【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于板材处理成形领域，具体涉及一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法。
技术介绍
1、随着汽车工业进一步发展，节能与安全成为未来发展的重点方向。研究表明，汽车质量每下降10％，其燃油经济性将提高6-8％，排放下降4％。轻量化是实现汽车节能减排最直接有效的手段之一。近年来，随着第一代、第二代、第三代高强钢的开发成功，因其具有高屈服强度和高抗拉强度等优势，高强钢在汽车车身尤其是白车身中使用比例不断提高，逐渐替换原有的普通冷轧汽车板，成功实现了在保证成本不变甚至略有下降的情况下，达到高强减薄轻量化的效果。但随着材料强度不断增加，材料成形性不断下降，尤其对于复杂构型零件，材料越来越难以加工成形，因此急需一种局部热处理软化技术提高材料局部成形性。
2、与传统热处理比如感应线圈局部软化、整体退火等相比，激光能量密度高、准备时间短、加热速度快，加工时间通常小一个数量级；激光方向性好且激光轨迹和功率通过编程可实现精确实时负反馈控制，自动化程度高，可稳定实现定向选区软化，保证对材料特定局部进行灵活方便的热处理，避免了额外的加热装置设计和加工制作费用。激光热处理解决了传统金属热处理不能解决或不容易解决的技术难题，具有不可替代的优势，在国内外受到了高度重视，近二十年来得到了迅速的发展。
3、申请号为：cn200810203706.2的专利技术申请，公开了“一种提高430铁素体不锈带钢成形性能的方法”，其包括如下步骤：a.热轧，终轧温度900-1000℃，轧出热卷按750850℃卷取温度卷取后，直接在线水槽冷
4、申请号为：cn 201180073901.8的专利技术申请，公开了“一种使用激光热处理制备具有不同强度钢产品的方法及其中所用的热淬火的钢”，所述制备钢部分的方法包括下列步骤：(a)制备包含0.1-0.5重量％的c、0.1-0.5重量％的si、0.5-3.0重量％的mn、0.1重量％或更少的p、0.05重量％或更少的s、0.01-1.0重量％的cr、0.1重量％或更少的al、0.2重量％或更少的ti、0.0005-0.08重量％的b且余量为fe和不可避免的杂质的材料；(b)通过将所述材料形成预定形状来生产成形体；和(c)通过对所述成形产品中需要高强度的部分进行激光热处理将所述高强度部分局部强化。
5、申请号为：cn 201710882183.8的专利技术申请，公开了“一种激光局部热处理提高铝合金板成形性的方法”，利用激光局部热处理对铝合金板材局部改性，通过激光的短时局部热处理工艺，大大提高局部改性后的铝合金板材的成形性，从而为形变量大、几何形状复杂的铝合金板材类零件的室温成形提供一种新方案。该方法的核心思想是通过激光局部热处理提高铝合金板的成形性，基于激光热处理对铝合金板材局部改性最终提高铝合金板成形性能，主要包括t6态铝合金的局部软化和t4态铝合金的局部硬化两种方式，通过合理制定铝合金板的激光处理路径及激光工艺参数可显著提高铝合金板室温下的成形极限。
技术实现思路
1、为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其技术方案具体如下：
2、一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
3、s1：针对高强钢及以上的钢材料，基于软件仿真的冲压成形确定出冲压开裂风险区及周边相邻区；
4、s2：将基于软件仿真出的成形板材的三维空间位置一一映射到待冲压的二维平面板材上；
5、s3：根据冲压开裂的成因，对待冲压的板材进行冲压之前相应区域的激光软化处理；
6、s4：将经激光局部软化处理后的待冲压板材进行冷冲压处理。
7、根据本专利技术的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
8、步骤s1中的冲压开裂风险区包括：因板料塑性不足导致的开裂风险及因板料厚度减薄过度导致的开裂风险两种情形；
9、据此的步骤s3具体为：
10、针对因板料塑性不足导致的开裂，对待冲压的板材进行冲压之前的开裂风险区的激光软化处理；
11、针对因板料厚度减薄过度导致的开裂，对待冲压的板材进行冲压之前的开裂风险区的周边相邻区的激光软化处理。
12、根据本专利技术的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
13、针对因板料塑性不足导致的开裂，通过实时计算板料各网格单元的等效塑性应变、等效塑性应变梯度及减薄率，区分出开裂风险区及周边相邻区。
14、根据本专利技术的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
15、针对因板料厚度减薄过度导致的开裂，通过实时计算板料各网格单元的厚度减薄率及减薄率梯度、同时结合主应变方向，区分出开裂风险区及周边相邻区。
16、根据本专利技术的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
17、当计算出有集中区域的等效塑性应变大于0.4时，对其周边相邻区进行等效塑性应变梯度的计算；
18、当有集中区域的等效塑性应变大于0.4且其周边相邻区的等效塑性应变梯度的绝对值大于0.3/mm、同时周边相邻区的减薄率的绝对值小于5e-3时，则判定等效塑性应变大于0.4的区域为冲压开裂风险区，同时将等效塑性应变梯度的绝对值大于0.3/mm且减薄率的绝对值小于5e-3的周边区域确定为冲压开裂风险区的周边相邻区。
19、根据本专利技术的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
20、当计算出有集中区域的厚度减薄率的绝对值大于0.4时，对其周边相邻区进行减薄率梯度的计算；
21、当有集中区域的厚度减薄率的绝对值大于0.4且其周边相邻区的减薄率梯度的绝对值大于0.2/mm，同时周边相邻区的主应变方向指向厚度减薄率的绝对值大于0.4的集中区域时，则判定厚度减薄率的绝对值大于0.4的集中区域为冲压开裂风险区，将减薄率梯度的绝对值大于0.2/mm的周边区域确定为冲压开裂风险区的周边相邻区。
22、根据本专利技术的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
23、以激光软化后生成回火马氏体及韧性相铁素体为目标进行激光各参数的控制。
24、根据本专利技术的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
25、对激光各参数的控制根据钢种及板材厚度进行设定；包括对功率的控制、对光斑直径的控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
10.根据权利要求9所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种基于激光热处理的局部改善超高强钢成形性的方法，其特征在于：
6.根据权利要求4所述的一种基于激光热处理的局...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晨阳，韩非，张骥超，陈自凯，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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