李光瀛１，唐　荻２，王先进２

（１．中国钢研科技集团有限公司铁研究总院，北京　１０００８１；２．北京科技大学，北京　１０００８３）

摘  要：国际汽车业实施的全球化战略，包括新车型的全球开发平台、零部件和构件的模块化制造与全球采购、汽车产品的全球制造－销售－服务，促使世界上的先进钢铁企业从单纯的汽车用原材料生产商转变为汽车构件成品、半成品、新型冲压板料和系列化原材料的综合供应商，成为汽车业密切而可靠的战略合作伙伴。此外，世界能源、环境和经济衰退问题，进一步促使我国钢铁企业的汽车板生产向深加工方向发展。本文简要说明了汽车板深加工主要技术产品，主要介绍了发展较快的激光拼焊板和热成形技术，并简要说明了汽车板深加工所要求的材料基础：系列化与均质化。

关键词：模块化制造；汽车板；深加工；激光拼焊板；热冲压成形

１　汽车制造及汽车板生产的发展趋势

为提高汽车产品竞争力，国际汽车制造业实施全球化战略，建立起新车型的全球开发平台，对各种车型所需的零部件和构件采用系统化开发、模块化制造、集成化供货和全球化采购的方式，使汽车产品的制造、销售和售后服务完全实现全球一体化。目前，世界排名前列的跨国汽车制造厂家，如通用、大众、丰田、雷诺日产、现代、福特等基本上实现了全球化发展战略。这些汽车制造厂家能够实现在全球范围内的资源合理配置，提高产品通用化程度，有效地提高和控制产品质量，并降低制造成本。全球化的经营管理是这些跨国公司制定汽车发展战略决策的关键［１－４］。

在这种发展趋势下，以钢铁原材料直接供给汽车制造厂家的原始营销方式和传统产业链正在随之发生重要变化，以汽车构件和零部件模块提供给汽车制造厂家的新型营销方式和现代产业链正在建立和形成。国际上的先进钢铁企业，例如德国蒂森、法国阿塞洛（现为阿塞洛－米塔尔）等，可向汽车制造厂家提供大量轻量化车身所需的激光拼焊板、液压成形构件和热冲压成形构件等深加工产品，这些企业从单纯的汽车车身原材料供应商转变为汽车构件的成品、半成品、拼焊板料和系列化原材料的综合供应商，成为汽车制造业密切而可靠的战略合作伙伴。

此外，世界能源、环境和经济衰退问题，进一步促使我国钢铁企业的汽车板生产向深加工方向发展。中国汽车工业协会的统计数据表明，２０１１年中国汽车产量为１８４１．８９万辆，比２０１０年的１８２６万辆略有增长，仍然高于美国（８６４．６万辆）和日本（８３９．９万辆）汽车产量的总和１７０４．５万辆，占２０１１年世界汽车总产量８００６．４万 辆的２３．０％，２０１２年中国汽车产量稳定增长到１９２７万辆，连续４年保持世界第１。中国石油和化工联合会的数据显示，２０１０年和２０１１年中国石油消费量分别为４．４亿ｔ和４．９亿ｔ，进口量高达５５．１％和５５．２％。在“十一五”规划中我国新增的１亿ｔ炼油能力，几乎被５年间新增的３５００多万辆汽车消耗掉。预计２０２０年，中国对进口石油的依赖度将达到６０％。据工信部装备工业司预计，２０２０年中国汽车保有量将超过２亿辆，所需汽油和柴油超过３亿ｔ，需要４亿ｔ石油来炼制，相当于中国２０１２年全年石油消费量的８０％。

因此，为提高汽车的燃油效率而开发轻量化车身材料及其加工成形与制造技术，已成为汽车制造业与钢铁行业共同面临的重大课题。从２０世纪７０年代第１次能源危机以来，经过近４０年的努力，目前汽车轻量化技术已经形成以超轻钢为基础的多元化材料体系。超轻钢车身ＵＬＳＡＢ和未来钢汽车ＦＳＶ，全面采用先进高强度钢ＡＨ－ＳＳ汽车板和各种深加工技术，已经使汽车车身分别减重２５％和３５％，使车身具有五星级抗冲撞安全级别，减少总体生命循环排放近７０％，在提高安全与环保指数的同时不增加制造成本［５］。

