CN109465609A - 一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，选取780DP热轧卷板为原料，将处理过的钢板进行冷轧处理，冷轧的开轧温度为1280‑1300℃，冷轧的末道次温度为1150‑1250℃，经过退火处理后成型焊接，最后经过焊缝毛刺处理后低温回火得到焊接钢管。本发明制造工艺加工的车门防撞梁强度高、韧性好，焊缝强度高，在承受较大的塑性变形后仍可保持较高的强韧性，车门防撞梁产品90度和0度压扁试验达到全压扁焊缝无裂纹；钢管残余应力试验小于15mm，壁厚差低于0.05mm，产品的焊缝服役强度大于母材的服役强度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，属于焊接钢管技术领域。
背景技术
依据美国国家公路交通安全管理局NHTSA发布的数据，车门防撞梁在2002年拯救了994名事故受害者。这些钢结构或铝结构的部件被安装在车门内部，从外面并看不到。有些采取的是垂直布局，还有一些采用对角线式，也就是从底部的门框一直延伸到窗玻璃的底部边缘。无论其具体位置如何，车门防撞梁都是作为一种额外的吸能保护层而设计的，它可以降低乘员可能遭受的来自外部的力量。事实证明，车门防撞梁在车辆撞击固定物体（比如树木）时的保护效果非常明显。车门防撞梁的形状：一般分为管状和帽形两种；日韩车常用管状车门防撞梁（一般情况下两端有支架，用于连接固定防撞梁与车门，而欧美车常用门帽形防撞梁（一般是直接焊接在车门上）；管状防撞梁主要是圆管，也有矩形管、梅花形管、椭圆形管等；而帽形防撞梁主要有单帽形状（U形）和双帽形状（m形）。
车门防撞梁的用材随着汽车产业的快速发展逐渐偏向于钢铁原料。在对汽车用高强钢的研究中（特别是双相钢DP钢)，由于其成形性能较好、应用前景好,逐渐成为汽车用材的重要构成部分。低的屈服强度、高的抗拉强度、良好的延展性、高的初始硬化能力、无屈服平台等，这些性能特点使其在成形方面具有不可替代的优势。
但此类高强钢仍然存在成型困难，回弹大的缺点，为了克服这些困难，目前主要采用两种传统的板材成形方法，其一热成形冲压工艺（热成形冲压是指高强钢板通过加热达到高温状态，然后进入模具冲压成形，并在模具中快速冷却淬火的一种成形方法）。热成形冲压工艺能够有效制作带有复杂几何形状零件的高强钢产品，同时具有回弹小的优点,但其复杂的生产工艺，导致较高的生产成本。其二冷成形工艺(包括滚压成形及冷冲压成形)，该工艺具有生产工艺相对简单，成本相对较低的优点，但由于冷成形工艺对钢材、模具及压机的吨位要求都相对较高,一次投入门槛成本较高，同时冷成型工艺无法解决产品的回弹问题。
当前，由于材料技术，焊接技术的不断发展进步，日韩等国家的主要主机厂开始使用高强度焊管作为汽车防撞梁的主要材料，得到了成功和较广泛的应用。钢管防撞梁的制备主要是使用高强度热轧钢板滚压成形并通过高频电阻焊焊接成有缝钢管,然后通过感应淬火获得超刚强度车门防撞梁的方法，这种方法生产工艺简单、生产成本较低，同时产品强度高，受力更均匀，在有效减重的同时，大大提高了产品的性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的上述问题，提供了一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法。
本发明采用如下技术方案：一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，包括如下步骤：
（1）选取780DP热轧卷板为原料，对热轧卷板进行酸洗处理，酸洗槽中盐酸的浓度为120~160g/L，酸洗10-20min，然后采用冷水冲洗数遍；
（2）将处理过的钢板进行冷轧处理，冷轧的开轧温度为1280-1300℃，所述冷轧的末道次温度为1150-1250℃；
