超高强度硼钢板的冲压成形工艺优化方案

由于材料的特殊性，为了获得优良的成形性能及零件使用性能，超高强度钢板通常采用热冲压进行成形。按照板料热成形前后有无预成形工序，热冲压可分为两种成形方法，一种是直接热冲压方法，一种是间接热冲压方法^[10]。超高强度硼钢板采用直接热冲压方法（图1-4），即将板料首先放在炉子里加热到奥氏体化温度，然后迅速将奥氏体化板料放在模具上进行冲压成形，同时在模具上实现零件的保压淬火促使零件形状尺寸趋于稳定，另一方面促使板料内组织发生马氏体转变，从而显著提高成形件的强度。为了避免板料在加热和转移过程中氧化皮的形成，板料表层可进行涂层处理（如铝镀层的处理），以达到保护零件和模具，提高生产率的目的，并且在加热炉内也不需要使用惰性气体来防止板料的氧化，可降低工艺的复杂程度。

图1-4 直接热冲压方法

在热冲压成形方面，除了可以采用常规的单板坯料进行成形外，还可以采用拼焊板进行成形。由于拼焊板具有按照零件使用要求及特点进行材料合理分配的优点，可以将零件的强度和延展性的要求综合起来，满足零件的成形性能要求的同时提高零件的吸收撞击能量的能力。考虑到拼焊板在成形过程中要受到热成形的影响，在选择材料时要考虑其热成形过程及其相关组织转变的限制。使用低合金高强度钢与超高强度硼钢激光拼焊板进行热冲压成形，低合金高强度钢的硬度会有所增加，超高强度硼钢板的硬度会随着冷却速度的增加迅速提高，并且焊缝至母材过渡区硬度值平滑过渡，应力应变分别更趋均匀，可显著提高低合金高强度钢与超高强度硼钢激光拼焊板拉深成形性^[11]。(www.xing528.com)

图1-5 热成形拼焊板B柱

蒂森克虏伯开发的用于与硼钢板拼焊连接的微合金钢在热成形后还可实现强度的上升。用该微合金钢与锰硼钢制成的激光拼焊板用于成形汽车B柱（图1-5）、后部纵梁，不仅可以降低零部件的重量和成本，并且还可以达到最佳的吸收撞击性能的要求，并已成功应用于奥迪A4和奥迪A5车型上^[12]。