基于正交设计的高强度钢矩形管热辊压工艺参数优化分析
2022-08-04吴俊源韩静涛马晓燕
现代交通与冶金材料 2022年4期
吴俊源,韩静涛,王 宇,马晓燕
(1. 广西柳州钢铁集团有限公司技术中心,广西 柳州 545002;2. 北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083;3. 欣诺冷弯型钢产业研究院(曹妃甸)有限公司,河北 唐山 063200)
引 言
随着汽车产量的稳定增长,汽车工业引发的能源、资源紧张以及环保问题也日趋严重[1-2]。以高强度钢为代表的轻量化材料的应用,可以有效降低车身重量,达到节能减排的目标[3-5],是实现汽车轻量化的主要途径之一[6]。高强度钢矩形管作为客车车身骨架的主要结构件[7],可以同时提升安全性能和燃油经济性。
高强度钢矩形管的主要成形工艺为辊压成形,然而,由于屈服强度的大幅提升,冷成形时面临诸多难题,比如回弹变形[8-9]、板带翘曲与褶皱[10-11]、裂纹缺陷[12-13]等。虽然通过合理控制工艺参数,可以显著改善成形质量,但角部冷作硬化效应严重[14],强塑积降低是所有板带弯曲成形工艺的通病,这与强塑积不断提升的高强度钢发展趋势背道而驰[15]。此外,冷作硬化效应严重还会增大角部残余应力[16],导致后续焊接过程中的开裂风险大幅提升。
近些年来,以热冲压为代表的高强度钢热成形技术广泛应用[17-19],为传统冷成形工艺的发展提供了新的思路。国内外学者先后进行了热辊压成形工艺的相关试验研究。Lindgren 等[20]和Kim 等[21]以钢板为原材料,分别采用接触电阻加热技术和火焰加热技术,对板料待弯曲部位进行预加热,然后进行了多道次热辊压成形试验,改善了开口型材的回弹、开裂等质量缺陷。……
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