张思佳, 胡贤磊, 刘相华

(东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室, 辽宁 沈阳 110819)

国家“十三五”规划中指出,“改革、调整、绿色、创新”是钢铁行业未来的发展主线[1].在这种背景下,节能减排和高端制造成为钢铁行业的主要发展方向.传统方法轧制钢板追求厚度均匀,但是钢板在服役过程中所承受的载荷往往分布不均匀,以均匀的厚度承载不均匀的外力,势必造成材料浪费[2].基于负荷裕量优化分配理论,通过轧辊在垂直方向的刚性位移速度和轧辊旋转速度相互配合,制备厚度与载荷相匹配的变厚度板材,称为轧制差厚板(以下简称差厚板)[3-5].使用差厚板代替等厚度板,可以实现“节能、减排、降成本”的目标,已经被广泛应用于汽车工业[6].

由于差厚板沿轧制方向的厚度和力学性能分布不均匀,使其在成形过程中的应力应变分布、金属流动规律以及各区域变形速度等成形特征变得更加复杂.因此,差厚板的成形规律不同于传统等厚度板,也无法完全借鉴局部加强板和激光拼焊板等变厚度板材[7].

20世纪90年代,差厚板在德国亚琛工业大学被成功开发出来后,科研人员投入了对其成形性能的研究,主要探究应用差厚板制备复杂零件的可行性.Kleiner等[8]总结了差厚板的成形技术,包括柔性模具可调系统、快速分段模具系统以及液压胀形等.Urban等[9]将液压胀形技术应用于差厚板,成功地试制了变厚度盖板和变厚度横梁.Puteen等[10]对差厚板液压胀形……