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不锈钢-碳钢层合板（简称层合板）属于金属基层状复合材料，采用爆炸+轧制工艺制成，其界面冶金结合性能牢固，综合性能优良。激光弯曲成形技术是利用高能激光束照射板材表面产生局部高温，引发局部热应力使板材发生塑性变形的柔性加工技术。本文以SUS304/Q235A不锈钢-碳钢层合板为研究对象，分析不锈钢-碳钢层合板激光弯曲前后材料性能，并以此为依据进行激光弯曲成形试验，对激光多道扫描弯曲成形效率与圆弧扫描弯曲成形特征进行研究，主要工作内容如下： （1）不锈钢-碳钢层合板激光弯曲前后材料性能分析。轧制层合板基板不锈钢层主要组织为马氏体与奥氏体，碳钢层主要组织为铁素体与珠光体。激光弯曲后，激光扫描线处生成Fe3O4，不锈钢层奥氏体组织增多，碳钢层产生一定的奥氏体。激光弯曲加工后，不锈钢层奥氏体相变区显微硬度降低145.4HV，层合板屈服强度均值降低356.4MPa；抗拉强度均值降低270.64MPa；伸长率均值由0.95%增至15.16%。层合板激光弯曲后与轧制基板相比强度有所降低，但仍高于材料性能要求，同时韧性显著提高，为后续激光弯曲成形试验材料性能有效性提供依据。 （2）不锈钢-碳钢层合板激光多道扫描弯曲成形效率分析。本文中弯曲成形效率是相同能量输入下弯曲成形角度值，即相同能量输入下弯曲角度大成形效率高。激光单道扫描次数增大层合板弯曲角度随之增大，激光单道扫描24次后随扫描次数增大层合板弯曲角度增量显著减小；相同扫描次数下，即能量输入相同，与激光单道扫描弯曲相比，层合板激光多道扫描24次、36次、48次、60次弯曲角度分别增大10°32′、12°48′、12°20′、6°36′；在大弯曲角度区域，激光多道扫描策略能避免层合板上层不锈钢裂纹产生。将层合板预调整后倾斜装夹，激光多道扫描200次层合板弯曲角度可增至93°26′。 （3）不锈钢-碳钢层合板激光圆弧扫描弯曲成形试验研究。激光圆弧扫描过程中，激光扫描次数n影响层合板弯折区能量输入；激光功率P、离焦量H以及激光扫描速度v影响激光作用区域能量密度；激光圆弧扫描半径R及层合板宽度W影响激光作用热应力分布；激光扫描基准线至自由端长度L及层合板厚度h影响层合板弯曲变形抗力，详细分析相关参数对层合板弯曲角度以及曲面变形量的影响规律。最终，基于激光圆弧扫描弯曲成形特征，采用激光圆弧扫描弯曲策略试制圆弧槽形及圆顶形样件。 本文通过对不锈钢-碳钢层合板材料性能及其成形试验研究，为提高板材激光弯曲成形效率及三维曲面成形提供理论与试验依据，同时有助于推动不锈钢-碳钢层合板激光弯曲成形技术的工程应用。