熱壓技術(shù)特征

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1、BetterSteel,BetterLife. 熱沖壓技術(shù)特征寶鋼研究院徐偉力2021-12-91.熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設(shè)備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析6.熱沖壓零件的檢測(cè)技術(shù)7.熱沖壓技術(shù)成本分析內(nèi)容內(nèi)容1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用下料（沖孔）在步進(jìn)爐加熱到Ac3左右，充分奧氏體化快速移到壓機(jī)快速合模、成形，保壓冷卻到1002000C。組織全部為馬氏體若采用裸板則進(jìn)行噴丸處理以去除零件表面氧化皮隨室溫冷卻，激光（模具）切邊、沖孔得到抗拉強(qiáng)度為1500Mpa左右的零件抗拉強(qiáng)度為400600Mpa左右的BORON鋼板1.1 鋼板熱沖壓1、熱沖壓工藝流

2、程及其典型應(yīng)用鋼板熱沖壓的技術(shù)本質(zhì)TimeinthetoolmartensitBainit1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用非鍍層鋼板熱沖壓1.1 鋼板熱沖壓冷沖壓冷沖壓（簡(jiǎn)單零件可省略此步驟（簡(jiǎn)單零件可省略此步驟)加熱加熱帶保護(hù)氣氛帶保護(hù)氣氛熱沖壓熱沖壓噴砂噴砂最早由瑞典HARDTECH（現(xiàn)今GESTAMP-HARDTECH）公司應(yīng)用于汽車零件1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用鍍層鋼板熱沖壓1.1 鋼板熱沖壓Heating加熱加熱880 -930C3 10 minStamping 沖壓沖壓(600 -800C)+ Hardening淬火淬火 ( 50 K/s )Transfer傳送傳送 7 sec使

3、用預(yù)鍍層USIBOR1500P進(jìn)行直接熱成形最早由法國(guó)公司SOFEDIT（今TKS-SOFEDIT）實(shí)際應(yīng)用；1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用鋼板熱沖壓典型應(yīng)用1.1 鋼板熱沖壓1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用鋼板熱沖壓典型應(yīng)用1.1 鋼板熱沖壓1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用鋼板熱沖壓典型應(yīng)用1.1 鋼板熱沖壓卷管、切割在步進(jìn)爐加熱到9500C（Ac3）左右，變?yōu)閵W氏體快速移到壓機(jī)快速合模、成形，保壓冷卻到2000C。組織全部為馬氏體隨室溫冷卻，若采用裸板則進(jìn)行噴丸處理以去除零件表面氧化皮激光（模具）切邊、沖孔得到抗拉強(qiáng)度為1500Mpa左右的零件抗拉強(qiáng)度為600Mpa左右的BORON鋼板1、熱沖

4、壓工藝流程及其典型應(yīng)用1.2 鋼管熱沖壓A Pillar ReinforcementsSide Impact Beams and Waste Reinforcements2 Piece A Pillar ReinforcementsRoof-bowsBumper Armatures Front & RearHeader panels1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用鋼管熱沖壓典型應(yīng)用1.2 鋼管熱沖壓1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用1.2 鋼管熱沖壓鋼管熱沖壓典型應(yīng)用5、管子熱沖壓卷管、切割、（或彎管）高頻淬火強(qiáng)化發(fā)黑處理抗拉強(qiáng)度為600Mpa左右的BORON鋼板1.2 鋼管熱沖壓鋼管熱沖壓

5、典型產(chǎn)品 汽車前縱梁加強(qiáng)彎管汽車前縱梁加強(qiáng)彎管 汽車門檻加強(qiáng)直管汽車門檻加強(qiáng)直管 車門防撞管車門防撞管 1、熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用1.2 鋼管熱沖壓鋼管熱沖壓典型應(yīng)用1.熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設(shè)備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析6.熱沖壓零件的檢測(cè)技術(shù)7.熱沖壓技術(shù)成本分析內(nèi)容內(nèi)容2、熱沖壓鋼板從成分分為：nMn-B系 寶鋼熱沖壓用鋼nMn-Mo-B系 北美、歐洲等的熱沖壓用鋼 nMn-Cr-B系 高淬透性的熱沖壓用鋼 nMn-Cr系 部分馬氏體的熱沖壓用鋼 nMn-W-Ti-B系 POSCO開發(fā)的高烘烤硬化的細(xì)晶粒熱沖壓用鋼從鍍層分為：n無鍍層熱沖壓

6、鋼板n帶鍍層熱沖壓鋼板（USIBOR1500，全球?qū)＠a(chǎn)品，AlSi鍍層） 考慮到熱沖壓是重新加熱到奧氏體區(qū)的過程，為了避免和減少加熱過程的氧化，開發(fā)了用于熱沖壓的鍍層板，如鍍Al板、鍍AlSi合金板和鍍Zn板；POSCO正在開發(fā)納米鍍層板，以提高鍍層的結(jié)合力，防止加熱和成形過程中的剝落。在Ford的標(biāo)準(zhǔn)中還說明AlSi表面涂層中的金屬間化合物相為AlxFeySiz，在鍍層的上層金屬間化合物為Al60-70Fe30-40Si10+微量其它元素，而下層則為Al50-60Fe45-55，考慮到成本問題，有時(shí)也采用非鍍層板。2、熱沖壓鋼板 加熱、沖壓過程中無氧化皮 無需噴丸處理 成本高 零件儲(chǔ)存過程

