BR1500HS高強(qiáng)鋼激光焊管熱成形性能研究.pdf

1、高強(qiáng)鋼熱成形技術(shù)主要應(yīng)用于汽車輕量化工程，高強(qiáng)鋼熱成形零件一方面可降低車身重量，另一方面可提高汽車安全系數(shù)。與高強(qiáng)鋼板材熱沖壓相比，高強(qiáng)鋼管材熱成形不僅材料上可實(shí)現(xiàn)輕量化，而且在結(jié)構(gòu)上可進(jìn)一步減重，但對(duì)它的研究與應(yīng)用還不夠廣泛與深入。本文以BR1500HS激光焊管為研究對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)與理論分析，主要對(duì)其氧化行為、組織力學(xué)性能演變及熱成形性能等進(jìn)行了研究。
　　利用感應(yīng)加熱實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)BR1500HS激光焊管進(jìn)行了加熱實(shí)驗(yàn)，研究了其

2、升溫及保溫過程中加熱溫度、加熱速率、保溫時(shí)間、加熱氣氛等對(duì)氧化行為的影響。發(fā)現(xiàn)：600℃以下為緩慢氧化溫度區(qū)間，600℃以上為快速氧化溫度區(qū)間；在氮?dú)庵屑訜峥擅黠@減小氧化程度，獲得表面質(zhì)量良好的坯料；快速加熱、短時(shí)保溫可使母材獲得細(xì)小的奧氏體初始晶粒，并避免其過度長(zhǎng)大，此時(shí)成形坯料有更好的塑性，成形淬火后的零件有更高的強(qiáng)度。
　　利用感應(yīng)加熱氣壓脹形裝置，對(duì)BR1500HS激光焊管進(jìn)行了自由脹形實(shí)驗(yàn)，研究了加熱速率、保溫時(shí)間、脹形

3、溫度等對(duì)自由脹形性能的影響，發(fā)現(xiàn)快速加熱至奧氏體化溫度，保溫0-1min并在850-950℃內(nèi)脹形可獲得較大的極限脹形率。結(jié)合數(shù)值模擬分析了焊縫對(duì)脹形時(shí)變形協(xié)調(diào)性的影響，發(fā)現(xiàn)焊縫幾何缺陷及焊縫區(qū)域匹配系數(shù)對(duì)熱態(tài)時(shí)脹形的變形協(xié)調(diào)性有重要影響：匹配系數(shù)相對(duì)較高的管材脹形時(shí)，焊縫附近及對(duì)側(cè)母材成為破裂危險(xiǎn)區(qū)，焊管可獲得較大的極限脹形率；匹配系數(shù)相對(duì)較低時(shí)，焊縫成為破裂危險(xiǎn)區(qū)，焊管的極限脹形率較??；快速加熱與短時(shí)保溫可獲得相對(duì)較大的焊縫區(qū)域匹配

4、系數(shù)，從而獲得較大的脹形極限。
　　利用感應(yīng)加熱氣壓成形實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)BR1500HS激光焊管進(jìn)行了異形截面件成形實(shí)驗(yàn)，研究了其成形性能隨成形溫度、焊縫位置、成形速度、成形內(nèi)壓的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)：其熱成形性能相對(duì)冷成形時(shí)有較大提升，但650℃以下成形時(shí)熱效應(yīng)對(duì)回彈影響嚴(yán)重，合理的熱成形溫度區(qū)間為850-950℃；焊縫位置對(duì)其熱成形性能影響不大，但對(duì)其常溫預(yù)成形影響較大，焊縫處發(fā)生大變形時(shí)易開裂；成形速度對(duì)其熱成形性能影響較大，成形速度