超高强度钢车身结构轻量化潜力

超高强度钢车身结构轻量化潜力

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

编译：苗志慧

与常规冷成形高强度钢相比，热成形钢被称为硼钢或超高强度钢（UHSS），在碰撞相关结构件方面轻量化潜力很高。得益于热成形技术，硼钢可以生成很多复杂形状的零件。液压成形技术非常适用于大批量车身结构部件的设计。但对于形状复杂的车身部件，液压成形技术受到先进高强度钢冷成形技术的限制，极限拉伸强度约为1000MPa。

ACCRA项目通过在管状设计中采用硼钢淬火硬化工艺保证了产品的力学性能，集热成形技术及液压成形技术的优点于一身。ACCRA为本项目管状设计中，成形和硬化工艺设计的总体名称。重点研究了表面硬化工艺，此工艺过程中，管状硼钢原料经热成形、真空压缩成形和水淬，最终形成极限拉伸强度约为1500MPa的管状结构。

相较于传统冲压技术，管状UHSS设计有诸多优点：①集液压成形技术与热成型技术的优点于一身，可实现车身轻量化以及较高的成本效益；②成品有着最小的弹性变形，以及超高强度材料特性；③局部软区材料强度低，可延展性好；④空间调整性好，可行的负荷优化设计，适用于大批量生产流程；⑤激光焊接，硬度分布均匀，且通过使用拼焊板或定制轧坯，使部件厚度可随负荷和质量优化；⑥受益于集成焊接法兰方法，可用传统点焊技术将管状部件集成于常规冲压车身结构中。