中国汽车业的持续发展，不仅对汽车用钢提出了巨大的产量需求，更重要的是如何使汽车用钢满足新一代节能、环保、安全、舒适车型对汽车材料的技术要求，特别是汽车在轻量化、节能、减排、环保的同时，必须保证优良的抗冲撞性能和驾乘者的安全舒适。今后５～１０年，先进高强度钢（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｈｉｇｈ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｓｔｅｅｌｓ　ＡＨＳＳ）汽车板和轻量化车身构件的深加工技术（Ｄｅｅｐ　ＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＤＷＴ）的开发与应用，成为钢铁行业的重大课题与迫切任务。

２　汽车板深加工技术及产品

汽车车身构件的加工制作，主要是对汽车板原材料的冲压成形与焊接。目前汽车板深加工技术及产品［６－１８］见表１。

对于工艺技术复杂、性能质量新颖、尚无成熟标准的新产品，在开发阶段可以作为深加工产品，例如先进高强度钢ＡＨＳＳ中的第３代产品Ｑ－Ｐ（Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ－Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）钢，目前国内外均处于实验室和现场研究开发过程中，工艺技术比较复杂，虽然具有高强度高塑性，但尚无成熟技术和稳定产品以及相关标准，暂时列为深加工产品。 

对于 热 成 形 （Ｈｏｔ　Ｆｏｒｍｉｎｇ或Ｈｏｔ　Ｓｔａｍ－ｐｉｎｇ）技术，采用热冲压成形与随后淬火处理工艺相结合的方式，可使屈服强度为３５０ＭＰａ，抗拉强度为５５０ＭＰａ的普通高强度低合金钢板，热成形后 成 为 屈 服 强 度 达１０００ＭＰａ，抗 拉 强 度 达１５００ＭＰａ的超高强度 构件，强 度水 平提 高了３倍，已用作重要汽车构件。

本文主要介绍激光拼焊板的生产应用及热成形工艺技术。

３激光拼焊板［５－９］

３．１激光拼焊板生产的发展历程及现状

激光拼焊板（ＬＴＢ或ＴＷＢ）是将不同材质、不同厚度、不同涂镀层表面的钢板，采用激光焊接技术连接成一块整体冲压板料，冲压成形后能够满足车身构件不同部位的不同使用性能要求。１９８５年德国蒂森钢铁公司与德国大众汽车公司合作，开发出全球第１块激光拼焊板并使用在奥迪１００车身上。２０世纪９０年代，欧洲、北美和亚洲日本各大汽车制造厂家开始大量采用激光拼焊板。目前，激光拼焊板主要用于车身的前后车门内板、底板、前后纵梁、Ａ、Ｂ、Ｃ立柱、轮罩等构件。

美国福特公司是世界上使用激光拼焊板最多的汽车厂家，其中皮卡车型（包括Ｆ－１５０Ｓ新车型）每年使用１００万件激光拼焊板，其应用正在向轿车、面包车和ＳＵＶ等车型扩展，显著节省了材料、减轻了车身重量、提高了燃油效率，并提高了车身的抗冲撞能力。

目前全世界已建有１００多条激光拼焊板生产线，其中德国蒂森克虏伯和法国阿赛洛是当今世界最大的两家激光拼焊板生产商和配套商，而德国蒂森克虏伯公司是世界上生产激光拼焊板数量最多的钢铁厂，２００９年生产激光拼焊板４２．５万ｔ，销售额５．０３亿欧元（约５０亿元人民币）。目前，欧洲生产的激光拼焊板占世界总产量的７０％，美国生产的占２０％，日本生产的占１０％。中国第１条激光拼焊板生产线于２００２年１０月在武汉建成，属于德国蒂森公司在世界上的８条海外生产线之一；现在我国的激光拼焊板生产线主要有３条，即上海宝钢的阿赛洛、武汉中仁（蒂森克虏伯）和鞍钢蒂森克虏伯公司。

３．２激光拼焊工艺设备

激光束 可 聚 焦 于 很 小 的 直 径 （小 于Φ０．５ｍｍ）。激光在钢板边部引导出的淡蓝色等离子体可加热并融合两块钢板对接的边部，无需任何金属填料进行焊接。通常使用的是功率强大的ＣＯ２激光器，焊接设备已经被改进为固定的激光光束系统与钢板导入辊道台架系统，裁剪的板料被成对地送入激光焊机工作台，可连续焊接并提高异种钢板原料之间拼焊的生产率，见图１、图２。可根据激光功率、强度分布、焊接速度、聚焦调节、切边几何形状和质量、两个对接边部的相对位置来调节焊缝。激光焊接是端部结合，焊缝体积很

