JFE開發高強汽車鋼焊接技術

07-19

　　OFweek激光網訊：近年來，日本JFE公司一直重視高級產品配套加工等技術的開發創新，從而擴大了市場、提高了企業效益。近日，筆者了解到該公司積極開發高強汽車鋼配套焊接技術，有效地拓展了汽車用鋼市場，從而為企業帶來效益。

　　汽車用高強度鋼是該公司的主要產品，為適應車體輕量化以節油減排的要求，該公司不斷開發出580MPa、980MPa等高強度鋼，並致力於1470MPa和更高級別高強度鋼種的開發。但由於汽車在組裝過程中多利用焊接技術，且鋼板隨強度的提高使焊接的難度加大，致使高強度鋼的應用受到一定限制。為更好地擴展高強度鋼市場，JFE組織鋼鐵研究所實施配套焊接技術的開發。該系列技術在580MPa和980MPa部件的應用率已達到50%以上，此焊接技術的最新研究現正與1470MPa高強度鋼的開發同時進行。

　　近年來，JFE已相繼開發成功加壓二重焊、脈衝焊等配套焊接新技術，以此為用戶服務從而有效擴大了市場。汽車在部件組裝中應用最多的是電阻焊，但隨所用材料的高強度化往往焊接後的質量難以保證。因為，在對高強度鋼進行電阻焊時，熔化後的金屬粒將向外飛散而掉入焊縫處，由於高強鋼中的C、Si和Mn等元素含量高，有可能導致焊縫處變硬、變脆。新焊接法因固定位置焊接故可防止這一問題產生。加壓二重焊適合中心梁等板厚比差較大的部件焊接，以用於替代電阻焊。電焊接時通電的前半部為低加壓高電流，後半部則為高加壓低電流，這種多段焊接技術可使一般焊接法難焊合的薄板、中板邊緣的焊接穩定化和高質量化。現已為多個汽車組裝生產線所採用，一般電阻焊使用的板厚比為4~5，用此法後可擴大焊接範圍，故應用範圍亦可擴大。

　　脈衝焊以替代980MPa級以上高強鋼板的電阻焊為主要對象。過去，為提高焊接部位的強度多採取直接通電的方式，但用此法焊接後須進行回火處理，即延長了作業時間。同時，焊接電流的設定也比較困難。於是JFE採用了可快速改變通電速度的脈衝焊接方式。由於短時、高電流通電的效果，使焊接部位的十字抗拉強度和耐破斷強度大幅提高，從而有望用於1470MPa以上的熱衝壓高強鋼板，但目前尚無應用實例，正和相關汽車廠商談中。

　　此外，今年激光電焊亦受到各方重視，成為對不同鋼種、不同板厚間的焊接技術。如豐田汽車正在擴大應用於組裝生產線的LSW技術。該技術在海外福特汽車上也有應用，其適用範圍在不斷擴大。該技術的特點主要是所用的發振器由原來的CO2擴大到YAG(釔鋁石榴石)和纖維素，從而促使其實現高性能化，擴大了該技術的應用範圍。JFE領先開發成功激光電弧複合焊接技術，並擴大了焊接容積和間隙的上限，已用於鍍鋅板的焊接中，預計今後將用於不同材料間的焊接，並不斷擴大其應用範圍。

　　隨著汽車用鋼鐵材料(尤其是高強鋼板)工藝技術的提高，鋼鐵廠也應該對工藝設計和焊接技術進行深入研究並擴大其使用範圍，以進行後續的綜合服務，方可擴大汽車用鋼市場。