7、不生銹 零件耐腐蝕性能好 加熱過程中鍍層易和陶瓷輥粘結(jié)鍍層鋼板熱沖壓：非鍍層鋼板熱沖壓： 加熱、沖壓過程中有氧化皮 需噴丸處理 成本低 零件儲(chǔ)存過程易生銹 零件耐腐蝕性能稍差 焊接性好2、熱沖壓鋼板 ARCELOR的的USIBOR1500; BENTLER的的BTR系列；系列； SSAB的的DOMEX 024B； LUCOIL STEEL 的的BO 0205系列；系列； RAEX B BORON STEELS； NIPPON STEEL的的BORON 鋼；鋼； THYSSEN POSCO BAOSTEEL2、熱沖壓鋼板典型牌號(hào)：2、熱沖壓鋼板USIBOR1500介紹：Aluminium (90

8、%) and Silicon鋁（鋁（90%）和硅）和硅Special thickness : Average 80 g/m/side (25 m)特殊厚度：平均特殊厚度：平均80克克/平方米平方米/面（面（25微米）微米） 從2004年底開始進(jìn)行研發(fā)工作。2006年7月進(jìn)行大生產(chǎn)供貨 國(guó)內(nèi)寶鋼獨(dú)家供貨，年銷售量數(shù)5千1萬噸，使用效果普遍良好； 出口韓國(guó)，使用良好； 曾在瑞典進(jìn)行對(duì)比使用，零件力學(xué)強(qiáng)度和SSAB產(chǎn)品相當(dāng)，延伸率略好；寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 概況概況r 熱沖壓用鋼牌號(hào)及化學(xué)成分熱沖壓用鋼牌號(hào)及化學(xué)成分C.q*CMnSiPSAlCrBTiN0.550.200.251.1

9、01.400.150.400.0300.0100.0200.0600.100.500.0010.0050.0200.0500.009國(guó)外材料國(guó)外材料 22MnB5 寶鋼材料寶鋼材料 BR1500HS、B1500HS 寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板熱軋和熱軋酸洗板熱軋和熱軋酸洗板BR1500HS可供規(guī)格冷軋冷軋 B1500HS可供規(guī)格No.No.thicknessthickness（mmmm）widthwidth（mmmm）1 12.002.002.202.209009001200mm1200mm（max1250mmmax1250mm）2 22.212.212.502.50900900125

10、0mm1250mm（max1300mmmax1300mm）3 32.512.512.802.809009001300mm1300mm（max1350mmmax1350mm）4 42.812.813.103.109009001350mm1350mm（max1400mmmax1400mm）5 53.113.113.503.509009001500mm1500mm（max1550mmmax1550mm）6 63.513.514.04.09009001500mm1500mm（max1550mmmax1550mm）No.No.thicknessthickness（mmmm）widthwidth（mmmm

11、）1 10.700.700.900.909009001200mm1200mm（max1250mmmax1250mm）2 20.910.911.201.209009001300mm1300mm（max1350mmmax1350mm）3 31.211.211.501.509009001400mm1400mm（max1450mmmax1450mm）4 41.511.511.801.809009001450mm1450mm（max1500mmmax1500mm）寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 可供規(guī)格可供規(guī)格N No.o.YSYS（MPaMPa）TSTS（MPaMPa）ELEL（）（）備注備注1

12、 132032063063048048080080013(80mm)13(80mm)B1500HS2 2280280450450 45045020(80mm)20(80mm)B1500HS3 39509501250125013001300180018006 (50mm)6 (50mm)熱沖壓熱沖壓后后寶鋼熱沖壓用鋼BR1500HS、BR1500HS 的力學(xué)性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 基板及其熱沖壓以后能達(dá)到的力學(xué)性能基板及其熱沖壓以后能達(dá)到的力學(xué)性能No.No.YSYS（MPaMPa）TSTS（MPaMPa）ELEL（A A5050，）1 110711071152615267.4

13、7.42 210701070153315337.07.03 310331033149814987.27.2123寶鋼生產(chǎn)的某車型寶鋼生產(chǎn)的某車型B B柱熱沖壓零件力學(xué)性能柱熱沖壓零件力學(xué)性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例試樣編號(hào)試樣編號(hào)硬度值（硬度值（HV30HV30）1-11-14274274404401-21-2417417430430試樣編號(hào)試樣編號(hào)YS(MPa)YS(MPa)TSTS（MPaMPa）ELEL（A A8080，）1-31-310991099154715475.8 5.8 1-41-410921092154615466.5 6.5 1-51-5108