小，其宽度可小于１ｍｍ。由于没有使用任何填充材料（焊丝、焊剂等），不存在焊缝高度问题，热影响区很小。静态和动态测试表明，焊接样品的断裂总是位于基体处，焊缝并不影响成形过程。对于激光拼焊的镀锌板，阴极保护仍然有效。 

３．３激光拼焊板车身构件的优点

蒂森克虏伯激光拼焊板公司（ＴＫＴＢ）一般会在新车型投产前２年和汽车制造厂家一起来完成激光拼焊板的开发和设计工作，主要是对车身构

件进行数字模拟分析（例如构件的撞击模拟）、激光拼焊板的设计、产品样本的设计和制造、模具的调试和深冲试验，并对模具的设计和制造以及总装工艺提出参考意见。激光拼焊板制作的车身构件如图３、图４所示。

激光拼焊板车身构件具有以下主要优点：

（１）根据构件不同部位的受力、承载和腐蚀状况 ，将不同强度级别、不同厚度、不同表面处理状态的板材拼焊在一起，成为同一块冲压板料和成形构件，不仅充分利用了不同板料的使用性能，而且可以对构件进行优化设计，减轻构件的重量，对于汽车轻量化、节能、抗冲撞和安全十分有益；

（２）车身构件数量显著减少，冲压和焊接制造工艺简化，生产设备减少，效率提高，整车制造与装配成本显著降低；汽车构件板料在成形前通过激光焊接工艺连接在一起，使成形构件产品的精度提高，制造与装配公差减小；

（３）由于激光拼焊是把不同基板的边部对焊在一起，不需要加强板，也没有搭接缝，不仅提高了拼焊板构件的耐腐蚀性能，而且减少了对构件进行密封处理的工艺措施。同时，提高了车身构件设计的灵活性。

４热成形技术［１２－１８］

４．１热成形技术的发展

热成形技术是瑞典Ｐｌａｎｎｊａ公司研究开发的新技术，于１９７７年申请了专利。瑞典萨博汽车制造厂于１９８４年首先在ＳＡＡＢ９０００车型中使用了含硼钢的热成形强化构件。１９８７年世界热成形构件产量达到３００万件，１９９７年增加到８００万

件。２０００年法国阿塞洛公司开发出高强度热冲压构件Ｕｓｉｂｏｒ１５００，其抗拉强度达１５００ＭＰａ。此后，热成形构件产量迅速增长，２００７年全球热成形构件产量达到１．０７亿件。２０１１年全世界已有１４２条热成形生产线，预计２０１３年全球的热成形构件产量将达到４．５亿件。

４．２热成形工艺及典型热成形钢成分和性能

典型热成形钢的化学成分见表２［１２］。考虑到钢板下料模具的设计，最常用的热成形钢是含硼钢２２ＭｎＢ５，其在室温下具有铁素体－珠光体组织，抗拉强度最高为６００ ＭＰａ，成形后用于安全结构件 。

热成形工艺加热和保温时间为８ｍｉｎ左右，在奥氏体区（９００～９５０℃）对淬火硬化钢进行热成形，冲压周期为２０～３０ｓ，每组可同时成形２件以上多块钢板构件。变形温度在９００～９５０℃时，钢板奥氏体化后的低强度（σｂ＜１５０ＭＰａ）和高伸长率（Ａ＞５０％）使得复杂形状的构件能够顺利冲压成形，构件无回弹，几何精度高。为避免构件表面氧化，需要使用一种专用的以Ａｌ和Ｓｉ为基的防高温氧化涂料。

热成形后立即对模具中的构件进行淬火处理，冷却速率大于２７Ｋ／ｓ，使构件迅速冷却到马氏体点ＭＳ＝４２５℃以下，获得马氏体组织，抗拉强度达１３００ＭＰａ以上。淬火后必须采用专门的构件精整工艺，但没有附加的成形、切割和剪边等设备。典型热成形钢的实际马氏体点、临界冷却速率和力学性能［１２］见表３。

为预报和调节热成形构件的性能，必须深入研究热成形工艺各环节工艺参数及其相互影响，

尤其是热成形过程中，加热、成形、淬火等工艺参数对钢板奥氏体化、抗高温氧化镀层内

Ｆｅ原子扩散、奥氏体热变形、奥氏体－马氏体转变以及构件成品显微组织和力学性能的影响。热成形过程中２２ＭｎＢ５钢板显微组织和力学性能随温度和冷却速率的变化见图５［１２］。图５ 

