双相钢激光拼焊接头力学性能及动态变形行为研究

发布时间：2017-09-01 00:38

  本文关键词：双相钢激光拼焊接头力学性能及动态变形行为研究

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【摘要】：双相钢激光拼焊板的应用可有效减少汽车车身零部件的数量及重量,因此在汽车轻量化进程中受到重要关注。由于焊接热循环的作用,激光拼焊接头的组织及性能不均一且与母材不同,而接头对拼焊板性能有着重要的影响。另外,在汽车碰撞和车身零部件制造过程中,拼焊板会受到动态载荷的作用,板材的动态变形行为较之准静态时也有着较大的区别,因此探究激光拼焊接头的局部力学性能及其动态变形行为,在工程应用上有着重要的指导意义。本论文主要结论如下:(1)通过对DP600激光拼焊接头微观组织及性能分析,提出采用加权平均方法描述拼焊接头热影响区与母材、焊缝的性能关系,建立了求解均质热影响区性能参数的理论模型,并采用有限元软件进行仿真分析。通过模拟结果与试验结果的对比,确定了合理的权重系数,同时验证了所求解均质热影响区性能的有效性。(2)DP980激光拼焊接头中由于软化区的存在,导致拼焊接头力学性能恶化。在混合法理论的基础上通过完善其表达式,建立了求解拼焊接头软化区性能参数的理论模型,通过纵向及横向焊缝单向拉伸实验结果,结合有限元分析验证了所求软化区性能的合理性。(3)通过对比应变速率在10 3~103 s 1范围内DP980激光拼焊接头的拉伸变形行为,探明了拼焊接头性能随应变速率的变化规律:a)拉伸时均断裂在软化区,且随着应变速率的增加,试样的屈服强度和抗拉强度均增加,断后延伸率变化趋势则表现为先保持基本不变,然后增加,最后下降;b)拉伸过程伴随微孔洞的产生,从而断口形貌表现为不同形式的韧窝状,低速拉伸表现为等轴韧窝,而高速拉伸下的断口则存在着一定比例的剪切韧窝;c)高速拉伸下的断面形式由准静态下的“杯锥状”变为“倾斜角”形式。
【关键词】：双相钢 激光拼焊板 力学性能 有限元分析 动态变形行为
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG456.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 课题研究背景与意义9-10
• 1.2 双相钢及其激光焊接10-14
• 1.3 激光拼焊板的拉伸性能及数值模拟现状分析14-17
• 1.4 应变速率对车用钢板性能影响的研究现状分析17-19
• 1.5 论文的主要研究内容19-21
• 2 实验材料设备与方法21-30
• 2.1 实验材料21-22
• 2.2 实验设备22-25
• 2.3 实验方法25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 基于加权平均法的DP600激光拼焊接头性能研究30-43
• 3.1 DP600拼焊接头显微组织与性能分析30-35
• 3.2 加权平均法求解HAZ性能理论模型的建立35-38
• 3.3 加权平均法求解HAZ性能的有限元分析38-42
• 3.4 本章小结42-43
• 4 DP980激光拼焊接头的性能研究及数值模拟43-55
• 4.1 DP980拼焊接头显微组织与性能分析43-48
• 4.2 混合法理论模型的完善48-51
• 4.3 混合法求解软化区性能的有限元分析51-53
• 4.4 本章小结53-55
• 5 应变速率对DP980激光拼焊接头性能的影响55-70
• 5.1 不同应变速率的拉伸实验及其性能分析55-59
• 5.2 应变速率对断面形式的影响规律分析59-61
• 5.3 应变速率对断口形貌的影响规律分析61-65
• 5.4 拼焊接头的拉伸断裂行为及分析65-69
• 5.5 本章小结69-70
• 6 全文总结与展望70-72
• 6.1 全文总结70-71
• 6.2 展望71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-78
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文目录78

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本文编号：768920