超高强度钢在汽车上的应用.

高强度钢在汽车车身上的应用

彩钢结构网发布日期:2011-02-28 10:31 文章采编：彩钢结构网点击: 144次目前，国内外很多新上市的车广泛应用了先进高强度钢，如双相钢、相变诱导塑性钢、复相钢及马氏体钢。有些采用了热冲压成形技术，抗拉强度大于1300MPa，大大提高了汽车车身的结构强度及能量吸收能力。国内现在能够方便地获得冷冲压超高强度板材并开发关联模

目前，国内外很多新上市的车广泛应用了先进高强度钢，如双相钢、相变诱导塑性钢、复相钢及马氏体钢。有些采用了热冲压成形技术，抗拉强度大于1300MPa，大大提高了汽车车身的结构强度及能量吸收能力。

国内现在能够方便地获得冷冲压超高强度板材并开发关联模具。宝钢已经开发出成熟的热冲压

B1500HS系列板材，初步具备热冲压模具设计和制造能力。

到目前为止，对于高强度钢板还没有一个统一的定义。最常见的定义就是基于Volvo汽车公司和SSAB联合发布的标准。根据这个标准，高强度钢板的屈服强度应为340～600MPa，超高强度钢饭的屈服强度应为600～800MPa，特高强度钢板的屈服强度至少应为800MPa。

由于超高强度板具有高的加工硬化能力，其与成形性相同的普通钢相比，具有很强的吸收能量能力，广泛应用于结构梁类零件。这些梁类件除具有吸收能量的作用，还与其他零件进行搭接，形状比较复杂。而单件的基准往往就是关联的分总成的定位基准，对形位公差要求较高。

为了保证碰撞后的车内空间，要求结构梁类零件没有变形或变形量很小，超高强度板恰好具有这样的优点。典型的应用零件有前、后门左/右防撞杆（梁），前、后保险杠，A柱加强板，B柱加强板，C柱加强板，下边板，地板中通道，车顶加强梁等。

要获得超高强度的车身钣金件有两种方法：一种是采用冷冲压；另一种是采用热冲压专用钢板通过热冲压制成。

超高强度板的冷冲压与普通冷冲压的工序差别不大，一般都有落料、拉深成形、冲孔切边、折边、整形等工序。模具有特殊的要求，主要体现在工作型面的材质、硬度和表面处理上。材质使用DC53、D2、SKDII等，采用PVD表面处理，硬度达到3300HV左右。同时，模具调试复杂、困难，周期长。一般采用油压机生产，需要较长的保压时间，产品的反弹、扭曲、起翘都比较严重。

热冲压与普通冷冲压有较大的区别。热冲压是一种将含硼元素坯料加热并转移到成形工具中的工艺，成形和硬化一步完成，回火可以通过在压力机中零件冲压过程中自身的热量完成，零件可以获得超过1300MPa的抗拉强度和8%的伸长率。由于硬化过程中部件仍被固定在模具内，变形被控制在最小。热冲压一般有6道工序：剪板落料、热冲压、激光剪切和冲孔、喷丸除锈和涂防锈油，其中只有第二道工序热冲压使用模具。热冲模与普通模具的区别也较大，内部要钻空以布置复杂的冷却水管，无拉延筋，工作型面的设计要考虑热胀冷缩的影响，使用耐高温的特殊模具钢，作业中要求快速合模，上下模的闭合高度较低，模具强度、寿命普遍低于冷冲压，生命周期一般在15万～30万件；另外，还需要加热装置、快速输送装置和冷却水循环系统。

每一车身有4000～5000个焊点，电阻点焊是车身构造中最重要的，也是重复性较好的连接方法之一。超高强度板焊接时，需要较高的焊接力、较低的焊接电流、较长的熔核时间。在设计焊枪的几何尺寸时，必须使焊接力有30%的富余量。尽可能选择中频变压器，有利于焊珠形成，提高焊接质量。选择硬度较高、导热较好的Cr-Cu电极头。合理设置焊接规范，一般一把焊枪需要焊几个板组的多个焊点，需要通

过多次试片焊接试验，找到合适的交集。

电弧焊在汽车制造业的连接技术中仍是代表性的重要工艺，常用的是金属惰性气体焊（MIG）。在汽车制造中，焊缝破坏性检验是控制焊接质量的关键方法，需要通过控制焊接参数（包括金属堆积、焊接电流、电流持续时间）来保证焊接有效。必须限制电流脉冲后的持续时间，保证焊缝中热量足够，并有自回火的时间。