图５ａ中，冷 轧 退 火 态 钢 板 抗 拉 强 度 约 为６００ＭＰａ，伸长率约为２０％，在加热过程中其抗拉强度降到约２００ＭＰａ，而伸长率提高至约４５％（与低碳软钢相似），出炉后热冲压成形和立即淬火，２２ＭｎＢ５构件抗拉强度达１５００ＭＰａ，伸长率降到约５％（与马氏体ＭＳ相似）。

图５ｂ中，淬火冷却速率要求在２７Ｋ／ｓ以上，以获得奥氏体和马氏体复相组织。

热成形工艺的主要优点是在较低的冲压载荷条件下获得高强度和高几何精度构件，具有优异的抗冲撞性能，可用于Ａ柱、Ｂ柱、前后保险杠、门板加强肋、门槛、车顶纵梁、侧冲击梁、隧道形底板等承载结构件和抗冲撞构件，见图６［１２］。

热成 形生产线设备的制造商主要有德国ＳＣＨＵＬＥＲ、瑞典ＡＰ＆Ｔ和德国ＮＥＦＦ等公司。德国大众公司建起了６条热冲压成形生产线，在新车型中大量采用热冲压构件，其帕萨特２００８版车型的白车身中有１９％的重量是热成形构件；美国福特福克斯２０１０年版车型中的热成形构件已经占白车身重量的２６％，而瑞典沃尔沃热成形构件在白车身中的饱和极限比重将达到４５％。我国已经建起的热冲压生产线有长春ＢＥＮＴＬＥＲ、昆山ＧＥＳＴＡＭＰ、上海ＢＥＮＴＬＥＲ、上海ＣＯＳＭＡ和上海宝钢热冲压零部件有限公司；武钢研究院也建有一条热冲压成形的试验生产线。

４．３热成形工艺中的技术关键

４．３．１热成形构件热镀抗高温氧化保护层

为防止热成形构件表面在加热炉的高温氧化气氛中生成氧化铁皮并影响构件成品的喷漆和涂装，可以采用连续热镀锌工艺在钢板表面热镀Ａｌ－Ｓｉ抗高温氧化保护层。这种Ａｌ－Ｓｉ涂镀层的熔点 为６００℃，显 著 低 于 钢 板 加 热 成 形 温 度９５０℃。但是，在钢板基体的铁原子通过扩散与涂层中的Ａｌ结合成具有较高熔点的Ａｌ－Ｆｅ合金，并从涂层与钢板的界面迅速迁移进入涂层表面，使抗氧化涂镀层在９５０℃高温不会熔化。板料表面抗氧化Ａｌ－Ｓｉ涂镀层的Ｆｅ原子扩散和Ａｌ－Ｆｅ合金化过程需要专门的加热工艺曲线。实际经验表明，在奥氏体化过程中Ａｌ－Ｓｉ－Ｆｅ抗氧化保护层的厚度应小于４０μｍ，以保证热成形后构件的焊接性能。

法国阿塞洛公司在２０００年开发出的热成形钢板ＵＳＩＢＯＲ１５００采用了热镀铝硅合金镀层，具有良好的抗高温氧化性能。随后新日铁公司根据与阿赛洛公司的全球战略联盟合作，通过特许协议研究了ＵＳＩＢＯＲ１５００的生产工艺和使用性能，并在２００３年７月 发 布 了 对 热 镀 铝 硅 合 金 的２２ＭｎＢ５热成形钢板ＵＳＩＢＯＲ１５００的试验研究结果，包括钢板化学成分、热成形前后的力学性能、连续冷却转变ＣＣＴ曲线、冷却速率对硬度的影响、低温韧性、点焊性能、抗高温氧化镀层组织结构分析和喷漆涂装性能。

４．３．２加热工艺

目前热成形生产线一般采用辊底式或步进梁式加热炉，长度约为３０～４０ｍ。热成形购件在９５０℃奥氏体化３ｍｉｎ后即可在淬火后获得最大量马氏体组织，且硬度达ＨＶ４７０。加热工艺的调整和改进，主要是为在最短时间内使板料获得均匀的温度分布、板料基体钢板的奥氏体化和表面抗氧化镀层的Ａｌ－Ｆｅ合金化，以提高工艺效率、改善构件性能、降低生产成本。