（3）退火处理：将冷轧后的带钢放入加热腔中，待温度加热至810~820℃时，再将带钢送入保温腔，保温20~30min，再送入冷却腔冷却，冷却速度为80~90℃/h；
（4）将带钢放入成型机中连续成型得到圆筒状开口管；
（5）焊接：对开口管采用焊接机进行直缝焊接，焊接功率为200-260KW，焊接速度为15-25 m/min，挤压量为1-2mm；
（6）焊缝内外毛刺处理：采用刮削刀具对焊缝上的毛刺进行削平并排屑，使焊缝平整光滑；
（7）低温回火：将焊接后的管坯采用电加热炉进行回火处理，加热速率为30-60℃/s，加热温度为150-240℃，保温时间为35-60min；
（8）最后经过定径、矫直后检测合格得到产品。
进一步的，所述步骤（4）中采用W成型法使带钢的端面首先被弯曲成W型，然后压成C型，最后形成O型圆管。
进一步的，所述步骤（5）中焊接完成后对焊缝进行超声波探伤，检测至焊缝焊接完整为合格。
进一步的，所述步骤（8）定径时采用三辊定径机和五辊矫直机，焊管的外径不圆度＜0.2%，焊管的弯曲度＜0.3mm/m。
本发明的有益效果：本发明制造工艺加工的车门防撞梁强度高、韧性好，焊缝强度高，在承受较大的塑性变形后仍可保持较高的强韧性，车门防撞梁产品90度和0度压扁试验达到全压扁焊缝无裂纹；钢管残余应力试验小于15mm，壁厚差低于0.05mm，产品的焊缝服役强度大于母材的服役强度。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例一：
一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，包括如下步骤：
（1）选取780DP热轧卷板为原料，对热轧卷板进行酸洗处理，酸洗槽中盐酸的浓度为120g/L，酸洗20min，然后采用冷水冲洗数遍；
（2）将处理过的钢板进行冷轧处理，冷轧的开轧温度为1280℃，所述冷轧的末道次温度为1250℃；
（3）退火处理：将冷轧后的带钢放入加热腔中，待温度加热至810℃时，再将带钢送入保温腔，保温30min，再送入冷却腔冷却，冷却速度为80℃/h；
（4）将带钢放入成型机中连续成型得到圆筒状开口管，采用W成型法使带钢的端面首先被弯曲成W型，然后压成C型，最后形成O型圆管；
（5）焊接：对开口管采用焊接机进行直缝焊接，焊接功率为200KW，焊接速度为15m/min，挤压量为2mm，焊接完成后对焊缝进行超声波探伤，检测至焊缝焊接完整为合格；
（6）焊缝内外毛刺处理：采用刮削刀具对焊缝上的毛刺进行削平并排屑，使焊缝平整光滑；
（7）低温回火：将焊接后的管坯采用电加热炉进行回火处理，加热速率为60℃/s，加热温度为150℃，保温时间为35min；
（8）最后经过定径、矫直后检测合格得到产品，定径时采用三辊定径机和五辊矫直机，焊管的外径不圆度＜0.2%，焊管的弯曲度＜0.3mm/m。
实施例二：
一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，包括如下步骤：
（1）选取780DP热轧卷板为原料，对热轧卷板进行酸洗处理，酸洗槽中盐酸的浓度为150g/L，酸洗15min，然后采用冷水冲洗数遍；
（2）将处理过的钢板进行冷轧处理，冷轧的开轧温度为1290℃，所述冷轧的末道次温度为1200℃；
（3）退火处理：将冷轧后的带钢放入加热腔中，待温度加热至815℃时，再将带钢送入保温腔，保温25min，再送入冷却腔冷却，冷却速度为85℃/h；
（4）将带钢放入成型机中连续成型得到圆筒状开口管，采用W成型法使带钢的端面首先被弯曲成W型，然后压成C型，最后形成O型圆管；
（5）焊接：对开口管采用焊接机进行直缝焊接，焊接功率为230KW，焊接速度为20 m/min，挤压量为1.5mm，焊接完成后对焊缝进行超声波探伤，检测至焊缝焊接完整为合格；
