汽车用先进高强钢的成形性能
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高强钢焊接工艺及接头组织与性能研究摘要高强钢具有高强度、高韧性的优点,被广泛用在液压支架、汽车车壳上。
本文从焊接工艺、焊接接头组织、力学性能等特点对国内外高强钢焊接方面的研究成果进行了综述,得出高强钢焊接接头各个区域的组织与性能不同,在不同焊接规范下相同区域的金相组织基本相似,熔合区因组织不均匀为最薄弱环节,指出防止高强钢热影响区的脆性破坏以及提高钢的韧性是今后高强钢焊接研究的重点。
关键词:高强钢,焊接工艺,组织,力学性能Study on Welding Process and Microstructure and Propertyof High Strength SteelAbstractHigh strength steel with high strength, high toughness advantages, are widely used in hydraulic support, car shell. From aspects of welding process, joint microstructure and mechanical properties of high strength steel welding, the research results of the high strength steel welding at home and abroad were summarized. It indicates that the microstructure and mechanical properties of high strength steel weld joints are different in different regions, while the metallographic structures of the same region are basically similar under different welding parameters, the fusion zone is the weakest area due to the inhomogeneous microstructure. It is pointed out that to prevent the heat affected zone ( HAZ ) from brittle failure and to improve the toughness of the HAZ are the focus of future research on high strength steel welding.Key words:High strength steel, Welding process, organization, Mechanical properties目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (1)1. 高强钢的发展状况 (2)1.1 高强钢的生产与发展 (2)1.2 高强钢的性能与分类 (2)1.3 高强钢的应用前景 (5)2. 高强钢焊接研究现状 (6)2.1 激光焊接 (6)2.2 气体保护焊 (7)2.3 电阻点焊 (7)3. 高强钢焊接工艺 (8)4. 高强钢焊接接头组织与性能研究 (9)4.1 焊接接头组织分析 (9)4.2 焊接接头力学性能分析 (10)5. 结语 (10)参考文献 (11)前言高强钢作为21世纪新一代钢铁材料,具有高强度和良好的塑韧性等力学性能,为现代制造业开启了新的发展空间。
汽车用钢知识大全汽车用钢主要分为两类:一种是汽车车身用钢,它构成了汽车的外壳和骨架;一种是汽车用合金结构钢,它是构成汽车发动机、传动系统、悬架系统等的核心材料。
接下来,我们为大家详细介绍。
一、汽车车身用钢我们先来看汽车车身用钢。
承载式车身,整个车身是一体的,钢铁组成了他的骨架,而发动机、传动系统、前后悬挂等部件都装配在这幅骨架上。
下图是车身结构图。
我们从外而内逐一分析。
1. 汽车车身外板用钢汽车车身外板用钢主要用于制造前、后、左、右车门外板、发动机罩外板、行李箱盖外板等零件。
它应具有很好的成形性、抗腐蚀性、抗凹性和良好的电焊性。
汽车车身外板多用镀层板,以满足防腐要求,为了提高抗凹性,多用烘烤硬化钢、高强IF钢以及高成形性的冷轧退火双相钢(如DP450)。
镀层板多用热镀锌板、热镀锌铁板、电镀锌板、电镀锌-镍板等。
2. 车身内板用钢透过汽车外板,我们可以看到车身内板的零件形状更为复杂,这要求车身内板用钢应具有更高的成形性和深冲性能,因此车身内板多用冲压成形性和深冲性能优良的IF钢,少量用高强IF钢,其镀层要求与外板类同。
3. 汽车的车身结构件再往里,我们可以看到汽车的车身结构件,如下图所示。
它与汽车的安全和轻量化息息相关。
因此选材需要既有高强度,又有高塑性。
先进高强度钢(AHSS)由于具有较好的强塑性结合、良好的碰撞特性和更高的疲劳寿命,多被用在车身结构件上。
比如它在前、后保险杠骨架以及A柱、B柱等重点部位得到了广泛的应用,在发生撞击时,尤其在正面和侧面撞击时,可有效减少驾驶舱变形,保护驾乘人员的安全。
先进汽车高强度包括双相钢、马氏体钢、相变诱导塑性钢、复相钢、淬火延性钢。
二、汽车用合金结构钢了解了汽车的外壳和骨架用钢,我们继续来了解下隐藏在车身内部的汽车用合金结构钢。
主要包括:轴类用调质钢和非调质钢、齿轮用钢、各种弹簧用钢以及各类高强度标准件用钢。
1. 轴类用调质钢和非调质钢在您爱车上,各种各样的轴可是大功臣。
武钢高强汽车用钢板开发研究随着排放和碰撞安全法规的日益严格,以及消费理念的变化,对汽车燃油经济性和安全性的要求也越来越高,在汽车轻量化制造的同时提高安全性成为汽车工业发展的必然趋势。
国际钢协世界汽车用钢联盟项目未来钢制汽车FSV计划的研究结果表明,在不增加生产成本的前提下,通过大量使用先进高强钢(97%的HSS和AHSS应用比例)和先进制造技术,可以在满足碰撞安全要求的同时,较标杆车实现35%的白车身减重。
FSV项目体现了钢铁产品持续不断的轻量化潜力。
钢铁材料占汽车质量的70 %~80 %开发高强度钢板,提高高强钢应用比例,可以有效减轻车身质量。
武钢是国内的主要汽车用钢板供应商,根据汽车各部位零件的特点,开发出系列高强度汽车钢板,可满足汽车整车制造需要。
同时,武钢近年着力开发先进制造技术,加强先期介入EVI技术服务能力建设,强化与用户的技术沟通与技术支持,促进汽车和钢铁工业的共同进步。
高强度IF钢和烘烤硬化BH钢主要用于制造车身覆盖件。
这2个钢种兼具高强度和高深冲性能的优点,可以冲压成复杂的汽车覆盖零件。
用于替代传统深冲IF钢时,可以减薄零件厚度,减轻零件质量;同时,由于其屈服强度较高,特别是BH钢,在零件烘烤硬化后屈服强度可以增加40 MPa左右,提高了外板件的抗凹陷性。
BH钢控制和利用铁素体基体的自由碳原子,在烘烤过程碳原子重新固定在冲压塑性变形过程产生的位错里,从而提高屈服强度。
因此,BH钢具有时效性,需要在出厂后的3个月内使用,这对汽车厂的物流和冲压生产控制能力提出较高要求。
目前国内BH钢主要用于高档轿车的面板,以180 MPa和220 MPa级热镀锌钢板为主。
2车身安全结构件用高强钢车身碰撞安全设计的基本思想是,前仓和后仓部分相对于乘员区较软,在发生碰撞时尽可能地在前后仓产生塑性变形以吸收撞击能量;为保证乘员安全,乘员区应尽可能地减少变形,确保有效生存空间。
从材料的角度,体现在提高材料屈服强度、增加零件的刚度;低的屈强比(高应变强化能力)和高的伸长率则有利于提高材料拉伸曲线的下阴影面积,从而提高能量吸收能力。