汽車用高強鋼的選用工藝及常見問題

時間：2022-02-15

前言

目前全世界擁有6.25億輛汽車將消耗大量能源、排放和環(huán)境污染。傳統(tǒng)高強度鋼的強度等級難以**過600MPa。即使添加大量合金元素來提高其強度，也會出現(xiàn)焊接性能差等問題，從而影響其使用。

在汽車制造中，使用**高強度鋼（AHSS）薄板材料后，車身重量會下降20%左右，整車重量會下降3-5%，汽車燃油消耗會下降2%左右，汽車廢氣排放會有所改善。新材料及其相應(yīng)新技術(shù)中的板材制造技術(shù)、智能沖壓技術(shù)和激光技術(shù)給現(xiàn)代車身制造技術(shù)帶來了新的飛躍。

一

**高強度鋼的類型及其用途

車身采用**高強度鋼板，主要是指AHSS包括：雙相鋼（DP）、塑性鋼的相變誘導(dǎo)（TRIP）、復(fù)相鋼（CP）和馬氏體鋼（MS）等等。這種鋼主要通過相應(yīng)的相變來加強組織結(jié)構(gòu)，達到相對的**高強度(強度范圍為500-1500MPa），并具有疲勞強度高、塑性成型、碰撞吸收性能好、減振潛力高、平面各向異性低等優(yōu)點。

表1汽車**高強度鋼的類型及其用途

二

**高強度鋼的加工工藝

新材料的特性必然會產(chǎn)生新的加工工藝，新的加工工藝是新材料正確使用的根本保證。目前，汽車**高強度鋼板生產(chǎn)有以下特殊加工工藝。

1.定制板材工藝

2.沖壓智能技術(shù)

三、液壓成型技術(shù)

板材零件的液壓膨脹成型屬于內(nèi)高壓液壓成型。

4.激光成型和激光技術(shù)

激光照射板表面的某一部分瞬間加熱**溫。同時，加熱區(qū)的熱膨脹使板與激光源彎曲，冷卻成型，或在激光加熱過程中沖壓成型。因此，激光成型技術(shù)適用于工具在結(jié)構(gòu)限制下無法靠近、沖壓小的情況下。

5.變壓邊力技術(shù)

傳統(tǒng)的恒壓邊力成型往往難以控制鈑金零件起皺、厚度過大、開裂等缺陷。因此，建議在不同變形特性的成型階段設(shè)置不同的壓邊力，利用材料的成型性能提高零件的成型質(zhì)量，提高產(chǎn)品的合格率。

三

生產(chǎn)和使用高強高強鋼的主要問題

1.高強度鋼生產(chǎn)技術(shù)問題及解決方案

表2 高強度鋼生產(chǎn)技術(shù)問題及解決方案

2.使用高強度鋼的主要問題

①高強度鋼的成型

高強度鋼塑性差，變形時易開裂，變形阻力大，成型后回彈大，零件尺寸精度差。通過高強度鋼板的激光焊接板，變形較大的零件由軟鋼或成形較好的高強度鋼承受，變形較小或需要承受較大負荷的零件采用高強度等級的高強度鋼。此外，還開發(fā)了液壓、溫度和熱沖壓等新的成形技術(shù)。

②高強度鋼焊接問題

由于生產(chǎn)工藝不同，合金元素的添加量也應(yīng)不同。當冷卻速度較低時，必須添加更多的合金元素，但也會導(dǎo)致焊接性能惡化。對于高強度鋼涂層產(chǎn)品，涂層成分及其組織結(jié)構(gòu)和涂層厚度都會影響其焊接性能。

③高強鋼的涂裝問題

高強度鋼合金元素的表面豐富和氧化會影響其涂層性能。涂層的化學成分和涂層的表面形狀也會影響材料的涂層性能。高強度鋼合金元素的表面豐富和氧化是通過熱處理過程中爐內(nèi)的大氣控制來控制的，從而提高高強度鋼的涂層性能。用酸洗法清洗擴散到涂層表面的合金元素，然后鍍一層非常薄的鎳，以提高其涂層性能。

結(jié)語

高強度鋼汽車板是未來汽車板發(fā)展的主流。高強度鋼的廣泛使用是解決汽車減肥、節(jié)能、安全、環(huán)保問題的重要途徑與鋁合金和鎂合金相比具有較強的競爭力。目前，需要進一步研究TRIP鋼的微觀機制增加了其延展性，積極探索冷軋和熱軋TWIP鋼鐵商業(yè)化生產(chǎn)，加強DP鋼和TRIP此外，還應(yīng)加強成形過程中數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展。

詞條
詞條說明
武漢武鋼DC04
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