高强钢/碳纤维增强复合材料热冲压连接一体化工艺可行性及试样弯曲性能研究

摘要

提出一种高强钢/碳纤维增强复合材料(CFRP)的多材料零件连接成形一体化加工工艺,利用热冲压工艺对高强钢和CFRP预浸料进行连接并成形高强钢/CFRP多材料零件.研究热冲压过程中不同的淬火温度下多材料复合板的制备工艺,并对试样中钢板进行微观观测,最后对复合件进行弯曲试验.微观检测结果表明,该工艺下钢板组织为全马氏体组织.三点弯曲试验结果表明,未铺设CFRP试样、铺设2层CFRP试样和铺设4层CFRP试样的弯曲角度分别为130°、110°和104°.对弯曲试验的力位移曲线进行积分,计算试样的能量吸收量,得到如下结论:未铺设CFRP试样、铺设2层CFRP试样和铺设4层CFRP试样的能量吸收量分别为9410 J、9692 J和10050 J;铺设2层CFRP的试样和铺设4层CFRP的试样相比于未铺设CFRP的试样,能量吸收量分别增加2.9％和6.8％.