薄铝硅镀层热成形钢应用技术研究

新型的薄铝硅镀层热成形钢在抗拉强度、屈服强度以及伸长率不变的情况提升了折弯角性能，在汽车应用中具有一定优势。对1 500 MPa薄铝硅镀层热成形钢进行了应用性能研究，包括成形性能、焊接性能、腐蚀性能、胶粘性能。结果显示，减薄铝硅镀层对成形性没有影响，提升了材料的焊接性能，腐蚀性能有所下降，但是总体满足设计要求，胶粘性能也无明显变化。因此，可以推进薄铝硅镀层热成形钢在车身上的批量应用。     

带状组织对热冲压成形件组织性能的影响

通过平面模具淬火试验,对不同显微组织的热冲压成形用钢进行模拟冲压,比较不同带状组织对热冲压成形用钢的拉伸性能、折弯性能的影响,同时对横纵向性能差异进行对比。结果表明:带状组织经热冲压后在厚度方向的中心会产生条带状马氏体,对各向均匀性产生影响,抗拉强度在横向和纵向上相差约36 MPa,屈服强度相差约105 MPa,折弯角度偏差6°。     

不同工艺激光拼焊硼钢板热冲压性能研究

文章以Al-Si镀层热成形硼钢板为母材,分别采用半剥层激光拼焊(partialablation)和不剥层直接填丝焊(noablation,withfillingwire)工艺制成拼焊板(TWB),研究两种拼焊板焊缝区域的力学性能、硬度和冲击韧性,并应用量产热冲压模具进行了B柱试冲,对冲压后B柱的焊缝区性能和三点弯曲性能进行了比较。研究表明:无论是半剥层激光拼焊还是不剥层直接填丝焊激光拼焊,其焊缝区域力学性能均不弱于母材,冲压后B柱零件的抗弯曲性能也与无焊缝的B柱量产零件相当。     

纳秒脉冲激光清洗对AZ31B镁合金激光焊接质量的影响

为提高AZ31B镁合金激光焊接质量,采用纳秒脉冲激光清洗对试件表面进行焊前清洗。采用扫描电镜和能谱仪分析了不同清洗方式下的表面形貌和化学成分,通过高速摄影直接观测了激光焊接动态过程,研究了不同清洗方式和参数对表面清洗效果和焊接质量的影响。结果表明,纳秒脉冲激光清洗可有效去除镁合金表面的氧化膜,且试件表面呈现细密的微结构特征。与未处理和钢刷打磨处理相比,焊前激光清洗对镁合金激光焊接小孔和熔池的稳定具有积极作用;焊缝表面鱼鳞纹均匀细小,接头显微组织沿板厚方向分布均匀,气孔和裂纹等缺陷少。焊前激光清洗可显著提升镁合金激光焊接接头伸长率。与未处理和钢刷打磨处理相比,接头伸长率分别提高50.3%和16.4%。合适的激光清洗可有效清除镁合金表面氧化膜,改善表面微结构,得到较高的接头抗拉强度和伸长率。     

2000MPa热成形车门防撞梁开发与性能研究

为了满足纯电动汽车车身的轻量化需求,采用新型2 000 MPa热成形钢替代传统22Mn B5进行车门防撞梁的轻量化设计。为验证2 000 MPa热成形车门防撞梁的应用可行性,采用LS-DYNA软件对整车进行侧面碰撞仿真分析,结果显示碰撞侵入量、侵入速度和关键零部件的塑性应变均符合设计要求。经热冲压仿真分析,2 000 MPa热成形车门防撞梁符合工艺要求,软模和硬模阶段研究了不同的加热设备和工艺参数对2 000 MPa热成形车门防撞梁组织和拉伸力学性能的影响,结果显示加热温度930℃,保温时间300 s和330 s,转移时间约12 s,可实现热成形后的抗拉强度≥2 000 MPa的性能目标。将前后车门防撞梁分别置于万能试验机上进行零件三点弯曲性能检测,结果显示前车门防撞梁三点弯峰值力大于25 k N,后车门防撞梁三点弯峰值力大于29 k N,远高于10.01 k N的设计目标值。经过2 000 MPa热成形车门防撞梁和车门内板的点焊工艺参数优化和连接设计优化,满足了前后车门系统的开闭耐久性能要求。在保证整车侧碰安全性能的情况下,2 000 MPa热成形车门防撞梁比采用传统22Mn B5质量减轻11.7%,实现显著的轻量化效果。     

