多层复合金属薄板激光弯曲成形的研究
发布时间：2021-08-28 12:43
多层复合金属板是一种新型的复合材料,因其诸多优势得到广泛应用。激光弯曲成形技术属于一种能量积累的柔性成形技术,其过程无需模具、无需接触、无需外力,非常适合小批量、多样化的产品成形。本文以铜镍复合薄板为研究对象,对多层复合金属薄板的激光弯曲成形进行研究,主要的研究内容及进展如下:（1）采用脉冲激光器对影响激光弯曲成形的主要因素进行了单因素实验研究,发现激光脉冲频率、脉冲宽度、峰值电压、扫描速度对弯曲角度的影响存在一个极大值,光斑直径和扫描路径（扫描直线距自由端的距离）对弯曲角度的影响同时存在极小极大值,而扫描次数对弯曲角度的影响则是递增且增量在减少。（2）通过对多层复合金属薄板在激光作用后弯折区的金相组织、界面特性、硬度研究,可以发现铜镍复合薄板的界面近似一条直线,靠近界面处出现了约2μm的中间层,经过激光多次扫描后晶粒出现了细化现象,同时靠近弯折区的组织出现了材料堆积现象。镍到铜的线扫描中出现了两种元素的相互扩散现象,并且激光作用加强了多层复合金属薄板的冶金结合。通过对铜镍复合薄板弯折区显微硬度的测试发现了弯折区的组织出现了加工硬化,越靠近弯曲方向显微硬度越大。（3）基于参数实验设计对...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属复合材料在航空航天领域的应用Fig.1.1Applicationofmetalcompositematerialsinaerospacefield.
图 2.1 激光弯曲成形温度梯度机理[74]Fig 2.1 The temperature gradient mechanism of laser bending forming[74]曲机理 2.2 所示[73-74]，当照射在板材表面的激光光斑直径较大、功率板材较薄、热导率较高时，面向激光的表面先于背面被加热而产生比较小的反向弯曲。加热后区域材料的厚度方向上的温度区域的材料对加热后区域材料产生较大的约束作用，加热区域并且由于升高的温度导致降低的屈服强度而发生屈曲，发生此生塑性变形，然而发生屈曲区域的两边以及其他区域还是保持了反向弯曲，这样的变形相比较板材正面的变形是很大的。当时，即使板材的正面与反面都发生横向收缩，但是由于板材整远超过板材正面的收缩量导致板材的反向弯曲。
图 2.1 激光弯曲成形温度梯度机理[74]g 2.1 The temperature gradient mechanism of laser bending formin机理 所示[73-74]，当照射在板材表面的激光光斑直径较大、较薄、热导率较高时，面向激光的表面先于背面被加热比较小的反向弯曲。加热后区域材料的厚度方向上的的材料对加热后区域材料产生较大的约束作用，加热由于升高的温度导致降低的屈服强度而发生屈曲，发性变形，然而发生屈曲区域的两边以及其他区域还是向弯曲，这样的变形相比较板材正面的变形是很大的即使板材的正面与反面都发生横向收缩，但是由于板过板材正面的收缩量导致板材的反向弯曲。
【参考文献】：
期刊论文
[1]外载荷对激光弯曲成形影响的数值研究[J]. 宋晓华,王成. 激光与红外. 2018(03)
[2]金属层状复合材料焊接技术现状与发展[J]. 赵菲,黄庆学,贾登峰,吴志生. 焊接技术. 2018(02)
[3]金属复合材料在机械制造中的应用研究[J]. 徐生龙,崔玉萍. 世界有色金属. 2017(16)
[4]金属基复合材料研究进展及展望[J]. 曹玉鹏,戴志强,刘建涛,马涛,杨桂宇,李运刚. 铸造技术. 2017(10)
[5]交叉筋壁板激光弯曲成形仿真研究[J]. 陈亚利,杨立军,付守冲,王扬. 中国激光. 2017(10)
[6]金属基表面复合材料的制备方法及研究现状[J]. 张士宪,赵晓萍,李运刚. 热加工工艺. 2017(08)
[7]管材激光弯曲成形工艺模型[J]. 李品,刘保光,刘会霞. 激光与光电子学进展. 2017(08)
[8]层状金属复合材料技术创新及发展趋势综述[J]. 陈兴章. 有色金属材料与工程. 2017(02)
[9]BP神经网络在铝合金板材激光弯曲成形中的应用[J]. 李金华,苏智超,姚芳萍,张建李. 热加工工艺. 2017(01)
[10]5A06铝合金交叉筋壁板激光诱导自由成形扭曲现象研究[J]. 付守冲,杨立军,王扬,张宏志,陈亚利,迟关心. 科学技术与工程. 2016(35)
博士论文
[1]激光弯曲成形的精度控制研究[D]. 沈洪.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]不锈钢—碳钢层合板激光弯折区材料特性与增厚现象研究[D]. 马绪鹏.大连理工大学 2014
[2]复合板材激光弯曲成形规律的研究[D]. 墨卫娟.燕山大学 2012
[3]激光弯曲成形边界效应的影响规律与实验研究[D]. 曹倩倩.上海交通大学 2011
本文编号：3368534
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
金属复合材料在航空航天领域的应用Fig.1.1Applicationofmetalcompositematerialsinaerospacefield.
