3. 2. 3 焊缝对FLD 的影响
等厚拼焊板在成形时,拼焊板的成形性能除了与材料的性能有关外,还取决于焊缝与受力方向(主应变方向) 的相互关系,图8 是拼焊板FLD 试样。试验结果表明,当焊缝平行于受力方向时(主应变方向) ,在焊缝部位出现破裂,使成形性能(FLD) 降低,拼焊板的极限拱顶高度LDH 与母材相比下降了23 %;当焊缝垂直于受力方向时,焊缝强度较高不易变形,所以不易在焊缝处破裂,通常是在薄弱材料(或厚度较薄) 一侧发生破裂。这时,性能较差的材料是限制成形的主要因素,其变形程度与母材基本一致或略低于母材,图9 和图10 分别是LDH(极限拱顶高度) 和FLD(成形极限图) 。
不等厚拼焊板在成形时,拼焊板的成形性能与两种材料的厚度比有关,因为成形极限的平面应变点( FLD0 ) 与板厚有直接关系, FLD0 = (67. 304t +110. 95) n ,厚度大的钢板其冲压成形性能显然比薄的钢板好。试验结果表明,大多数情况断裂都发生在板厚较薄材料一侧,厚度比越大,薄板一侧变形越大,与焊缝垂直于拉伸方向的拉伸试验结果相似。从图8b 可以看出,一般在离焊缝3～5mm 部位破裂,由于厚度差异造成截面显著改变,而产生了应力集中,在此处变形急剧增大,导致开裂。
4 结论
(1) 焊缝对拉伸试验的塑性变形有明显影响,使拼焊板的屈服强度提高,应变硬化指数n 值和伸长率A 值降低。
(2) 焊缝使模拟成形性能的扩孔率、杯突值和成形极限显著降低。在FLD试验中,焊缝的受力方向(主应变方向) 与变形有直接关系,焊缝平行于受力方向时(主应变方向) 拼焊板的成形性能最差。
(3) 不等厚拼焊板的成形性能取决于两种材料的强度比和厚度比,焊缝明显向厚板一侧偏移。因此,合理地选用拼焊材料,使拼焊板冲压零件的变形保持均匀,而焊缝偏移最小,是今后拼焊板应用技术的重点 |