CR1500HF镀锌热成形钢点焊接头性能研究

采用电阻点焊工艺研究模压淬火态CR1500HF镀锌热成形钢焊接接头性能,分析不同工艺参数对焊点接头性能的影响,并比较了镀锌涂层和裸板热成形钢焊接工艺窗口。结果表明,镀锌板焊接工艺窗口为1.2～1.6 kA（裸板的焊接工艺窗口为1.4～1.8 kA）。且随着电极压力的增大,焊接电流逐渐增大;焊接过程中镀锌板熔核中并未出现液态金属致脆(Liquid Metal Embrittlement,LME)现象。     

车门用异种镀锌钢板激光焊接工艺及性能研究

针对车门用0.7 mm厚的St17E和FC180/340HD异种镀锌钢板，开展激光焊接试验研究。研究关键工艺参数（激光功率、焊接速度）对焊缝表面形貌和横截面的影响，分析焊接接头微观组织分布特征，评估接头力学性能。研究结果表明，激光功率和焊接速度分别为1 300 W和2.0 m/min时，焊接飞溅较少，焊缝表面光滑。随着激光功率增加和焊接速度减小，焊缝熔深和面积增加。焊接接头的St17E母材区的硬度最低，焊缝区硬度远高于母材区。优化参数条件下获得的焊接接头拉伸试样在St17E母材区发生断裂。     

钢及铝合金激光加焊丝焊接的应用

阐述了激光加焊丝焊接新工艺的特点，并重点介绍了填丝进给装置的结构以及焊接质量控制方法。     

薄板激光填丝焊工艺研究

研究了一种新的焊接工艺方法——激光填丝焊，改进和设计了该工艺专用的送丝机及其位置精密调整机构，并对其主要工艺参数进行了初步试验与分析，提出了确定送丝速度的经验公式。激光填丝焊是对接焊缝存在较大间隙条件下直用激光焊的一种新工艺，它可以提高激光焊接件在实际生产中装配加工精度。     

车身钢板激光双光束焊接技术研究

利用进口大功率CO2激光器,采用双光束激光焊接方法研究了车身镀锌钢板和裸板激光焊接工艺、焊缝组织和性能;分析了锌层对镀锌钢板激光焊接的影响。结果表明,双光束横移激光焊接较单光束焊接有更好的填充接头间隙能力,但如果光束偏离焊缝中心线将削弱这种能力。     

某汽车横梁变强度热成形工艺设计及有限元仿真

针对某汽车横梁零件,设计了变强度热成形工艺方案并确定了相关工艺参数。通过有限元仿真的方法,对零件成形性、微观组织、力学性能和回弹量进行了预测,结果表明:该汽车横梁变强度热成形零件成形性好,无开裂起皱风险;零件硬区组织以马氏体为主,抗拉强度高于1500 Mpa;软区组织以贝氏体为主,抗拉强度约为750 Mpa;过渡区宽度为14 mm～16 mm;回弹量最大回弹量为3.0 mm,该零件回弹量结果可用于指导后续的模具回弹补偿。     

超高强钢DomexProtect500焊接性能试验研究

通过工艺试验对瑞典超高强钢DomexProtect500的焊接性能进行系统分析,从焊接方法、焊材选配、焊接参数等方面阐述了具体的焊接工艺方案。试验结果表明,采用80%Ar+20%CO2混合气体保护焊,国产锦泰焊丝JM-110对其进行焊接,面弯和背弯试样弯曲至90°均无缺陷,焊接接头弯曲性能良好;接头抗拉强度平均值为970 MPa,其力学性能满足一般结构焊缝设计要求。     

激光焊及其在车身制造中的应用

介绍了激光焊的原理、接头形式、接头的间隙要求、焊接过程的控制及其在车身制造中的应用。激光焊用于大面积钣件的拼接,镀Zn板的焊接,HSLA钢与低碳钢、不锈钢、镀层板等异种材质、不同厚度的“拼接钣坯”的焊接,对于降低整车质量与成本,提高结构强度与生产效率,具有一定的优越性。     

冷轧双相钢板在汽车保安件上的应用研究

通过对800 MPa级和1 000 MPa级冷轧双相钢板成形性能和焊接工艺等的试验研究、金相组织与力学性能关系的分析、成形极限曲线试验、薄板疲劳性能试验结果的分析,掌握了双相钢板的综合性能;以高强度双相钢板试制乘用车的前保险杠横梁、车门防撞梁和中立柱加强板等安全零件通过了零件总成及整车的安全验证。试验结果表明:双相钢板的应用提高了轿车的安全性能,且比普通强度级别钢板减重约20%;同时高强度钢板采用冷成形工艺比热成形工艺降低成本约30%。     