一般来说，在使构件获得相同的马氏体组织和最高硬度（大于ＨＶ４７０）前提下，所需保温时间随加热温度的升高而缩短，随板料厚度的增加而延长。例如，对于相同的钢板厚度（１．７５ｍｍ），在８６０℃下保温需要５．５ｍｉｎ，在９５０℃下保温只需３ｍｉｎ；对于相同的奥氏体化温度９５０℃，１ｍｍ厚钢板需要２．２５ｍｉｎ，１．７５ｍｍ

厚钢板需要３ｍｉｎ，而２．５０ｍｍ厚钢板需要４ｍｉｎ［１２］。

热成形机组还可以采用电导法对长宽比较大的原料（例如钢管、棒材、钢带等）加热，将钢管或板带夹在两个电极之间通电，利用板料的电阻发热升温，提高了加热速率。但是，由于表面抗氧化镀层的电阻高于钢板基体电阻，使表层与基体温度不均匀。同时，在板料长度方向上和形状复杂的板料上，也存在温度分布不均匀的问题。

最近在热成形技术的开发中，还研究了感应加热工艺的可能性，其热效率是一般辊底式加热炉的２倍以上。但是，感应圈原件的尺寸及其与板料的间距直接影响到加热效率，而且必须保证感应圈与板料之间的绝缘，过小的间距可能会导致板料拥塞而毁掉感应加热系统。此外，具有一定初始形状的板料，有可能在感应加热过程中因温度分布不均而变形。

４．３．３热成形

为避免加热后的板料在冲压成形之前冷却，必须尽可能迅速地将板料从加热炉内移送至冲压机。同时，为避免板料在冲压成形过程中发生马氏体相变，必须提高模具移动和冲压运行速率，保证钢板在相变开始之前完成冲压成形，这是成功实现热成形工艺的先决条件。

在成形模具闭合后，采用６０ＭＰａ高压热气体（氮气或者空气）作为介质进行冲压成形，可以使板料在成形过程中保持均匀的温度分布，使构件的成形更加均匀。在热成形后，构件在封闭的模具内进行淬火处理，通过布置在模具内的冷却水管进行淬火。瑞典的Ｌｅｏｎａｒｄｏ　Ｐｅｌｃａｓｔｒｅ公司研究了热成形模具与板料之间的摩擦及其对模具的

磨损问题［１８］。

５汽车板深加工的材料基础：系列化与均质化

对于深加工用汽车板，钢铁厂家需要具备两方面条件，一是汽车板产品的系列化，二是汽车板产品的均质化，为深加工构件提供所需的各种不同冲压级别、不同强度级别、不同厚度规格、不同表面状态的汽车板原材料。

５．１汽车板产品系列化

高等级汽车板的开发与应用主要集中在超深冲、涂镀层和高强度钢板这３类产品及其系列化，同时包括超深冲级和涂镀层（热镀锌或电镀锌）的汽车外板。随着我国钢铁行业在设备、工艺、技术方面的不断进步，这３类汽车板产品从技术标准的系列化到实际产品的性能质量，已经与国际先进标准和产品接轨。

例如超深冲汽车板，我国在２００８年颁布了经过全面修订的新版国家标准ＧＢ／Ｔ５２１３－２００８，其覆盖了普通强度冷轧钢板的各种不同冲压级别的系列化产品，从一般商用ＣＱ级（ＤＣ０１）到深冲ＤＤＱ级（ＤＣ０４），从超深冲ＳＥＤＤＱ级（ＤＣ０６）到特超深冲级ＥＳＥＤＤＱ（ＤＣ０７）。这一标准与德国ＤＩＮ　ＥＮ　１０１３０－２００６、美 国ＡＳＴＭ　Ａ１００８－２００７、日本ＪＩＳ　Ｇ３１４１－２００９等标准全面接轨。宝钢、武钢、鞍钢等大型钢铁企业均可以按照超深冲级（ＳＥＤＤＱ）的技术指标要求批量生产ＤＣ０６或ＳＰＣＦ级冷轧钢板。

