采用Taguchi方法的鋁合金拼焊板成形性能比較研究

伍杰，錢佑臣，趙晨陽

（1. 湖南工學院 智能制造與機械工程學院，湖南衡陽 421002；2. 湖南工學院 材料科學與工程學院，湖南衡陽 421002）

近年來，由于鋁合金拼焊板強度/重量比的優勢，在汽車輕量化領域得到了越來越廣泛的應用，有成為鋼拼焊板替代者的趨勢[1-2]。與鋼拼焊板相比，鋁合金拼焊板的應用中主要存在兩個問題[3]：1）焊接性的問題。眾所周知，鋁合金的焊接性低于鋼的焊接性。鋁合金的反射率高，傳統的熔化方法（例如激光焊接等）焊接鋁合金時，容易出現熱裂紋和元素損失，極大地影響了鋁合金的應用。攪拌摩擦焊接作為一種固態連接的方法，克服了熔化焊接的缺陷，成為鋁合金焊接的常用的方法之一[4]。2）室溫成形性能的問題[5]。成形性能是板材（包括拼焊板）最重要的性能指標參數之一，得到了研究者非常廣泛的關注[6-8]。研究拼焊板成形性能的方法很多，主要包括LDH實驗[6]、IE實驗[9]和FLC實驗[10]等。影響拼焊板成形性能的因素也很多，比如組成拼焊板的母材厚度比[11]，強度比[12]以及焊縫的方向與失配參數[13]等；不同的焊接方法對拼焊板的成形性能也有一定的影響[14]；此外，拼焊板與成形模具之間接觸配置對成形性能也有影響。

為了研究上述因素對鋁合金拼焊板成形性能的影響，采用實驗方法研究了攪拌摩擦焊接和激光焊接方法制備的鋁合金AA5754拼焊板的成形性能，研究了Face-Root 配置和厚度差異對極限拱頂高度值（Limiting dome height，LDH）的影響，此外，還采用Taguchi方法分析了3種因素對LDH值影響的重要程度。……