热冲压工艺链中的激光技术

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热冲压工艺链中的激光技术

在过去的10年里，车身热冲压技术的不断发展使车重明显减轻，高强度钢的使用成为了可能。随着锰硼钢这种高强度钢和改善涂料的日益广泛应用，给一般的热冲压工艺链（尤其是激光技术）带来许多新挑战。使用激光焊接锰硼钢板（即热冲压板）可以生产、制造大量不同厚度的锰硼钢板，并可以将其与其它钢种组合。在热冲压钢工艺中，一般采用高熔点的铝硅涂层保护炉内的钢，且随着碳加入量的不同，会使锰硼钢具有不同的属性。高含碳量和快速冷却工艺形成的马氏体可以使锰硼钢板产生结构硬化。当热冲压炉内的温度高于奥氏体温度时，因马氏体量增加而产生的结构硬化不会影响热冲压的后续处理过程，且在冲压过程中模具的冷却还会使该部分产生均匀的马氏体组织。由于高熔点的铝硅涂层对激光焊接金属堆积会产生不利的影响，所以必须在焊接工艺前去除涂层。而激光器是一种高效去除涂层的工具，能够完全去除钢板边缘的涂层。此外，等离子体光谱激光诱导工艺主要用于监控去除涂层的质量，该工艺采用光谱法分析产生的金属蒸气等离子体和纳秒级脉冲长度的激光束可测定铝含量以确保涂层是否被完全去除，同时可在此工艺过程中监测焊接等离子体。

激光技术在其它方面的应用（如采用激光切割技术代替原始的机械压力方法剪切钢板）具有如下优势：①降低投资成本；②降低每一部分的成本；③对生产具有更高的灵活性；④结构变化需要调整的时间减少；⑤利用这种激光切割方法加工高强度钢不会在表面产生磨损痕迹等。

Stefan Wischmann et al. Industrial Laser Solutions， Feb.2014.

编译：赵唤