在涂镀层钢板方面，２００８年颁布的国家标准ＧＢ／Ｔ　２５１８－２００８《连续热镀锌钢板及钢带》，不仅包括从普通商用级ＤＸ５１Ｄ到超深冲级ＤＸ５６Ｄ和特超深冲级ＤＸ５７Ｄ各冲压级别的系列化热镀锌板，基本上与德国的ＤＩＮ　ＥＮ１０３２７－２００４标准《连续热浸镀冷成形用低碳钢带和钢板》相同，而且还包括系列强度级别的结构钢、低合金钢、高强度ＩＦ钢、烘烤硬化钢、双相钢、ＴＲＩＰ钢和复相钢的热镀锌板。我国标准的新版本是目前世界上品种范围最宽最全的热镀锌钢板标准，比德国的ＤＩＮ　ＥＮ１０３２７－２００４、美 国 的ＡＳＴＭ　Ａ６５３／Ａ６５３Ｍ－２００８和日本的ＪＩＳ　Ｇ３３０２－２０１０标准都全面。但是，目前我国热镀锌汽车板，特别是高强度钢和先进高强度钢（双相钢、ＴＲＩＰ钢和复相钢）的生产还存在一些性能质量控制的技术问题，尤其是化学成分（例如Ｓｉ含量）对锌层粘结力的影响问题还没有解决。

高强度汽车板的开发与应用为汽车轻量化提供了高性价比的材料技术支撑，正在形成以超轻钢为基础的多元化材料竞争局面。世界各国３７家钢铁企业参加的超轻钢车身ＵＬＳＡＢ项目已经使轿车车身重量减轻了２５％，目前正在进行的未来钢汽 车ＦＳＶ项 目，将 使 轿 车 车 身 重 量 减 轻３５％。高强度汽车板的开发主要集中在先进高强度钢ＡＨＳＳ

汽车板的开发与应用：

（１）第１代先进高强度钢，是以铁素体为基体的复相钢，包括双相钢（ＤＰ钢）、相变诱导塑性钢（ＴＲＩＰ钢）、复相钢（ＣＰ钢）等，已广泛应用于国内外各种车型的承载结构件和抗冲撞构件。同时，在新一代超轻钢轿车ＵＬＳＡＢ和未来钢汽车ＦＳＶ的开发中，

ＤＰ钢和ＴＲＩＰ钢正被用于多种构件的制作。在２０１１年试制的ＦＳＶ样板车型中，各种高强度钢用量占车身总重的９７％，而ＤＰ钢和ＴＲＩＰ钢用量达到了６４．８％。其中，

ＤＰ５００～ＤＰ１０００占３１．３％，ＴＲＩＰ９８０占９．５％，ＣＰ１０００占

９．３％，热成形钢ＨＦ１５００占１１．１％，ＴＷＩＰ９８０占２．３％，ＭＳ１２００占１．３％。到２０１２年，先进高强度钢ＡＨＳＳ将取代４５％的传统深冲钢和高强

度低合金ＨＳＬＡ钢制作汽车构件。

（２）第３代先进高强度钢ＡＨＳＳ，是以马氏体为基体并含有相当比例奥氏体的系列化高强塑性钢，主要采用淬火－碳分配Ｑ－Ｐ（Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ－Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）工 艺 生 产。其 抗 拉 强 度 可 以 达 到７００～１３００ＭＰａ，总伸长率保持在１５％～６０％，而合金化成本显著低于第２代高锰ＴＷＩＰ钢和高镍铬奥氏体不锈钢。自２００６年１０月美国Ｍａｔ－ｌｏｃｋ教授提出以Ｑ－Ｐ工艺为核心技术的第３代

先进高强度钢概念以来，引起世界各国的关注，并使第３代ＡＨＳＳ钢成为近年来全球汽车钢的研

究开发热点［１９］。

５．２汽车板产品的均质化

汽车制造厂家大多采用连续冲压机组和车体组装流水线，为了保证每一汽车构件和每辆汽车几何精度和性能质量的稳定可靠，要求任何牌号的汽车板必须保证其各项性能质量参数（包括几何精度、力学性能、表面质量等）在每一带卷的长度和宽度方向上均匀、稳定、连续、一致。这对于汽车板来说是一项非常重要的考核指标，称为实际产品性能质量的均质性。各国技术标准都没有对这个考核指标作任何文字说明，但是对于任何钢铁厂家，其产品要得到汽车制造企业的认可并获得实际应用，均质性是非常关键的综合性考核指标。

早在１９８５年欧洲汽车制造业与钢铁行业３年合作调查与试验研究的基础上，对提高冷轧汽车板性能质量的均质性的技术关键，得到了明确的结论，即“冷轧汽车板的均质性取决于热轧带卷原料的均质性，包括力学性能和表面质量”。随后在对板凸度的大量试验研究中，发现冷轧带钢的比例凸度实际上完全取决于热轧带钢原料的比例凸度，亦即一旦热轧带钢的比例凸度不符合要求，冷轧工艺是无法改变热轧带钢已有的比例凸度的。因此，要提高冷轧带钢汽车板的均质性，关键是提高热轧带钢原料的均质性，包括化学成分、力学性能、表面质量和几何精度。

