激光拼焊钢板零件的形状固定性



激光拼焊钢板零件的形状固定性

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2014年第7期

作者：茑森秀夫

编译：郝长文

研究激光拼钢板零件冲压成形后的回弹量，是确保零件制作尺寸精度的重要课题。

对板厚和强度各异的薄钢板进行激光焊接后，做HAT弯曲试验，根据脱模后的回弹量研究形状固定性。通过FEM模拟确认试验结果和应力状态。激光拼焊钢板有软钢板SPC270（A材）和高强度钢板SPC440（B材）两种。板厚t=0.8mm材料用A1、B1表示。板厚t=1.2mm材料用A2、B2表示。A材抗拉强度比与板厚差异基本无关，A2的屈服应力σs低，δ、n、r值大。对于B材，B2的σs、n值小于B1，而B2的σB、δ、r值比B1大。

将上述钢板切成长200mm（在轧制方向取样）、宽25mm。采用最大功率5kWCO2激光器进行对焊，制作成拼焊材料。激光焊接功率为3.5kW，焊接速度为50mm/s，焊枪与材料的间隔为10mm。HAT弯曲试验使用100kV的油压双动型万能深拉深试验机。

进行相同强度不同板厚、不同强度相同板厚和不同强度不同板厚3种拼焊钢板件的试验。通过FEM分析与试验结果得出以下结论。

（1）3种拼焊钢板侧壁部弯曲率ρ等评价的回弹量在本研究范围内，任何组合拼焊钢板的回弹量均显示出与回弹量小的单板近似。

（2）上述结果在去荷载的过程中，回弹量小（强度低、板厚值大）的材料弹性回复被阻止。