测模型,最大预测误差仅为7.88%,该模型可为高温服役后DP800钢力学性能变化评价提供理论参考。

DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程及旋压力分析

基于ABAQUS/Explicit平台,建立了双旋轮筒形件流动旋压成形有限元数值模拟模型,分析了DP800高强钢筒形件流动旋压成形过程的应力应变分布规律,并研究了旋轮成形角、旋轮圆角半径、旋轮进给比和壁厚减薄率4个关键工艺参数对DP800钢筒形件流动旋压力的影响。结果表明:等效应力和等效应变的最大值出现在旋轮与坯料接触区,已成形区域的应力均匀;工件外表面的等效应变均大于工件内表面等效应变,并沿着厚度方向逐渐减小;各旋压分力大小顺序为:径向旋压力>轴向旋压力>切向旋压力;随着圆角半径、旋轮进给比、壁厚减薄率的增大,各向旋压分力和总旋压力都呈增大趋势;随着成形角的增大,轴向旋压力和切向旋压力呈增大趋势,但径向旋压力和总旋压力呈先减小后增大趋势。

管坯预弯轴线设计对DP800管件低压液压成形起皱的影响

以大径厚比液压成形翼子板支撑构件为研究对象,结合模拟仿真分析,在液压成形工艺参数一定的情况下,研究了不同管坯预弯轴线与零件中心线的偏差值对弯曲起皱的影响,并通过样件调试验证了模拟仿真结果的正确性。研究结果表明:DP800超高强钢车身件在低压液压成形工艺过程中,弯曲内侧轴线压应力与管坯预弯轴线和零件中心线的偏差值呈正相关,偏差值越大,压应力越大;当轴向压应力与材料屈服应力的比值达到1.3时,易导致弯曲内侧失稳起皱;同时,预弯轴线与零件中心线的偏差值越大时,起皱凹陷深度及尺寸轮廓度偏差值也越大。

基于响应面法的DP800高强钢冲压回弹工艺参数优化

以U型零件为研究对象,依据中心组合试验设计方法进行试验,对U型零件冲压进行数值模拟,获得不同工艺参数下的回弹量。基于响应面法获得不同工艺参数影响下U型件的回弹量的响应模型,研究了摩擦系数、压边力以及板料厚度对DP800先进高强钢冲压回弹量的影响规律,并对各个回弹参数的响应模型进行了优化。多目标优化结果表明:对于DP800先进高强钢,采用NUMISHEET'93标准考题的U型件模型,在摩擦系数为0.2、压边力为100 k N左右、板料厚度为2 mm时,或者摩擦系数为0.1、压边力为20 k N、板料厚度为2 mm时,可以达到最小回弹量。

耐热聚乙烯管材PE-RT树脂结构与性能

介绍了国内外耐热聚乙烯管材PE-RT树脂基本性能、结构特点,借助DSC、GPC、TREE、13C N M R等分析方法,对国内外PE-RT树脂产品结构进行剖析,对比分析这些树脂的微观结构,以及所反映的宏观力学、加工性能。试验结果表明,抚顺石化辛烯共聚耐热聚乙烯管材树脂DP800与同类产品相比,加工性能及力学性能较好。

典型含大平面结构高强钢零件回弹分析与控制

对于含有大平面结构的高强钢冲压件,回弹是影响其成形精度的一个复杂而难以解决的问题。以含大平面结构同时采用DP800高强钢的新龙马汽车某车型的前防撞梁内板为典型实例,针对在进行模具开发时回弹大的问题,采用Auto Form进行有限元分析,得到了零件回弹特性,分析结果与实际回弹情况基本一致。分析了零件改变局部结构及进行模具型面补偿后的回弹情况,并通过实际生产试验进行了测试,结果表明回弹情况得到了明显的改善,已经满足了所需的零件精度要求。

汽车钢板点焊工艺的发展

通过文献调研分析了冷轧、镀锌及高强汽车板的焊接特点。采用普通点焊工艺,铁锌合金镀锌板比纯镀锌板点焊工艺窗口宽约30%,但预热后纯镀锌板焊接性能较好;FEA模拟Mn-Si系TRIP800钢的焊点十字拉伸强度明显高于Mn系DP450钢,但实际试验结果却明显较低;Mn系1.5mm规格的DP800钢在点焊电流11 000A及时间0.6s时,焊点拉剪试验以韧性特征为主,焊点拉剪力高于20kN。1 300MPa热成型钢点焊接头有一定软化倾向。不同种类高强钢的合金元素含量和生产工艺的不同,其焊接性能体现出较大差异。