微合金化1800 MPa热成形钢的成分设计及强韧性研究

利用热力学计算软件Thermo-Calc对Nb、Ti含量变化对其碳氮化物析出的影响规律进行计算，确定了1 800 MPa热成形钢的成分。对该热成形钢的平衡相图、主要析出相的析出温度、特定相中元素含量随温度的变化、析出相的长大行为进行了计算，得到了该材料的主要相组成和相变特征基础数据。对微合金1 800 MPa热成形钢的力学性能和三点弯曲性能进行了检测，结果表明其具有良好的强韧性。利用电子背散射衍射技术（EBSD）对热成形钢淬火后的组织进行了表征，结果表明细小的奥氏体晶粒和细小的马氏体块（Block）是1 800 MPa热成形钢具有高强韧性的主要原因。最后采用充氢+慢拉伸的方法检测了热成形钢的延迟断裂敏感性，表明在充氢时间小于2 h的条件下，热成形钢具有优异的延迟断裂敏感性。     

激光铜焊顶盖的更换工艺分析

1激光焊接在车身制造中的应用目前,在汽车制造领域,激光加工技术得到了广泛的应用和发展。激光焊接新技术,不仅提高了车身防腐性能,而且使车身强度提高30%,极大地提高了生产效率,确保车身制造高精度,又保证了汽车车体的美观,同时减轻了车身质量。目前很多品牌汽车的前纵梁处会采用激光拼焊技术(图1),顶盖和侧面车身的焊接采用激光钎焊技术(一般以铜焊条为钎料,又称激光铜焊),如图2所示。激光钎焊也称激光填丝钎焊(图3),其原理为利用激光光束作为热源,聚焦后     

机器人激光加工系统的挑战和机遇

今天,由于激光加工独特的柔性和生产效率,它已经成为各个生产环节中的独特的工艺。尤其是激光焊接在各个工业行业已经得到广泛应用。激光焊接以外,激光钎焊,激光冷/热送丝焊接和激光复合焊接也大大拓展了激光的应用领域。随着近年控制技术和激光技术的不断进步,激光焊接的使用也越来越简单容易,这也促进了激光焊接技术的发展。     

果子沟大桥Q370qE钢焊接对接接头的超声冲击试验研究

采用超声冲击技术对果子沟大桥Q370qE桥梁用钢焊接对接接头进行了全覆盖超声冲击处理(Ultrasonic Im-pact Treatment,UIT),并通过XRD、红山-10T型高频疲劳试验机等对UIT前后Q370qE焊接接头的表明形貌、残余应力、疲劳性能的变化进行了测试和分析。结果表明,UIT使左焊趾附近的残余压应力由-25.6 MPa增高达-240.8MPa,使右焊趾附近17.2MPa的残余拉应力转变为-196.3MPa的残余压应力;使焊接接头在应力R比为-1,应力范围为±270MPa的条件下,其疲劳寿命为22954,经超声冲击处理后焊接接头在相同条件下其疲劳寿命为46523。对比未处理试样,UIT处理试样的疲劳寿命至少提高了1倍多。     

沪通长江大桥钢结构接头热影响区硬度影响因素分析

沪通长江大桥钢桁梁主要采用Q370qE和Q420qE钢板,在焊接工艺评定试验中发现部分Q370qE钢接头热影响区硬度超标(硬度值380HV10)。针对此情况,采用不同的接头形式、焊接方法、焊接材料进行多组焊接对比试验,研究不同焊接工艺及钢板化学成分对钢结构接头热影响区硬度的影响。研究结果表明:钢板的材质与接头热影响区硬度超标有较大的相关性;控制焊接热输入及焊道层间预热温度,并尽量采用多层多道焊的焊接方式,能够有效控制接头热影响区硬度超标问题;钢板中的碳元素含量及合金元素配比对接头热影响区硬度有影响,应严格控制碳元素含量,优化合金元素配比。     

CO2激光填丝焊工艺及机理

利用TRUMPF L6005激光加工机及原机配置的数控送丝系统,在几种常见的汽车车身用薄钢板上进行了激光填丝焊试验,试图从众多的工艺参数变量中筛选出少数几个关键工艺参数加以控制,并固定其余参数,达到简化激光填丝焊工艺的目的。同时,对激光填丝焊机理做了初步探讨。