图 2.1 激光弯曲成形温度梯度机理[74]Fig 2.1 The temperature gradient mechanism of laser bending forming[74]曲机理 2.2 所示[73-74]，当照射在板材表面的激光光斑直径较大、功率板材较薄、热导率较高时，面向激光的表面先于背面被加热而产生比较小的反向弯曲。加热后区域材料的厚度方向上的温度区域的材料对加热后区域材料产生较大的约束作用，加热区域并且由于升高的温度导致降低的屈服强度而发生屈曲，发生此生塑性变形，然而发生屈曲区域的两边以及其他区域还是保持了反向弯曲，这样的变形相比较板材正面的变形是很大的。当时，即使板材的正面与反面都发生横向收缩，但是由于板材整远超过板材正面的收缩量导致板材的反向弯曲。
图 2.1 激光弯曲成形温度梯度机理[74]g 2.1 The temperature gradient mechanism of laser bending formin机理 所示[73-74]，当照射在板材表面的激光光斑直径较大、较薄、热导率较高时，面向激光的表面先于背面被加热比较小的反向弯曲。加热后区域材料的厚度方向上的的材料对加热后区域材料产生较大的约束作用，加热由于升高的温度导致降低的屈服强度而发生屈曲，发性变形，然而发生屈曲区域的两边以及其他区域还是向弯曲，这样的变形相比较板材正面的变形是很大的即使板材的正面与反面都发生横向收缩，但是由于板过板材正面的收缩量导致板材的反向弯曲。
【参考文献】：
期刊论文
[1]外载荷对激光弯曲成形影响的数值研究[J]. 宋晓华,王成. 激光与红外. 2018(03)
[2]金属层状复合材料焊接技术现状与发展[J]. 赵菲,黄庆学,贾登峰,吴志生. 焊接技术. 2018(02)
[3]金属复合材料在机械制造中的应用研究[J]. 徐生龙,崔玉萍. 世界有色金属. 2017(16)
[4]金属基复合材料研究进展及展望[J]. 曹玉鹏,戴志强,刘建涛,马涛,杨桂宇,李运刚. 铸造技术. 2017(10)
[5]交叉筋壁板激光弯曲成形仿真研究[J]. 陈亚利,杨立军,付守冲,王扬. 中国激光. 2017(10)
[6]金属基表面复合材料的制备方法及研究现状[J]. 张士宪,赵晓萍,李运刚. 热加工工艺. 2017(08)
[7]管材激光弯曲成形工艺模型[J]. 李品,刘保光,刘会霞. 激光与光电子学进展. 2017(08)
[8]层状金属复合材料技术创新及发展趋势综述[J]. 陈兴章. 有色金属材料与工程. 2017(02)
[9]BP神经网络在铝合金板材激光弯曲成形中的应用[J]. 李金华,苏智超,姚芳萍,张建李. 热加工工艺. 2017(01)
[10]5A06铝合金交叉筋壁板激光诱导自由成形扭曲现象研究[J]. 付守冲,杨立军,王扬,张宏志,陈亚利,迟关心. 科学技术与工程. 2016(35)
博士论文
[1]激光弯曲成形的精度控制研究[D]. 沈洪.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]不锈钢—碳钢层合板激光弯折区材料特性与增厚现象研究[D]. 马绪鹏.大连理工大学 2014
[2]复合板材激光弯曲成形规律的研究[D]. 墨卫娟.燕山大学 2012
[3]激光弯曲成形边界效应的影响规律与实验研究[D]. 曹倩倩.上海交通大学 2011
本文编号：3368534
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