激光拼焊技术在宝钢的研究和应用(下)

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　　宝钢在激光拼焊技术方面的研究

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　　由于与传统工艺方法相比，激光拼焊技术具有显著的优势，汽车生产厂对激光拼焊板在冲压过程中所表现的性能便更加关注。对激光拼焊板性能的研究目前已成为一个热点。激光拼焊板与母材相比，呈现出不同的性能特点。研究表明激光对接焊缝比母材具有更高的强度和硬度值。这是由于在小的焊接熔池中激光焊缝得到了快速冷却。在大多数的激光焊接接头中，热影响区组织是由细晶、等轴晶组成。大量实验结果表明使用仿真技术能够较好的预测激光拼焊板焊缝在冲压过程中的流动规律。

　　对不同差厚及不同材料的激光拼焊板研究表明，激光拼焊板焊缝处成形性能较母材有不同程度的下降，但大量的试验证据表明质量好的激光焊缝在冲压成形时并不产生失效。图1显示了不同组合情况下激光拼焊板焊接接头屈服强度与母材的变化关系。

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　　宝钢对差厚激光拼焊板成形极限图性能进行了大量实验研究。图2为激光拼焊板成形极限图实验，结果表明激光拼焊板零件焊缝处最大危险主应变为14%，该应变路径下的最小极限应变拼焊板为30%，故拼焊板最小裕度Δemin＝16%。因此在焊缝区域激光拼焊板完全满足汽车零部件的成形要求。

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　　图1不同情况下激光拼焊板的性能比较

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　　图2激光拼焊板成形极限图性能

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　　宝钢激光拼焊板的生产和应用

　　在汽车白车身结构件中，越来越多的典型结构件诸如纵梁、门内板、保险扛、加强板在冲压工序均使用激光拼焊板。据统计，在目前的新车身结构件设计中平均每辆车有2件或3件使用激光拼焊技术。尤其对于那些价格比较昂贵的轿车，在其车身设计中使用了更多的拼焊板。通过使用激光拼焊板，整车的抗碰撞性能得到大大提高。由于汽车设计师和汽车生产厂家已经意识到在汽车结构件中使用激光拼焊板可以大大简化生产工序、降低生产成本、提高整车的性能，从而在更多、更新的车身结构件中运用激光拼焊板。

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　　我国对激光拼焊板生产的研究和应用，以宝钢对此反应最为积极。宝钢从1991年就开始对激光拼焊技术进行跟踪研究。1999年宝钢技术中心引进激光拼焊试验装置，对激光拼焊技术进行研究，已完成多家汽车厂部分零件的工艺研究，且进行了实冲试验，达到实际车身零件对激光拼焊板的要求。

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　　由于对汽车生产厂家而言，激光拼焊板具有很多优势，目前在许多新的车型结构件上都使用激光拼焊板，对激光拼焊板的需求正在迅速增加。2004年11月9日，宝山钢铁股份有限公司与阿赛洛(Arcelor)公司联合投资成立了合资公司(上海宝钢阿赛洛激光拼焊板有限公司)正式投产，专门大规模生产激光拼焊板。该合资公司引进了先进的激光拼焊板生产线，专业生产激光拼焊板以满足国内汽车厂对于激光拼焊板的需求。在不久的将来，中国汽车工业对于激光拼焊板的需求必将逐渐取代从国外进口转而由国内生产厂来满足激光拼焊板的及时供应。

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　　激光拼焊板是近年来在汽车工业出现的一项新技术，通过在汽车白车身结构件上使用激光拼焊板，可以使车身重量得到大大降低、安全性能得到大大提高。在汽车厂冲压过程中，材料也得到合理使用，车间的材料废品料可得到大大降低。

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　　汽车工业对于激光拼焊板的大量运用是当今时代发展的必然趋势。