汽车用高强钢的选用工艺及常见问题

前言

目前全世界拥有6.25亿辆汽车将消耗大量能源、排放和环境污染。传统高强度钢的强度等级难以**过600MPa。即使添加大量合金元素来提高其强度，也会出现焊接性能差等问题，从而影响其使用。

在汽车制造中，使用**高强度钢（AHSS）薄板材料后，车身重量会下降20%左右，整车重量会下降3-5%，汽车燃油消耗会下降2%左右，汽车废气排放会有所改善。新材料及其相应新技术中的板材制造技术、智能冲压技术和激光技术给现代车身制造技术带来了新的飞跃。

一

**高强度钢的类型及其用途

车身采用**高强度钢板，主要是指AHSS包括：双相钢（DP）、塑性钢的相变诱导（TRIP）、复相钢（CP）和马氏体钢（MS）等等。这种钢主要通过相应的相变来加强组织结构，达到相对的**高强度(强度范围为500-1500MPa），并具有疲劳强度高、塑性成型、碰撞吸收性能好、减振潜力高、平面各向异性低等优点。

   表1汽车**高强度钢的类型及其用途

二

**高强度钢的加工工艺

新材料的特性必然会产生新的加工工艺，新的加工工艺是新材料正确使用的根本保证。目前，汽车**高强度钢板生产有以下特殊加工工艺。

   1.定制板材工艺

   2.冲压智能技术

   三、液压成型技术

板材零件的液压膨胀成型属于内高压液压成型。

   4.激光成型和激光技术

激光照射板表面的某一部分瞬间加热**温。同时，加热区的热膨胀使板与激光源弯曲，冷却成型，或在激光加热过程中冲压成型。因此，激光成型技术适用于工具在结构限制下无法靠近、冲压小的情况下。

   5.变压边力技术

传统的恒压边力成型往往难以控制钣金零件起皱、厚度过大、开裂等缺陷。因此，建议在不同变形特性的成型阶段设置不同的压边力，利用材料的成型性能提高零件的成型质量，提高产品的合格率。

三

生产和使用高强高强钢的主要问题

   1.高强度钢生产技术问题及解决方案

   表2 高强度钢生产技术问题及解决方案

   2.使用高强度钢的主要问题

①高强度钢的成型

高强度钢塑性差，变形时易开裂，变形阻力大，成型后回弹大，零件尺寸精度差。通过高强度钢板的激光焊接板，变形较大的零件由软钢或成形较好的高强度钢承受，变形较小或需要承受较大负荷的零件采用高强度等级的高强度钢。此外，还开发了液压、温度和热冲压等新的成形技术。

②高强度钢焊接问题

由于生产工艺不同，合金元素的添加量也应不同。当冷却速度较低时，必须添加更多的合金元素，但也会导致焊接性能恶化。对于高强度钢涂层产品，涂层成分及其组织结构和涂层厚度都会影响其焊接性能。

③高强钢的涂装问题

高强度钢合金元素的表面丰富和氧化会影响其涂层性能。涂层的化学成分和涂层的表面形状也会影响材料的涂层性能。高强度钢合金元素的表面丰富和氧化是通过热处理过程中炉内的大气控制来控制的，从而提高高强度钢的涂层性能。用酸洗法清洗扩散到涂层表面的合金元素，然后镀一层非常薄的镍，以提高其涂层性能。

结语

高强度钢汽车板是未来汽车板发展的主流。高强度钢的广泛使用是解决汽车减肥、节能、安全、环保问题的重要途径与铝合金和镁合金相比具有较强的竞争力。目前，需要进一步研究TRIP钢的微观机制增加了其延展性，积极探索冷轧和热轧TWIP钢铁商业化生产，加强DP钢和TRIP此外，还应加强成形过程中数值模拟技术的发展。