超高強度鋼車身結構輕量化潛力

超高強度鋼車身結構輕量化潛力

Horst Lanzerath et al. SAE 2015-01-0570.

編譯：苗志慧

與常規冷成形高強度鋼相比，熱成形鋼被稱為硼鋼或超高強度鋼（UHSS），在碰撞相關結構件方面輕量化潛力很高。得益于熱成形技術，硼鋼可以生成很多復雜形狀的零件。液壓成形技術非常適用于大批量車身結構部件的設計。但對于形狀復雜的車身部件，液壓成形技術受到先進高強度鋼冷成形技術的限制，極限拉伸強度約為1000MPa。

ACCRA項目通過在管狀設計中采用硼鋼淬火硬化工藝保證了產品的力學性能，集熱成形技術及液壓成形技術的優點于一身。ACCRA為本項目管狀設計中，成形和硬化工藝設計的總體名稱。重點研究了表面硬化工藝，此工藝過程中，管狀硼鋼原料經熱成形、真空壓縮成形和水淬，最終形成極限拉伸強度約為1500MPa的管狀結構。

相較于傳統沖壓技術，管狀UHSS設計有諸多優點：①集液壓成形技術與熱成型技術的優點于一身，可實現車身輕量化以及較高的成本效益；②成品有著最小的彈性變形，以及超高強度材料特性；③局部軟區材料強度低，可延展性好；④空間調整性好，可行的負荷優化設計，適用于大批量生產流程；⑤激光焊接，硬度分布均勻，且通過使用拼焊板或定制軋坯，使部件厚度可隨負荷和質量優化；⑥受益于集成焊接法蘭方法，可用傳統點焊技術將管狀部件集成于常規沖壓車身結構中。