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qp980钢脉冲激光⁃TIG复合搭接焊接头的成形及力学性能

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中国激光 2023年第16期50卷 22-29页

作者：马文杰宋刚孙紫倩刘黎明大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省先进连接技术重点实验室辽宁大连116024

基于铜基焊丝CuSi3Mn1,采用钨极惰性气体保护焊(TIG)和激光‑TIG复合焊方法开展了qp980钢搭接焊接头的成形、组织与力学性能研究。结果表明:搭接焊接头由熔焊区、钎焊区和热影响区组成;TIG焊接头只有上基板发生部分熔化,而激光‑TIG复合... 详细信息

基于铜基焊丝CuSi3Mn1,采用钨极惰性气体保护焊(TIG)和激光‑TIG复合焊方法开展了qp980钢搭接焊接头的成形、组织与力学性能研究。结果表明:搭接焊接头由熔焊区、钎焊区和热影响区组成;TIG焊接头只有上基板发生部分熔化,而激光‑TIG复合焊接头的上下基板均发生了部分熔化;随着电弧电流增大,两种接头的接触角均减小,钎焊区长度均增加;脉冲激光的加入可以进一步降低接头的接触角,增加钎焊区长度;接头熔焊区以铜基体为主,内部分布着富铁小岛和富铁颗粒;钎焊区的铜基体中分布着少量富铁颗粒。随着电弧电流增加,TIG和激光‑TIG复合焊接头的拉剪载荷均增加;在相同的电弧电流下,激光‑TIG复合焊接头的拉剪载荷更高;当激光功率为240 W、电弧电流为140 A时,搭接焊接头的拉剪载荷可达12.4 kN;接头断裂位置均位于焊缝处,断裂路径由钎焊区扩展到熔焊区。本文研究表明,增加钎焊区长度能够强化接头性能,接头中的强化相为富铁小岛和富铁颗粒。

关键词：激光技术 qp980钢接触角激光‑TIG复合焊搭接连续焊接头成形

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qp980钢相变及力学行为研究

塑性工程学报 2020年第11期27卷 137-143页

作者：冯怡爽韩国丰牛超何霁陈新平李淑慧上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 宝山钢铁股份有限公司研究院上海201902 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

进行了qp980钢在不同变形模式下的力学性能和相含量测试。结果表明:qp980钢的应变诱发马氏体相变行为强烈地依赖变形模式。不同变形模式下相变行为的不同造成了微观组织成分的差异,最终导致了硬化行为的不同。板材变形过程与其微观组织... 详细信息

进行了qp980钢在不同变形模式下的力学性能和相含量测试。结果表明:qp980钢的应变诱发马氏体相变行为强烈地依赖变形模式。不同变形模式下相变行为的不同造成了微观组织成分的差异,最终导致了硬化行为的不同。板材变形过程与其微观组织转变相关,而奥氏体转变过程又依赖于变形过程的加载方式,材料力学行为具有宏微观耦合的特点。用传统的Mises屈服方程及等向强化模型不能很好地描述qp980钢的屈服行为,产生这种现象的本质原因是不同变形模式下马氏体相变的速度不同。与Mises和Hill’s 1948屈服轨迹相比,使用Verma屈服轨迹能更好地描述qp980钢在线性加载条件下的屈服轨迹演化规律。

关键词： qp980钢马氏体相变力学行为变形模式相关性

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qp980钢CCT曲线的测定

材料热处理学报 2018年第4期39卷 139-144页

作者：吕红英周旭东陈学文河南科技大学材料科学与工程学院

采用膨胀法并结合金相法和硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟试验机测定qp980钢在不同冷却速度下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,利用Origin软件绘制qp980钢过冷奥氏体连续冷却相转变（CCT）曲线,分析冷却速度对qp980钢组织和硬度的影响... 详细信息