（6）焊缝内外毛刺处理：采用刮削刀具对焊缝上的毛刺进行削平并排屑，使焊缝平整光滑；
（7）低温回火：将焊接后的管坯采用电加热炉进行回火处理，加热速率为40℃/s，加热温度为200℃，保温时间为50min；
（8）最后经过定径、矫直后检测合格得到产品，定径时采用三辊定径机和五辊矫直机，焊管的外径不圆度＜0.2%，焊管的弯曲度＜0.3mm/m。
实施例三：
一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，包括如下步骤：
（1）选取780DP热轧卷板为原料，对热轧卷板进行酸洗处理，酸洗槽中盐酸的浓度为160g/L，酸洗10min，然后采用冷水冲洗数遍；
（2）将处理过的钢板进行冷轧处理，冷轧的开轧温度为1300℃，所述冷轧的末道次温度为1150℃；
（3）退火处理：将冷轧后的带钢放入加热腔中，待温度加热至820℃时，再将带钢送入保温腔，保温20min，再送入冷却腔冷却，冷却速度为90℃/h；
（4）将带钢放入成型机中连续成型得到圆筒状开口管，采用W成型法使带钢的端面首先被弯曲成W型，然后压成C型，最后形成O型圆管；
（5）焊接：对开口管采用焊接机进行直缝焊接，焊接功率为260KW，焊接速度为25 m/min，挤压量为1mm，焊接完成后对焊缝进行超声波探伤，检测至焊缝焊接完整为合格；
（6）焊缝内外毛刺处理：采用刮削刀具对焊缝上的毛刺进行削平并排屑，使焊缝平整光滑；
（7）低温回火：将焊接后的管坯采用电加热炉进行回火处理，加热速率为30℃/s，加热温度为240℃，保温时间为60min；
（8）最后经过定径、矫直后检测合格得到产品，定径时采用三辊定径机和五辊矫直机，焊管的外径不圆度＜0.2%，焊管的弯曲度＜0.3mm/m。
Claims (4)
1.一种汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）选取780DP热轧卷板为原料，对热轧卷板进行酸洗处理，酸洗槽中盐酸的浓度为120~160g/L，酸洗10-20min，然后采用冷水冲洗数遍；
（2）将处理过的钢板进行冷轧处理，冷轧的开轧温度为1280-1300℃，所述冷轧的末道次温度为1150-1250℃；
（3）退火处理：将冷轧后的带钢放入加热腔中，待温度加热至810~820℃时，再将带钢送入保温腔，保温20~30min，再送入冷却腔冷却，冷却速度为80~90℃/h；
（4）将带钢放入成型机中连续成型得到圆筒状开口管；
（5）焊接：对开口管采用焊接机进行直缝焊接，焊接功率为200-260KW，焊接速度为15-25 m/min，挤压量为1-2mm；
（6）焊缝内外毛刺处理：采用刮削刀具对焊缝上的毛刺进行削平并排屑，使焊缝平整光滑；
（7）低温回火：将焊接后的管坯采用电加热炉进行回火处理，加热速率为30-60℃/s，加热温度为150-240℃，保温时间为35-60min；
（8）最后经过定径、矫直后检测合格得到产品。
2.如权利要求1所述的汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中采用W成型法使带钢的端面首先被弯曲成W型，然后压成C型，最后形成O型圆管。
3.如权利要求1所述的汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中焊接完成后对焊缝进行超声波探伤，检测至焊缝焊接完整为合格。
4.如权利要求1所述的汽车异型车门防撞梁用焊接钢管的制备方法，其特征在于：所述步骤（8）定径时采用三辊定径机和五辊矫直机，焊管的外径不圆度＜0.2%，焊管的弯曲度＜0.3mm/m。
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