隨著汽車輕量化材料——高強度鋼板應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，必須大力開展對高強度鋼板的成形控制技術(shù)、相關(guān)應(yīng)用技術(shù)和質(zhì)量性能試驗評價方法及系統(tǒng)的有關(guān)研究，這是關(guān)系到高強度鋼板在現(xiàn)代汽車上應(yīng)用普及的重要環(huán)節(jié)。與此同時，高強度鋼板研究開發(fā)及應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢也迫切要求汽車用高強度鋼板研究開發(fā)與成形應(yīng)用技術(shù)緊密結(jié)合，尤其要與汽車的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化選材用材更加緊密結(jié)合，只有這樣才能讓汽車使用高強度鋼板達(dá)到最佳使用效果。

高強度汽車板各項技術(shù)及其處理

       高強度鋼板沖壓成形的主要缺陷是開裂、褶皺及表面撓曲。為了克服這些缺陷，歐洲、美國及日本的鋼鐵公司及汽車制造商不斷開發(fā)出高性能的鋼板和高級潤滑油。同時還在開發(fā)新的成形技術(shù)，諸如液壓反壓成形、張力控制成形以及成形缺陷預(yù)報數(shù)字模擬技術(shù)。目前，各汽車制造廠和鋼板生產(chǎn)廠均研究了各種各樣的成形技術(shù)，有些已實用化。

     （1）防止開裂、形狀不良（起皺）的技術(shù)

鋼板的高強度化易引起成形性下降。因而對原有復(fù)雜形狀的部件進(jìn)行沖壓成形變得非常困難。然而采用能使部件形狀平直化等方法則是一種有效的方法。

     （2）防止尺寸精度不良（回彈）的技術(shù)

隨著汽車結(jié)構(gòu)件用材高強度化的快速推進(jìn)，近年來，在沖壓成形方面，要求開發(fā)能防止回彈技術(shù)的呼聲日益強烈。為此，在模具結(jié)構(gòu)方面利用凹模肩部附近的反向彎曲，減小沖彎加工中常出現(xiàn)的面翹曲。此外，在成形過程中水平移動工具，利用凹模肩部的臺階狀在下死點前分段沖壓，對沖模側(cè)壁的坯料施加張力，以抑制沖頭肩部的反彈和面翹曲。另外，預(yù)測模具形狀的方法也已作為防止回彈的措施而被廣泛應(yīng)用。模擬成形法是預(yù)測方法之一，其作用正越來越明顯，可以對裂紋和形狀不良進(jìn)行高精度預(yù)測，該方法現(xiàn)已被實際應(yīng)用。目前只能對預(yù)測反彈進(jìn)行定性評價，在高精度定量解析方面尚有許多未解決的課題。然而解析方法達(dá)到實用化所面臨急需解決的問題是解析計算時間很長，難以獲得材料參數(shù)。

       液壓成形技術(shù)是通過模具和液壓將坯料加工成一定形狀的技術(shù)。采用液壓成形技術(shù)加工部件優(yōu)點很多，例如，液壓成形件是一個整體件，具有強度高、剛度高，重量輕、無焊縫、斷面設(shè)計合理、模具少、成本低等優(yōu)點。

       近年來，在液壓擴(kuò)管之前，普遍應(yīng)用液壓預(yù)成形的方法加工各種部件，包括：預(yù)先將管子彎成接近成品的形狀、擠壓、減徑。采用液壓成形法加工鋼管的研發(fā)取得了穩(wěn)定進(jìn)展，歐洲和美國已經(jīng)開始采用帶材制成的激光焊管進(jìn)行液壓成形加工，日本則多采用電焊管。日本積極推廣液壓成形技術(shù)并力求同歐洲和美國保持相同的水平，降低設(shè)備成本，大大縮短液壓成形的周期。

       點焊作為薄板連接的一種重要焊接方法在生產(chǎn)制造業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用，尤其是在汽車行業(yè)。以轎車為例，每一輛轎車上都有幾千個焊點，而這些焊點的質(zhì)量直接影響汽車的使用性能。鍍層鋼板與無鍍層冷軋鋼板在點焊工藝性方面又展現(xiàn)出不同的特性，隨著鍍層鋼板在轎車工業(yè)的大量使用，掌握不同鍍層汽車板的點焊工藝及性能就顯得非常重要。

       點焊是焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點的電阻焊焊接方法。點焊過程通常有3個彼此銜接的階段：焊件在電極間預(yù)先壓緊；通電后把焊接區(qū)加熱到一定溫度；在電極壓力作用下冷卻。點焊時，由于一定直徑電極的加壓，使被焊工件變形，并且只在焊接區(qū)緊密接觸形成電流通道，而其他部分不構(gòu)成電流通道，從而在焊接區(qū)域得到極高的電流密度。

