武汉理工大学胡志力研究员团队 | 《机械工程学报》第六届青年杰出论文报道（一）

《机械工程学报》、《Chinese Journal of Mechanical Engineering》是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的中国机械工程领域的学术刊物，主要报道机械工程领域及其交叉学科具有创新性的基础理论研究、工程技术应用的优秀科研成果，两刊均已成为国内外机械工程领域具有高影响力的学术期刊。

科学的未来在青年。在我国从“制造大国”向“制造强国”迈进之时，青年科技工作者是科技创新的生力军。《机械工程学报》编辑部JME学院旨在团结青年、凝聚青年、服务青年，构建平等、宽松、自由的学术交流平台。

高影响力论文评选活动由中国机械工程学会、两刊编委会、董事会以及编辑部JME学院共同组织策划，旨在评选出创新性强、学术影响力高、关注度广的优秀论文，并予以奖励优秀论文的作者。

报道顺序不分先后

论文作者：胡志力 范新欣 华林

作者代表：胡志力

单位：武汉理工大学

个人简介：武汉理工大学研究员，博士/硕士生导师。主要从事水路交通智能系统控制与人机共融、交通安全与信息化、智能船舶等方面研究。先后主持国家863课题、国家自然科学基金、国家重点研发计划‘交通基础设施’重点专项、工信部高技术船舶专项、交通运输部信息化技术研究项目、湖北省基金重点项目等。

论文背景：铝合金拼焊成形技术可以达到材料轻量化和结构轻量化的双重减重效果，已经成为国际轻量化技术研究热点。然而高强铝合金 FSW拼焊板室温成形性差，热成形过程中焊核区细晶容易异常长大，难以满足构件性能要求。针对上述问题，本文研究了铝合金FSW拼焊接头微观组织演化及其对成形性能的影响规律，建立了热力耦合调控铝合金FSW拼焊接头组织稳定性和高塑性的方法，开发了铝合金拼焊板热冲压精确成形技术，提高了铝合金FSW拼焊接头成形性和细晶组织稳定性，实现了高强铝合金汽车中立柱FSW拼焊成形样件试制与工程应用。

实验方法：

拉伸试验，杯突试验，ASAME 网格应变测试。

结论：

(1)接头各区域应变差异变大，接头最低应变值位于焊核区，最高应变位于前进侧热影响区；(2)焊后热处理可以改善接头变形的不均匀性，提高成形性；(3) 焊接热输入量越大，焊缝细晶热稳定性越好；（4）热成形高强铝合金FSW构件抗拉强度达425 MPa，相比焊态构件提高118%。

图1 FSW热冲压构件细晶组织控制

图2热冲压车身B柱构件和力学性能

资助项目：

国家自然科学基金（51775397）；中国汽车产业创新发展联合基金（U1564202）；湖北省技术创新重大专项（2019AAA007）。

创新点：

阐明了高强铝合金FSW 接头拉伸变形规律，建立了不同失配比接头塑性变形应力应变场分布理论模型，揭示了热处理工艺条件对FSW接头组织状态和成形性作用机制，开发了高强铝合金FSW 拼焊成形组织AGG抑制工艺方法，发明了铝合金拼焊板固溶时效一体化成形技术，首次实现了高强铝合金汽车中立柱FSW拼焊成形样件试制，并应用于东风汽车公司。

引用本文：

胡志力, 范新欣, 华林. 高强铝合金FSW拼焊板变形规律与成形技术[J]. 机械工程学报, 2020, 56(6): 206-212.

责任编辑：恽海艳

责任校对：张 强

审 核：张 强

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