14、61086155015506.4 6.4 1-61-610801080156115616.2 6.2 寶鋼生產(chǎn)的某車型前保熱沖壓零件表面硬度及其力學(xué)性能寶鋼生產(chǎn)的某車型前保熱沖壓零件表面硬度及其力學(xué)性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例寶鋼防彈鋼力學(xué)性能寶鋼防彈鋼力學(xué)性能寶鋼熱沖壓鋼板介紹：2、熱沖壓鋼板r 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度2081MPa2081MPa，5050標(biāo)距延伸率標(biāo)距延伸率6%6%1.熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設(shè)備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析6.熱沖壓零件的檢測(cè)技術(shù)7.熱沖壓技術(shù)成本分析內(nèi)容內(nèi)容1.熱沖壓工藝流程

15、及其典型應(yīng)用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設(shè)備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析6.熱沖壓零件的檢測(cè)技術(shù)7.熱沖壓技術(shù)成本分析內(nèi)容內(nèi)容4、熱沖壓鋼板加熱方式 純電加熱； 天然氣燃燒加熱； 電氣混合加熱。 1.熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設(shè)備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析6.熱沖壓零件的檢測(cè)技術(shù)7.熱沖壓技術(shù)成本分析內(nèi)容內(nèi)容5、熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析熱沖壓的技術(shù)優(yōu)勢(shì)提高車型的碰撞性能；實(shí)現(xiàn)更大程度的車身輕量化；減小油耗和CO2排放；零件成形性相對(duì)較好；零件尺寸精度好；車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，加強(qiáng)板數(shù)量有效減少；降低壓機(jī)噸位要求；有效提高零件的表面硬度及其耐磨性；降低沖壓噪

16、聲；通過車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效控制綜合制造成本。5、熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析熱沖壓的技術(shù)優(yōu)勢(shì)隨著高強(qiáng)鋼材料和熱沖壓技術(shù)的應(yīng)用，隨著高強(qiáng)鋼材料和熱沖壓技術(shù)的應(yīng)用，GOLFGOLF車的輕量化系數(shù)從車的輕量化系數(shù)從6.26.2一直減小到一直減小到2.52.55、熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析熱沖壓的技術(shù)優(yōu)勢(shì) 新FIAT500大量采用熱沖壓零件，是全球同類車型中碰撞性能最好的車型； E-NCAP測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格； 國(guó)內(nèi)出口新車型研發(fā)中越來越多采用熱沖壓零件。5、熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析熱沖壓的缺點(diǎn)生產(chǎn)節(jié)拍慢（3沖程/分鐘）；需要激光切割進(jìn)行切邊、沖孔；工藝影響因素比冷沖壓復(fù)雜得多；無鍍層板熱沖壓過程會(huì)產(chǎn)生氧化皮，需要定期清理

17、；固有廢品率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷沖壓；單件成本高；工作環(huán)境比冷沖壓差；技術(shù)門檻和投資門檻比較高（VOLKSWAGEN、FIAT）；業(yè)內(nèi)技術(shù)落后于實(shí)驗(yàn)；熱沖壓仿真精度相對(duì)較差（熱脹冷縮、組織轉(zhuǎn)變及其回彈CAE非常難）、調(diào)試周期相對(duì)較長(zhǎng)。1.熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設(shè)備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析6.熱沖壓零件的檢測(cè)技術(shù)7.熱沖壓技術(shù)成本分析內(nèi)容內(nèi)容6、熱沖壓零件檢測(cè)技術(shù)表面質(zhì)量：熱沖壓件加工表面不允許有裂紋、夾雜、起皺、氧化皮、切邊拉傷等缺陷，對(duì)于不帶涂層的熱沖壓零件，表面應(yīng)經(jīng)過噴丸或其他處理方式去除氧化皮。力學(xué)性能：標(biāo)距：50標(biāo)距、80標(biāo)距和比例試樣（線切割取樣）

18、屈服強(qiáng)度不小于950MPa，抗拉強(qiáng)度不小于1400MPa，50標(biāo)距延伸率不低于5。硬度：HV10/HV30須在400520之間。金相組織：板條狀馬氏體，總脫碳層深度不得超過0.1mm。尺寸精度：滿足汽車廠規(guī)定的切邊精度和裝配精度要求。6、熱沖壓零件檢測(cè)技術(shù)裝車碰撞試驗(yàn)：不允許產(chǎn)生碰撞開裂。裝車路試：滿足規(guī)定的疲勞強(qiáng)度。1.熱沖壓工藝流程及其典型應(yīng)用2.熱沖壓鋼板3.熱沖壓設(shè)備4.熱沖壓鋼板加熱方式5.熱沖壓優(yōu)缺點(diǎn)分析6.熱沖壓零件的檢測(cè)技術(shù)7.熱沖壓技術(shù)成本分析內(nèi)容內(nèi)容7、熱沖壓技術(shù)成本分析在歐洲，熱沖壓技術(shù)普遍被認(rèn)為是降低車身綜合制造成本的新技術(shù)：可以有效減重、減少補(bǔ)丁數(shù)量；國(guó)內(nèi)使用熱沖壓零件的合理化建議：打破車身設(shè)計(jì)的慣性思維，以“革命”代替“改良”，實(shí)現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)優(yōu)化。謝謝！