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铝合金拼焊板成形中的失效问题

2021年07月23日 云南机械设备网

2017-04-15 22:28:07来源: 贤集网

铝合金拼焊板在应用中需要解决的另一个问题就是冲压成形中的失效问题,铝合金拼焊板成形中的失效模式主要包括断裂、起皱、回弹和焊缝移动。研究铝合金拼焊板断裂失效的文献最多,主要原因是断裂失效通常和成形性能联系起来。影响拼焊板成形中的断裂失效的因素很多,比如焊缝的方向、焊接方法、厚度比和强度比等。

通过研究采用不同焊接方法制备的铝合金拼焊板发现,对于纵向焊缝,断裂同样发生在焊缝上,并向母材方向扩展;而对于横向焊缝,断裂产生的位置不仅与受力状态有关,而且与母材的厚度比有关,当厚度比较大时,断裂发生在母材上,而厚度比较小时,断裂产生于焊缝中。MilesMP等采用试验的方法发现,采用搅拌摩擦焊和钨极气体保护焊方法制备的退火铝合金拼焊板,在受到横向载荷时,断裂分别发生在焊缝的热影响区和焊缝上。而同时又发现,对于采用搅拌摩擦焊方法制备的铝合金拼焊板,即使是纵向焊缝,断裂也就可能发生在母材上。

起皱是板材冲压成形中最常见两种失效形式之一,但是研究拼焊板冲压成形中起皱行为的文献很少,研究铝合金拼焊板起皱问题的文献基本没有。主要原因可能是起皱一般采用通过压边圈施加压边力的方法控制材料的流动。在不产生断裂失效模式的情况下,采用合适的压边力,就可以消除成形中的起皱现象。采用有限元的方法研究了铝合金拼焊板加工成形中的回弹问题,结果表明,考虑焊缝处的力学性能预测的回弹结果更加接近真实的回弹的大小。

针对铝合金拼焊板冲压成形中的失效问题,基于连续介质损伤力学的有限元模拟,采用量纲分析方法结合实验研究的方法预测铝合金拼焊板冲压成形中的失效模式,建立铝合金拼焊板冲压成形中的失效机制图,是研究铝合金拼焊板的失效机理,预防失效产生的重要方法。

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