       激光是20 世紀(jì)60年代出現(xiàn)的一項新技術(shù)，隨后利用激光進(jìn)行加工生產(chǎn)被逐漸應(yīng)用于汽車、航空、機械、電子、醫(yī)療衛(wèi)生等各行各業(yè)中。汽車工業(yè)的飛速發(fā)展又推動了激光加工技術(shù)的迅速發(fā)展。激光拼焊技術(shù)即將原來由幾塊不同厚度和不同強度板材分別沖壓成零部件，然后焊接成整體件的工序，改為先將不同強度和不同厚度的板材沖裁、焊接成整體毛坯，然后進(jìn)行整體沖壓成型。

       90% 以上的汽車外表面是涂裝面，由車廠對白車身實施涂裝工藝而得，目的是賦予汽車優(yōu)良的耐蝕性、耐候性和高裝飾性外觀，以延長使用壽命、提高商品價值。首先，涂裝后的汽車板應(yīng)具備高度的功能性，即良好的耐蝕性、耐候性、抗機械沖擊性等，其性能的優(yōu)劣取決于被涂裝材料自身的防腐性能和涂裝特性以及覆蓋于其上的有機、無機復(fù)合涂裝層的綜合性能。其次，涂裝后的汽車板還應(yīng)具有很好的裝飾性，而裝飾性的好壞主要用涂層表面的桔皮值以及反映反射影像的鮮映性DOI值等來描述。

       磷化是前處理的核心工藝。它是通過鋼板或鍍鋅層表面與酸性磷酸鹽溶液反應(yīng)生成一層非金屬的、半導(dǎo)電的多孔磷酸鹽無機轉(zhuǎn)化膜。該轉(zhuǎn)化膜的主要功能是提高基板與漆膜的結(jié)合力，并改善涂層的膜下防腐和耐水性。由鋅、錳、鎳三元改性磷化體系通過浸噴結(jié)合工藝處理得到的低鋅偽轉(zhuǎn)化型磷化膜作為電泳底漆的底層已在汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用了40余年，并在全球范圍內(nèi)成為了標(biāo)準(zhǔn)化的前處理模式。

       電泳涂裝是一種特殊的漆膜形成方法。其基本原理類似于金屬的電鍍，只不過鍍在磷化膜表面的是有機高分子物質(zhì)，電泳后得到的濕膜再通過加熱進(jìn)行交聯(lián)固化。電泳涂裝法在汽車涂裝中獲得應(yīng)用也已有30多年歷史，它是汽車工業(yè)中普及最廣、技術(shù)更新最快的金屬件涂漆方法。

高強度汽車板的現(xiàn)狀

       高強度鋼板的應(yīng)用對于汽車輕量化和提高撞擊安全性是十分有效的，各汽車制造廠的高強度鋼板使用比例正在不斷提高。資料[1] 顯示，日本新型轎車車身使用高強度鋼板的使用率達(dá)30%~50%，是舊車型的1.5~5倍。

       車頂、車門、行李箱等部件要求具有變形剛度和抗凹陷性，主要使用抗拉強度為340~390MPa的烘烤硬化鋼板（ BH鋼板）。BH鋼板的屈服強度在烘烤涂漆時升高，可在不損失成形性的前提下，提高抗凹陷性，減薄鋼板?，F(xiàn)在，有的車型已使用440MPa級BH 型高強度鋼板。

       隨著正面撞擊、側(cè)面撞擊的撞擊安全性標(biāo)準(zhǔn)的提高，結(jié)構(gòu)件、加強件等主要使用590MPa級高強度鋼板。也有廠家使用780MPa級、980MPa級高強度鋼板。有些廠家甚至將390MPa、440MPa級高強度鋼板沖壓成形后，對強化部分進(jìn)行高頻加熱和淬火，以使部件局部抗拉強度達(dá)到1200MPa，并在沖壓加熱鋼板的同時進(jìn)行冷卻，以使部件整體抗拉強度達(dá)到1470MPa。

       懸掛梁用材已從傳統(tǒng)的440MPa級熱軋板發(fā)展到780MPa級，最大減重達(dá)30%。近年來，高強度鋼板在底盤上的使用比例正在急劇增加。今后，高強度鋼板的使用比例及更高強度鋼板的應(yīng)用有望進(jìn)一步提高。

結(jié)語

       鋼廠不僅要不斷加強對諸如成形技術(shù)、焊接技術(shù)、涂裝技術(shù)等各種汽車板使用技術(shù)的研究，同時還采用先期介入的方式，以降低用戶成本為目標(biāo)，及時把握用戶的最新需求，參與用戶的新產(chǎn)品和新技術(shù)開發(fā)，不遺余力地滿足用戶的要求，進(jìn)而贏得用戶的信賴。只有這樣，鋼廠所開發(fā)生產(chǎn)的汽車用新鋼材才能在現(xiàn)代汽車制造中得到普及與應(yīng)用。