采用膨胀法并结合金相法和硬度法,利用Gleeble-1500D热模拟试验机测定qp980钢在不同冷却速度下过冷奥氏体连续冷却时的膨胀曲线,利用Origin软件绘制qp980钢过冷奥氏体连续冷却相转变（CCT）曲线,分析冷却速度对qp980钢组织和硬度的影响。结果表明：qp980钢过冷奥氏体的冷却速度小于1.5℃/s时,主要发生铁素体、珠光体和贝氏体的转变;随着冷却速度的增加,铁素体软相组织不断减少,贝氏体等硬相组织不断增加,硬度值增加显著;冷却速度在2℃/s^10℃/s范围内主要发生贝氏体和马氏体的转变,硬度值变化较显著;冷却速度大于10℃/s时只发生马氏体转变,硬度值变化趋于缓慢。

关键词： qp980钢 CCT曲线膨胀法金相法硬度法热模拟

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qp980钢低温韧脆性能的研究

塑性工程学报 2015年第3期22卷 103-106页

作者：周冶东周澍丁晨张建伟李和田方健宝钢集团中央研究院上海201900

通过仪器化冲击试验方法评价了第三代汽车用高强钢qp980不同温度下的冲击韧性,并获得了其韧脆转变温度。使用预应变模拟冲压成形过程,评价了塑性变形对其低温韧脆特性的影响。结果表明,塑性变形会降低材料的冲击韧性,提高韧脆转变温度,... 详细信息

通过仪器化冲击试验方法评价了第三代汽车用高强钢qp980不同温度下的冲击韧性,并获得了其韧脆转变温度。使用预应变模拟冲压成形过程,评价了塑性变形对其低温韧脆特性的影响。结果表明,塑性变形会降低材料的冲击韧性,提高韧脆转变温度,预应变水平越高,其低温韧性下降越明显。

关键词： qp980钢低温脆性预应变仪器化冲击

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qp980钢后纵梁冲压工艺优化

锻压技术 2020年第4期45卷 62-69页

作者：赵广涛袁志鹏吴彦骏宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

针对某车型qp980钢后纵梁零件翻边成形时存在的边部开裂问题,基于Auto Form软件对原工艺方案进行了全工序仿真,并分析开裂原因。提出了解决开裂问题的5项工艺优化方案,并利用Auto Form软件对优化方案进行仿真评估。此外,对增加切角模、... 详细信息

针对某车型qp980钢后纵梁零件翻边成形时存在的边部开裂问题,基于Auto Form软件对原工艺方案进行了全工序仿真,并分析开裂原因。提出了解决开裂问题的5项工艺优化方案,并利用Auto Form软件对优化方案进行仿真评估。此外,对增加切角模、改变毛刺朝向、缓解开裂的原理进行了分析。结果表明:零件因边部减薄严重而导致开裂,常规预成形方案对缓解超高强钢边部开裂问题效果有限。解决此类问题的有效方案包含2类:优化产品边界、减少边部区域材料减薄率;改变该区域应变状态,将边部应变状态改为面内应变状态,提高材料抗减薄能力。此外,改变毛刺朝向能在一定程度上缓解零件边部开裂问题。通过对该问题的研究,总结出影响该零件翻边成形时边部开裂问题的主要因素及解决方案,便于指导后续的零件设计及稳定量产。

关键词： qp980钢后纵梁冲压翻边成形边部开裂

qp980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂研究

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锻压技术 2018年第1期43卷 53-59页

作者：袁志鹏刁法玺陈新平宝山钢铁股份有限公司研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900 上海汽车集团股份有限公司乘用车公司上海201804

翻边成形边部开裂包含减薄开裂和起皱开裂两种类型.针对某车型qp980钢门槛隔板零件存在的翻边成形边部开裂问题,对开裂零件样板进行基本力学性能检测、零件开裂部位断面研究;基于AutoForm软件对原工艺方案进行了全流程仿真分析,提出坯... 详细信息