对于高等级汽车板，特别是冷轧汽车外板和先进高强度钢ＡＨＳＳ汽车板，提高其实际产品性能质量的均质性，不仅是满足汽车业和国内外市场的需求，而且是对钢铁企业整体流程、设备、工艺、技术、管理、操作等综合实力与竞争能力的考核，是对钢铁企业技术进步的推动。

在我国，以宝钢为代表的大型钢铁企业已经能够生产绝大部分高等级汽车板产品，并且在汽车板产品的均质性与汽车板深加工技术方面也达到国际先进水平。然而，对于大多数汽车板生产厂家来说，目前仍然面临着大幅度提高产品均质性的问题，并且亟需在此基础上，开拓和应用汽车板的深加工技术，尽快改变初始原材料供应商的地位，不仅为汽车制造厂家提供多品种高等级汽车板原材料，而且通过早期介入新车型设计开发，为汽车制造厂家提供各种构件的初级加工板料（例如激光拼焊板）、半成品构件、成品构件（液压成形构件、热成形构件）等，逐步发展成为汽车制造业可靠的合作伙伴［２０］。

参考文献：

［１］  Ｊｏｈｎ　Ｍｏａｖｅｎｚａｄｅｈ．Ｏｆｆｓｈｏｒｉｎｇ　ＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：Ｇｌｏｂａｌ－ｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｍｏｔｏｒ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎａｅ．ｅｄｕ／Ｆｉｌｅ，２００６－１０－２４．

［２］  Ｎｏｕｒ　Ｓｈａｋｅｒ．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ　Ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＣｈｉｎｅｓｅＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ：Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ　ａｎｄ　ａ　Ｐｌａｎ　ｆｏｒ　Ｇｏｉｎｇ　Ｇｌｏｂ－

ａｌ［Ｄ］．Ｔｒｏｌｌｈｔｔａｎ：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｗｅｓｔ，２０１０．

［３］  Ｓｔｕｒｇｅｏｎ　Ｔ　Ｊ．Ｍｏｄｕｌａｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ａ　Ｎｅｗ　Ａｍｅｒｉ－ｃａｎ　Ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｎｄ　Ｃｏｒ－ｐｏｒａｔｅ　Ｃｈａｎｇｅ，２００２，１１（３）：４５１－４９６．

［４］  Ｋｏｉｃｈｉ　Ｓｈｉｍｏｋａｗａ．Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ　ａｎｄ　Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｏｕｒｃｉｎｇ　ｉｎｔｈｅ　Ｗｏｒｌｄ　Ａｕｔｏ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ＳｏｍｅＣａｓｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ　Ｍｏｔｏｒｓ　ａｎｄ　Ｎｉｐｐｏｎ　Ｄｅｎｓｏ［Ｊ］．Ａｃｔｅｓ　ｄｕ　ＧＥＲＰＩＳＡ，１９９８，（２２）：１－１３．

［５］  Ｊｏｄｙ　Ｓｈａｗ．Ｆｕｔｕｒｅ　Ｓｔｅｅｌ　Ｖｅｈｉｃｌｅ：Ｏｖｅｒｖｉｅｗ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔ－ｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｕｔｏｓｔｅｅｌ．ｏｒｇ，２０１１－０５．

［６］  Ｈｅｎｒｉｋ　Ａｄａｍ．Ｓｔｅｅｌ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｄｅｐｔｈ　ｉｎ　Ｔｈｙｓｓｅｎｋｒｕｐｐ　ＳｔｅｅｌＡＧ［Ａ］．Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｆｕｔｕｒｅ［Ｃ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｍｅｔａｌｓ，２００９．

［７］  Ｅｒｉｋ　Ｈｉｌｆｒｉｃｈ，Ｄｏｍｉｎｉｑｕｅ　Ｓｅｉｄｎｅｒ．Ｃｒａｓｈ　Ｓａｆｅｔｙ　ｗｉｔｈ　ＨｉｇｈＳｔｒｅｎｇｔｈ　Ｓｔｅｅｌｓ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｋａ．ｒｗｔｈ－ａａｃｈｅｎ．ｄｅ／ｖｅｒａｎｓｔａｌｔｕｎｇ／２００８／１０－３０／ｉｎｄｅｘ－ｅ．ｐｈｐ，２００８－１０－３０．

