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汽车制造专用Q550D高强板热成形技术及生产措施

来源:百乐汇电玩游戏中心   发表时间:2016/7/27 6:22:21
简要概述:
下料后,直接把Q550D高强钢板加热然后冲压成形,主要用于形状比较简单变形程度不大的工件。对于一些形状复杂的或者拉深深度较大的工件,则需要采用间接工艺,先把下好料的钢板预变形,然后再加热实施热冲压。对高强度钢板的热成形技术,我们需要重点关注的是用钢选择、热成形用钢的表面镀层、模具设计和热成形零件的检测问题。
  热成形用钢的选择是保证热成形零件性能的重要一环。高强度Q550D钢板的热成形性主要分包括以下形式:深冲成形性、胀形成形性以及延伸凸缘成形性等。一般认为:深冲成形性取决于钢板塑性应变化的Lankford值;胀形成形性取决于钢板的延性;而延伸凸缘成形性取决于钢板的局部变形能和显微组织均匀性。B在支配延伸凸缘成形性和弯曲成形性的显微组织均匀化方面起到了重要作用,故一直采用F+B和B单一组织;而且为了实现高强度化目标,也采用了低碳M。马氏体钢中的22MnB5钢的原理与此相符,是典型的热冲压材料钢,它利用钛和硼微合金化的方法,通过热成形后急冷获得高的成形度和极高的强度。目前,热成形MnB钢板在欧美和日本主要汽车制造企业已经开始使用,如新型Golf V6车有5个零部件用MnB钢制成,最新的第六代PASSAT车型有9个这样的部件。图5是宝钢开发的热冲压成形用含硼钢的CCT(连续冷却相变)曲线,经过 950℃左右单相奥氏体区的加热保温后,当冷却速度大于15℃/s后,Q550D钢板的组织转变为全马氏体组织,其硬度为HV450~500,强度达到1300—1500MPa。
  热成形零件具有的压溃性能(碰撞后的低的侵入)决定了其很适合用于安全件。热成形零件的加工通常需要经过激光切割、冲裁孔、点焊、冷成形、装配以及油漆等工序,因此对热成形零件需要检测的内容很多。首先是要对热成形零件进行力学性能检测、形状检测、厚度分布检测和引入的内应力检测,还要根据不同零件的不同要求,采用不同的方法进行实物性能检测。对于一个合格的热成形零件,应当满足高强度、轻量化和安全性的要求,同时还应具备好的强度与韧性结合性、尺寸稳定性、可加工性(几何尺寸稳定性)、可焊性以及疲劳抗力等。
 
汽车制造专用Q550D高强板生产中一般的措施有:
  1、热裂纹防止措施
  1)控制焊缝的化学成分。降低母材及焊接材料中形成低熔点共晶物即易于偏析的元素,如硫、磷的含量。降低碳在钢中的含量,可降低热裂倾向;提高Mn含量,可提高焊缝抗热裂性能。
  2)控制焊接工艺参数和条件。控制焊接电流和焊接速度,使各焊道截面上部的宽深比达到1.1~1.2,可提高抗热裂性能,同时控制焊接熔池形状,不形成尖长形熔池而易在焊缝表面形成纵向热裂纹。焊前预热可降低形成裂纹的倾向;合理的焊接顺序可以使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接,减小焊缝收缩时所受拉应力,也可减小热裂纹倾向。
  2、冷裂纹防止措施
  1)焊前进行工艺评定试验,确定工艺参数。
  2)焊前预热可防止裂纹,同时还有一定的改善性能的作用。
  3)手工焊采用碱性低氢焊条E5Q/E55型;CO:气体保护焊可选用药芯焊丝;埋弧焊可选用F5021一H08MnA焊条,并且严格按规定烘干。烘干温度为350—450℃,烘干后在100—150cC温度下保温1~2h,放在保温筒内随用随取。
  4)选择合理的焊缝形状,严格按图纸加工零件坡口。
  5)将焊缝两侧各30~50mm范围内锈、水等清除干净,减少氢气的来源。
  6)裂纹往往出现在头道焊缝和焊根上,因此对定位焊长度、焊脚高度和间隔也要作出相应规定。定位焊缝若不得已在坡口内进行时,其焊缝高度应小于坡口深度的2/3,长度宜大于40mm。必要时在定位焊之前进行预热。焊前对定位焊缝进行检查,有裂纹时必须清除重焊。定位焊的长度和间距,应视母材厚度、结构长度而定。
  7)为减小内应力,防止焊接时产生裂纹,装配时要避免强行组装。
  8)适当增大电流,降低冷却速度,有助于避免淬硬组织的形成。
  9)控制层间温度,应略高于预热温度。
  10)Q550D高强板低温焊接后应进行缓冷,为减缓焊缝及热影响区的冷却速度,防止冷裂纹的产生,应对焊件及时保温,即把焊后的焊件立即加热到250~350。,并用石棉等保温2。6h后空冷,可减少焊缝中含氢量,防止产生冷裂纹,其加热方法、宽度同焊前预热。
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