翻边成形边部开裂包含减薄开裂和起皱开裂两种类型.针对某车型qp980钢门槛隔板零件存在的翻边成形边部开裂问题,对开裂零件样板进行基本力学性能检测、零件开裂部位断面研究;基于AutoForm软件对原工艺方案进行了全流程仿真分析,提出坯料优化方案,并从成形、主次应变状态、减薄等方面对新方案进行了评估;此外,对开裂零件的模具状态和修边质量进行现场优化,并对优化后的坯料方案进行现场零件试冲.结果表明：坯料优化后,起皱开裂区域增厚由18.6%降低至10.4%,起皱现象明显改善;优化模具表面状态能有效改善成形后零件表面拉毛情况,减薄开裂区域的开裂现象消除;采用激光切割获得优化后坯料,成形后零件无肉眼可见的起皱及开裂,此外零件边部质量改善明显.通过研究,总结出影响qp980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂问题的主要因素,便于指导后续零件设计及量产稳定.

关键词： qp980钢门槛隔板翻边成形边部开裂起皱

基于应变受控Hopkinson拉伸试验的qp980钢相变研究

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兵工学报 2016年第S2期37卷 227-231页

作者：张文超王焕然陈大年雷国华宁波大学力学与材料科学研究中心浙江宁波315211

为了研究qp980钢在高应变率拉伸下的相变规律,在通常的Hopkinson拉杆装置入射杆和透射杆之间增加应变受控装置,根据试件应变预值设计装置尺寸,进行应变受控Hopkinson拉伸试验。利用回收试件进行X射线衍射试验,分析试件中应变对残余奥氏... 详细信息

为了研究qp980钢在高应变率拉伸下的相变规律,在通常的Hopkinson拉杆装置入射杆和透射杆之间增加应变受控装置,根据试件应变预值设计装置尺寸,进行应变受控Hopkinson拉伸试验。利用回收试件进行X射线衍射试验,分析试件中应变对残余奥氏体体积含量的影响规律。分析发现qp980钢中残余奥氏体体积含量随着应变量的增加而呈非线性下降的趋势,结果表明,高应变率拉伸下残余奥氏体体积含量随着应变量增加的变化规律与准静态拉伸下的变化规律几乎一致。根据Olson和Cohen建立的马氏体相变动力学理论,结合X射线衍射试验结果得到了单轴拉伸下qp980钢中残余奥氏体体积含量和等效塑性应变的关系函数。

关键词：固体力学 qp980钢 Hopkinson拉伸试验应变受控相变

计及相变的qp980钢的动态本构方程与断裂研究

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计及相变的QP980钢的动态本构方程与断裂研究

作者：张文超宁波大学

学位级别：硕士

本文研究了计及相变的qp980钢的动态本构方程与动态断裂。提出了一种应变受控的拉伸Hopkinson试验装置(TSHB),取得了高应变率拉伸下发生预设应变的qp980钢试件。对回收试件进行同步加速器X射线衍射(XRD)试验,结果表明,qp980钢在高应变... 详细信息

本文研究了计及相变的qp980钢的动态本构方程与动态断裂。提出了一种应变受控的拉伸Hopkinson试验装置(TSHB),取得了高应变率拉伸下发生预设应变的qp980钢试件。对回收试件进行同步加速器X射线衍射(XRD)试验,结果表明,qp980钢在高应变率拉伸下,残余奥氏体的体积含量随应变的变化规律与准静态拉伸下的变化规律几乎一致。根据O-C马氏体相变理论,结合XRD试验分析结果,得到了高应变率拉伸下qp980钢的相变动力学方程。根据多相材料细观力学理论,由各组成相的弹塑性变形行为,构成计及相变的qp980钢的准静态本构方程。假设应变率与温度效应可分离,基于不同应变率及不同温度下的TSHB试验,建立了计及相变的qp980钢动态本构方程。由所建本构方程得出的应力-应变曲线与试验曲线进行了对比,验证了所建本构方程的有效性。采用高速摄影技术记录了qp980钢板条试件在TSHB试验中的颈缩与断裂,基于Batra和Wei的失稳判据以及所建立的动态本构方程,计算了qp980钢板条试件在TSHB试验中的非局部颈缩应变,并与测试结果进行了对比。通过进行不同温度、不同应变率下的拉伸试验,研究了qp980钢板条试件的断裂应变与应变率以及温度的依赖关系。通过对试件断裂区域的扫描电镜(SEM)观测,揭示了qp980钢在变形过程中的微空穴不同的演化机制。

