Dependence of the Joint Strength on Different Forming Steps and Geometry in Hybrid Compound Forging of Bulk Aluminum Parts and Steel Sheets
Dependence of the Joint Strength on Different Forming Steps and Geometry in Hybrid Compound Forging of Bulk Aluminum Parts and Steel Sheets
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散装铝件和钢板混合复合锻造中接头强度对不同成形步骤和几何形状的依赖性
DOI：
10.1016/j.promfg.2020.04.282
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Wesling
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kriwall;Stonis;Treutler;Wesling
铝合金块体与钢板的混杂复合锻造是材料轻量化设计与结构轻量化设计的结合。在此过程中，铝块部件和钢板金属被组合并同时成形。材料接头通过变形产生，使用锌作为焊接材料。这防止了脆性金属间Fe-Al相的产生以及接触腐蚀。锌层通过热浸镀施加到铝块部件上。为了通过成形形成材料锁定连接，在第一实验试验中确定合适的参数，例如成形温度。显微切片显示，锌层在形成后仍然是完整的。本文研究了不同成形步骤和不同表面形状的铝合金块体零件对接头强度的影响。成形试验表明，铝零件的进一步成形，导致更大的变形，导致两个连接伙伴之间更强的连接。但是，由于施加的力可以传递到钢板上，导致意外变形，因此成形存在限制。测试所生成的混合零件的进一步成形能力。因此，对连接的混合部件进行深拉工艺，以查看接头是否能够承受混合部件的进一步成形。
Hybrid compound forging of aluminum bulk parts and steel sheet metals is a combination of material lightweight design and structural lightweight design. During this process, an aluminum bulk part and a steel sheet metal are combined and formed simultaneously. A material joint is generated by deforming, using zinc as solder material. This prevents the generation of brittle intermetallic Fe-Al-Phases as well as contact corrosion. The zinc layer is applied to the aluminum bulk part by hot dipping. To create a material locking connection by forming, suitable parameters such as the forming temperature are identified in first experimental trials. Microsections showed that the zinc layer is still intact after forming. In this paper the investigation of the effects of different steps of forming and different geometries of the aluminum bulk part surface on the joint strength are described. The forming tests show that a further forming of the aluminum part, resulting in a bigger deformation, leads to a stronger connection between both joining partners. But there is a limit to the forming since the applied forces can transfer to the steel sheet leading to an unintended deformation. The generated hybrid parts are tested for their ability for further forming. Therefore, the joined hybrid parts are undertaken a deep drawing process to see if the joint withstands further forming of the hybrid part.
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