研究焊缝形式对拼焊板的性能和成形性的影响,利用ABAQUS有限元软件仿真和进行单向拉伸试验对激光拼焊板强度、综合延伸率进行分析、验证,对拼焊板基板板材、焊缝及其焊缝热影响区进行金相学和硬度研究,运用Dynaform有限元软件对其冲压成形极限进行仿真并进行冲压试验来验证焊缝对拼焊板成形性的影响。试验结果表明,对于同质同厚不同焊缝形式的拼焊板板材拉伸断裂均发生母材处,且折线焊缝拼焊板比其直线和圆弧焊缝形式拼焊板的抗拉强度都高,抗拉强度最高的为θ=20°的折线焊缝形式。焊缝处的硬度增加导致延伸率明显低于基板板材,不同焊缝形式的冲压成形极限普遍低于基板板材,且对比相同焊缝形式不同厚度的拼焊板,厚度越大的成形极限越高。对于有焊缝的板材中,板材材料厚度1mm且焊缝形式为θ=20°折线焊缝时成形极限最大。

焊缝对同质等厚拼焊板成形能力的影响远大于母材强度或厚度存在差异的拼焊板。运用数值模拟方法分别对直线焊缝和圆弧焊缝同质等厚拼焊板进行胀形试验,主要研究了焊缝K值、焊缝n值、焊缝位置以及圆弧焊缝半径对拼焊板成形能力的影响规律。并通过正交试验以及极差分析得到了焊缝各因素影响拼焊板成形能力的主次顺序。研究结果表明,焊缝应变硬化指数n值是影响拼焊板成形能力的关键因素,应从增大焊缝n值入手制定母材拼焊工艺。此外,对于同质等厚拼焊板,圆弧焊缝相对于直线焊缝具有更好的成形能力。因此,在相同的工艺条件下,用圆弧焊缝代替直线焊缝可以适当的提高拼焊板的成形能力。

拼焊板广泛应用于汽车车身部分。文中讨论了拼焊板常用的焊接方法及其成形性能，分析了不同组合形式裂纹容易发生的部位，以及焊缝移动的控制方法。