关键词： qp980钢相变受控Hopkinson试验动态本构方程动态断裂

基于弧形件的qp980钢回弹控制与补偿研究

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基于弧形件的QP980钢回弹控制与补偿研究

作者：张训森天津职业技术师范大学

学位级别：硕士

qp钢是最新的第三代超高强度钢,拥有超高的强度和较好的延伸率,应用前景广阔。但是超高的屈服强度使得qp钢的成形和回弹问题依然很严峻,尤其是较大的回弹问题导致模具不断返修,浪费了大量的时间和成本。本文基于自主设计的弧形件对qp98... 详细信息

qp钢是最新的第三代超高强度钢,拥有超高的强度和较好的延伸率,应用前景广阔。但是超高的屈服强度使得qp钢的成形和回弹问题依然很严峻,尤其是较大的回弹问题导致模具不断返修,浪费了大量的时间和成本。本文基于自主设计的弧形件对qp980钢的回弹问题进行研究,提出了一套从准确预测回弹,到如何减少回弹,再到对回弹进行补偿的回弹控制与补偿流程。CAE开发阶段,采用先进的回弹预测模型即Y-U材料模型,对弧形件进行回弹预测,并与目前工业上常用的两种材料模型进行对比。最后通过实验进行验证,结果显示,采用Hill+Y-U、Barlat+Y-U、Hill和Barlat材料模型预测的平均回弹值与实际值的差值分别是0.05mm、0.1mm、0.15mm和0.3mm。采用Y-U材料模型可以极大的提高qp钢的回弹预测精度。工艺优化阶段,将中心复合实验设计与响应面法相结合,对影响弧形件回弹的工艺因素压边力、下模与板料的摩擦系数和压边圈与板料的摩擦系数进行了分析,指出板料成形越充分,弧形件的回弹越小。然后对工艺因素进行基于响应面法的多目标的遗传算法优化,得到了最佳的工艺组合,使用优化后的工艺参数,模拟弧形件修边后最大回弹从0.89mm降到了0.44mm,减少了50%。回弹补偿阶段,提出了一套回弹补偿流程,提高弧形件的回弹补偿效率。此流程的第一阶段是工艺优化,基于准确的预测回弹和对工艺进行优化,尽量减少弧形件回弹,为回弹补偿提供了良好基础。第二阶段是回弹评估与回弹补偿前的鲁棒性分析,基于虚拟正交实验法对影响回弹的各工艺因素进行鲁棒性分析,分析指出弧形件会因为工艺参数的波动,导致实际生产过程中产生大约30%的尺寸不合格产品。第三阶段是回弹补偿,基于回弹预测结果对弧形件进行回弹补偿,使得补偿后的产品形状与预期形状的最大偏差从优化后的0.44mm降到0.12mm。第四阶段是对补偿后的模具进行回弹和质量控制分析,基于虚拟正交实验法对影响回弹和成形质量的各工艺因素进行鲁棒性分析,分析指出补偿后的模具冲压出的产品会因为下模与板料间的摩擦系数和压边力波动而造成产品质量波动,生产过程中增加润滑条件以及适当减少压边力,可以提高产品的合格率。最后通过实验得到的弧形件产品成形质量良好,尺寸精度符合要求,验证了本文提出的对qp钢回弹控制与补偿流程的合理性。此流程不仅可以提高回弹补偿的效率还能提高产品的合格率,避免了盲目补偿以及补偿不合理而造成的大量时间成本和经济成本的浪费。

关键词： qp980钢回弹预测减少回弹回弹补偿