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改善鋁構件的成形性

來源:輕量化技術網 浏覽次數:104 發布日期:2019-07-25

一種新工藝顯着改善了鋁-鋼拼焊闆的可成形性。在該工藝中,焊接過程作為局部固溶退火處理包含在了工藝流程中。 

      在汽車車身的生産中,使用盡可能輕,堅固但防撞的材料。在這種情況下,鋁,超高強度鋼,特别是鋁/鋼混合物仍然是所需材料性能的理想折衷方案,具有良好的成本效益平衡。拼焊闆(TWB)是一種比較成熟的用于減輕現代車身重量的材料加工方案。拼焊闆是金屬闆坯料,根據随後所承受的應力載荷,具有不同厚度或材料特性的金屬闆坯料首先在平坦狀态下焊接,然後通過成形和拉深進一步加工成輕量化部件。
集成熱處理
      對于鋼坯來說不是問題,但是對于鋁坯來說則是問題多多:焊縫的強度要低于周圍的基體材料,這是因為在焊接過程中,鋁在局部的強度會降低。這意味着在成形或深拉過程中,焊縫會發生斷裂。
      德國斯圖加特大學材料測試研究所(MPA),現已開發出一種工藝,通過将熱處理集成到制造工藝中,大大提高了鋁TWB的可成形性。新開發的熱處理策略已經将焊接工藝結合到工藝序列中作為局部固溶退火。
      通過在焊接後直接進行特定的定時熱處理或熱時效,新工藝實現了迄今無法達到的變形程度,從而實現了由鋁制成的TWB的工藝可靠集成。 另一個優點是新工藝也可以應用于由鋁和鋼制成的混合TWB。 通過節省了固溶退火工藝步驟,可以顯着降低能量使用和生産成本。
       熱時效提高強度
       該方法包括兩個步驟,可以輕松集成到制造過程中。
       在第一步中,在焊接過程中的局部固溶退火用于TWB的生産,以便在随後的低溫熱時效中僅增加冷成形之前的焊縫強度,從而避免應變局部化。
       第二次熱時效在烘烤硬化期間形成之後發生,提高了包括焊接在内的整個部件的強度,直到達到性能特征。
該方法的适用性已在拉伸試驗中得到證實,經過适當處理的焊縫符合EN AW 6016(T4)标準。
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