德开发一种改善铝构件成形性的新工艺

2019年07月29日10:07 来源：轻量化技术网

一种新工艺显着改善了铝-钢拼焊板的可成形性。在该工艺中，焊接过程作为局部固溶退火处理包含在了工艺流程中。在汽车车身的生产中，使用尽可能轻，坚固但防撞的材料。在这种情况下，铝，超高强度钢，特别是铝/钢混合物仍然是所需材料性能的理想折衷方案，具有良好的成本效益平衡。拼焊板(TWB)是一种比较成熟的用于减轻现代车身重量的材料加工方案。拼焊板是金属板坯料，根据随后所承受的应力载荷，具有不同厚度或材料特性的金属板坯料首先在平坦状态下焊接，然后通过成形和拉深进一步加工成轻量化部件。

集成热处理

对于钢坯来说不是问题，但是对于铝坯来说则是问题多多：焊缝的强度要低于周围的基体材料，这是因为在焊接过程中，铝在局部的强度会降低。这意味着在成形或深拉过程中，焊缝会发生断裂。德国斯图加特大学材料测试研究所（MPA），现已开发出一种工艺，通过将热处理集成到制造工艺中，大大提高了铝TWB的可成形性。新开发的热处理策略已经将焊接工艺结合到工艺序列中作为局部固溶退火。通过在焊接后直接进行特定的定时热处理或热时效，新工艺实现了迄今无法达到的变形程度，从而实现了由铝制成的TWB的工艺可靠集成。另一个优点是新工艺也可以应用于由铝和钢制成的混合TWB。通过节省了固溶退火工艺步骤，可以显着降低能量使用和生产成本。

热时效提高强度

该方法包括两个步骤，可以轻松集成到制造过程中。

在第一步中，在焊接过程中的局部固溶退火用于TWB的生产，以便在随后的低温热时效中仅增加冷成形之前的焊缝强度，从而避免应变局部化。第二次热时效在烘烤硬化期间形成之后发生，提高了包括焊接在内的整个部件的强度，直到达到性能特征。该方法的适用性已在拉伸试验中得到证实，经过适当处理的焊缝符合EN AW 6016（T4）标准。

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