双相钢拼焊板温成形性能理论及实验研究

摘要

双相钢拼焊板综合了双相钢材料和拼焊板技术各自的优势，既保证了所成形的车身覆盖件具有很高的刚度和强度，又避免了高强度钢材料的不合理使用，为汽车行业的减重减排指出了一个新的方向。但由于双相钢材料自身的高强度特性以及焊缝的存在，双相钢拼焊板在常温下的成形性能较差，而温成形技术是解决这一问题的一个有效的方法。
　　 本文以温单拉实验和温拉深实验为基本手段，从理论和实验两个方面对B340/590DP双相钢拼焊板的温成形性能开展了研究。在温单拉实验的基础上，研究了变形工艺参数（形变温度和应变速率）对双相钢拼焊板力学性能和微观组织演变的影响，分别建立了不同变形阶段的流变应力模型和晶粒尺寸模型;通过盒形件温拉深实验，研究了双相钢拼焊板的温拉深性能，并分析了拉深过程中微观组织演变的规律及原因。本文所做的主要工作如下:
　　 1)进行了双相钢拼焊板温单拉实验，研究了形变温度和应变速率对其宏观力学性能和微观组织演变的影响规律;将真实应力-应变曲线分为加工硬化-动态回复和动态再结晶两个阶段，分别基于经典K-E-M位错理论和Arrhenius双曲正弦方程建立了流变应力模型，将模型中的参数分别用Z参数和应变量的函数表示，并验证了模型的准确性;针对动态再结晶现象，基于动态再结晶体积分数和Yada晶粒临界长大模型建立了母材区和焊缝区的晶粒尺寸模型，验证结果表明该模型具有很高的预测精度。
　　 2)进行了双相钢拼焊板盒形件温拉深实验，研究了温拉深过程中的极限拉深高度及破裂形式、纵截面厚度和显微硬度等的变化规律，并分析了其中的原因;选取具有不同典型变形特征的位置，结合光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)金相图，研究了盒形件不同位置的微观组织演变规律，分析了其中的动态再结晶现象，同时对微观组织演变规律的原因进行了理论分析。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 研究现状及主要问题

1．2．1 高强度双相钢应用及研究现状

1．2．2 激光拼焊板应用及研究现状

1．2．3 金属材料温成形研究现状

1．2．4 目前研究还存在的问题

1．3 本文主要研究内容及流程

1．3．1 本文主要研究内容

1．3．2 本文研究流程

第二章 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．2．1 温单向拉伸实验

2．2．2 盒形件温拉深实验

2．3 微观组织观察

第三章 双相钢拼焊板温成形流变应力及晶粒尺寸模型

3．1 引言

3．2 双相钢拼焊板温拉伸实验结果及分析

3．2．1 温拉伸力学性能研究

3．2．2 温拉伸微观组织演变分析

3．3 双相钢拼焊板温成形流变应力模型

3．3．1 加工硬化-动态回复阶段

3．3．2 动态再结晶阶段

3．3．3 流变应力模型的验证

3．4 双相钢拼焊板温成形晶粒尺寸模型

3．4．1 晶粒尺寸模型的建立

3．4．2 参数求解及模型验证

3．5 本章小结

第四章 双相钢拼焊板温拉深性能及微观组织演变研究

4．1 引言

4．2 双相钢拼焊板温拉深性能研究

4．2．1 盒形件极限拉深高度及破裂形式

4．2．2 盒形件纵截面厚度

4．2．3 盒形件显微硬度

4．3 双相钢拼焊板温拉深微观组织演变研究

4．3．1 光学显微镜(OM)观察

4．3．2 扫描电子显微镜(SEM)观察

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间承担科研情况及主要成果