［８］  Ｔｈｏｍａｓ　Ｈｅｌｌｅｒ．Ｎｅｗ　Ｓｔｅｅｌ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ　ＣａｒＩｎｄｕｓｔｒｙ［Ｚ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ｍｅｔａｌｓ，２００６．

［９］  郭丽丽，房灵申，赵明扬．车用全自动激光拼焊生产线发展现状与对策［Ｊ］．现代焊接，２０１２，（８）：１－６．

［１０］  Ｍａｓａａｋｉ　Ｍｉｚｕｍｕｒａ，Ｏｓａｍｕ　Ｈｏｎｄａ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏ－ｆｏｒｍｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｎｉｐｐｏｎ　Ｓｔｅｅｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ，２００４，（９０）：１１６－１２１．

［１１］  Ｎｉｃｏ　Ｌａｎｇｅｒａｋ，Ｄｉｎｅｓｈ　Ｋｕｍａｒ　Ｒｏｕｔ．Ｔｕｂｅ　Ｈｙｄｒｏｆｏｒｍｉｎｇｉｎ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ／／：ｗｗｗ．ｅｂｏｏｋｓ－ｃｅｎｔｅｒ．ｃｏ．ｕｋ／ｔｕｂｅ－ｈｙｄｒｏｆｏｒｍｉｎｇ．ｈｔｍｌ，２００６－０１．

［１２］  Ｋａｒｂａｓｉａｎ　Ｈ，Ｔｅｋｋａｙａ　Ａ　Ｅ．Ａ　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｎ　Ｈｏｔ　Ｓｔａｍｐｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，２１０：２１０３–２１１８．

［１３］  Ｅｒｅｎ　Ｂｉｌｌｕｒ，Ｇｉｒｉｓｈ　Ｒａｊｅｎｄｉｒａｎ，Ｔａｙｌａｎ　Ａｌｔａｎ．Ｈｏｔ　Ｓｔａｍ－ｐｉｎｇ　ｏｆ　Ｂｏｒｏｎ　Ｓｔｅｅｌｓ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｎｇ．ｏｈｉｏ－ｓｔａｔｅ．ｅｄｕ，２０１１－１１．

［１４］  徐伟力．热冲压发展历史和现状［Ｚ］．上海：宝钢集团公司，２０１０．

［１５］  Ｃｏｒｎｅｔｔｅ　Ｄ，Ｈｏｕｒｍａｎ　Ｔ，Ｈｕｄｉｎ　Ｏ，ｅｔｃ．Ｈｉｇｈ　ＳｔｒｅｎｇｔｈＳｔｅｅｌｓ　ｆｏｒ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｓａｆｅｔｙ　Ｐａｒｔｓ［Ａ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　Ｓｏｃｉ－ｅｔｙ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ　ＳＡＥ［Ｃ］．Ｗｉｌｓｏｎ：ＳＡＥ，２００１．

［１６］  Ｍａｓａｙｏｓｈｉ　Ｓｕｅｈｉｒｏ，Ｊｕｎ　Ｍａｋｉ．Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ－ｃｏａｔｅｄ　Ｓｔｅｅｌｓ　ｆｏｒ　Ｈｏｔ－ｆｏｒｍｉｎｇ［Ｊ］．Ｎｉｐｐｏｎ　Ｓｔｅｅｌ　ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ，２００３，（８８）：１６－２１．

［１７］  Ｍｅｄｒｉｃｋｙ　Ｍ，Ｓｔｒｕｃｋ　Ｒ．Ｔｈｅｒｍｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｓｉｍｕ－ｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｏｔ　Ｆｏｒｍｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　Ｄｉｅ　Ｃｏｏｌｉｎｇ［Ｒ］．Ｗｏｌｆｓｂｕｒｇ：Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ　Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ，２００９．

［１８］  Ｌｅｏｎａｒｄｏ　Ｐｅｌｃａｓｔｒｅ．Ｈｏｔ　Ｆｏｒｍｉｎｇ　Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ：Ｇａｌｌｉｎｇ　ｏｆＴｏｏｌｓ　ａｎｄ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　Ｐｒｏｂｌｅｍｓ［Ｄ］．Ｌｕｌｅ：Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１．

［１９］  李光瀛，周积智．高等级汽车板的开发与应用［Ｊ］．钢铁研究学报，２０１２，２４（增刊１）：１－１０．

［２０］  徐乐江．转变运营模式迎接市场挑战［Ａ］．第８届钢铁年会大会报告［Ｃ］．北京：中国金属学会，２０１１．