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JFE开发高强汽车钢焊接技术

2013-10-18 00:02
苏子言岁月
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  近年来,日本JFE公司一直重视高级产品配套加工等技术的开发创新,从而扩大了市场、提高了企业效益。近日,笔者了解到该公司积极开发高强汽车钢配套焊接技术,有效地拓展了汽车用钢市场,从而为企业带来效益。

  汽车用高强度钢是该公司的主要产品,为适应车体轻量化以节油减排的要求,该公司不断开发出580MPa、980MPa等高强度钢,并致力于1470MPa和更高级别高强度钢种的开发。但由于汽车在组装过程中多利用焊接技术,且钢板随强度的提高使焊接的难度加大,致使高强度钢的应用受到一定限制。为更好地扩展高强度钢市场,JFE组织钢铁研究所实施配套焊接技术的开发。该系列技术在580MPa和980MPa部件的应用率已达到50%以上,此焊接技术的最新研究现正与1470MPa高强度钢的开发同时进行。

  近年来,JFE已相继开发成功加压二重焊、脉冲焊等配套焊接新技术,以此为用户服务从而有效扩大了市场。汽车在部件组装中应用最多的是电阻焊,但随所用材料的高强度化往往焊接后的质量难以保证。因为,在对高强度钢进行电阻焊时,熔化后的金属粒将向外飞散而掉入焊缝处,由于高强钢中的C、Si和Mn等元素含量高,有可能导致焊缝处变硬、变脆。新焊接法因固定位置焊接故可防止这一问题产生。加压二重焊适合中心梁等板厚比差较大的部件焊接,以用于替代电阻焊。电焊接时通电的前半部为低加压高电流,后半部则为高加压低电流,这种多段焊接技术可使一般焊接法难焊合的薄板、中板边缘的焊接稳定化和高质量化。现已为多个汽车组装生产线所采用,一般电阻焊使用的板厚比为4~5,用此法后可扩大焊接范围,故应用范围亦可扩大。

  脉冲焊以替代980MPa级以上高强钢板的电阻焊为主要对象。过去,为提高焊接部位的强度多采取直接通电的方式,但用此法焊接后须进行回火处理,即延长了作业时间。同时,焊接电流的设定也比较困难。于是JFE采用了可快速改变通电速度的脉冲焊接方式。由于短时、高电流通电的效果,使焊接部位的十字抗拉强度和耐破断强度大幅提高,从而有望用于1470MPa以上的热冲压高强钢板,但目前尚无应用实例,正和相关汽车厂商谈中。

  此外,今年激光电焊亦受到各方重视,成为对不同钢种、不同板厚间的焊接技术。如丰田汽车正在扩大应用于组装生产线的LSW技术。该技术在海外福特汽车上也有应用,其适用范围在不断扩大。该技术的特点主要是所用的发振器由原来的CO2扩大到YAG(钇铝石榴石)和纤维素,从而促使其实现高性能化,扩大了该技术的应用范围。JFE领先开发成功激光电弧复合焊接技术,并扩大了焊接容积和间隙的上限,已用于镀锌板的焊接中,预计今后将用于不同材料间的焊接,并不断扩大其应用范围。

  随着汽车用钢铁材料(尤其是高强钢板)工艺技术的提高,钢铁厂也应该对工艺设计和焊接技术进行深入研究并扩大其使用范围,以进行后续的综合服务,方可扩大汽车用钢市场。

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