坚持将常识产权作为公司生存的命脉，育材堂着力于车子轻量化和领先进步功效性金属资料的研发，与全世界诸多车子企业和资料企业深度合作，为惯例金属资料注入生机。

育材堂（苏州）资料科技局限企业、车子钢部总工程师周澍博士以《铝硅镀层热成形资料产物及其低本钱激光拼焊门环战略》为专题，就高韧性铝硅镀层热冲压钢、激光拼焊技艺及一体式门环两部分内容发展了详尽推荐。之下是演讲内容梳理：

育材堂（苏州）资料科技局限企业、车子钢部总工程师周澍博士

育材堂（苏州）资料科技局限企业简介

咱们这种企业叫育材堂（苏州）资料科技局限企业，英文名是“EASY FORMING”（更简单让零件成形）。企业的团队人口不到40，但80%以上皆是博士和硕士，专注于技艺探讨以及工程利用范畴的开发。企业的方向是专注领先进步的钢材创新技艺研发，着力于实现高强、高韧，以及特殊请求（高导热）等产业要求。

企业路线是科研为先，再转为技艺，最终映入资产化量产。日前最重要的聚集在热成形钢范畴，经过这几年的开发，起首在铝硅镀层方面研发出了PHS镀层技艺：Aluslim?，slim意为“瘦身”，显示这类产物是一个镀层更薄，更具备本钱和环境保护优势的镀层。

鉴于这类镀层，咱们又在资料方面研发了PHS基材技艺：2000MPa、1500MPa和1000MPa PHS。针对实质工况利用、不同情景、开发出了不同强度等级和不同韧性要求，为车子设置人士提供了柔性化的产物抉择。这点资料的技艺根基之上，咱们就能在激光拼焊上做更多的一体式集成方案。

除了车子车身用钢之外，咱们另有其它方面的研发，例如高导热模具钢。随着一体式零件集成越来越强，零件越来越大，这不仅请求压机吨位，对铝合金成形温度和工艺也提议了请求。因而，咱们布置了高导热模具钢，容易地了解便是，尽管成形温度升高了，可是资料的导热速度也更高了，这就能使模具在更高的成形温度下，维持高效的运用生命。

育材堂（苏州）资料科技局限企业坐落于苏州，咱们有个研发的实验平台，代表了咱们企业在全个过程开发进程中一种具备特点的点：经过串结合金设置-工艺探讨-利用评价的完整链条，咱们具有热冲压钢产物全过程研发能力。

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针对热冲压工艺，咱们会对它的工艺发展较多的柔性仿真，实验室内部也自助研发了一套特殊的热冲压工艺配备，可行针对不同的资料和功能发展热冲压的模拟。这点研发和利用离不开咱们同车企与钢厂的交流，咱们团队的研发范畴掩盖了资产链的不同位子，可行没有差别和零部件厂、车厂发展互动。咱们还不不过一种技艺开发方，期望和全个热冲压产业资产链里的工程技艺人士发展结合开发，伴随产业一同进步。

高韧性铝硅镀层热冲压钢

然后咱推荐一下高韧性铝硅镀层热冲压钢。热冲压是一种从软态到加热更软态，到成形以后变成硬态的进程，由于进程中存留加热，是以钢外表的氧化是不可幸免的。1999年，友商发明了一款在咱看来是全世界最伟大的钢铁产物，可行在单一品种上卖到全世界三百万吨，这是其它钢永远没有办法达到的，这也便是铝硅镀层产物，这类产物解决热成形进程中的外表氧化和脱碳难题。

可是不论多伟大的产物，运用进程中都会存留不友没有问题技艺难题。常规镀层产物面对三大难题：第一，加热效能低，镀层液化粘辊；第二，韧性不足，延迟开裂难题；第三，零件防腐，点焊电极磨擦损耗。

咱们企业擅长在根基技艺难题中寻到本质，经过显微剖析，咱们鉴于韧性不足的难题发展了推测，感觉是在加热进程中铁铝产生分散，在基材界面造成富碳特征。由于富碳特征一朝造成，在热冲压以后，高碳马氏体就会掩盖基体表层。在磕碰形状改变进程中起首产生的会是折弯开裂，假如外表有一层脆性的富碳层，资料的韧性确信会下降，外表裂痕领先从脆性的富碳层显露。下图是微观的剖析，证实了界面子上有显著的富碳特征。

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找准了要害，假如想解决这种难题，是非是有一个相比科学而容易的方法？咱们企业就联合钢铁的实质制造进程中，用了两个相比容易的方法就把难题解决了。起首，把镀层减薄，大伙都晓得镀层是铝，加热进程中铁铝会产生分散，但假如铝少了，分散进程可能会被抑制，富碳特征可能会削弱。同一时间，假如在涂镀此前，在基材制造时基板外表发展必定脱碳料理，从来自上下降基材表层的含碳量，当然而然外表这层富碳就会消失。

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咱们也发觉，镀层减薄后对加热也有好处。实质在热冲压进程中，外表的镀层液化以后会大批地吸热，高消化热量的特征也让得铝硅镀层在加热进程中的加热效能显著提高。从双碳方位考量，加热效能提高会带来用电的降低，单位面积上铝硅镀层减薄，也会导向更低碳的结果，进一步提高制造效能。对于这种技艺咱们曾经造成了自助的常识产权，也曾经给国家内部三家钢厂发展了专利许可，达成了相应的试制和资料验证。

高韧性铝硅镀层热冲压钢零件试验

咱们也发展了少许高韧性铝硅镀层热冲压钢零件试验。在门槛件三点压弯试验中，最终开裂失效的位子是一种弯角。假如用薄厚两种镀层发展对照，运用薄镀层时，数据显现吸能功能有必定比重的提升，那末磕碰平安性确信会提高。在B柱三点压弯试验中，薄镀层的热冲压零件在大形状改变下可行明显推迟脆性分裂的产生。

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鉴于不同的零件位子对吸能的差异化要求，咱们针对1000MPa、1500MPa和1800MPa三种强度等级的资料达成了试制，并至今年上半年最初小批量供货。试验中，1000MPa强度的资料在烘烤以后可行达到1100Mpa以上，同一时间VDA可行达到88度，1500MPa在烘烤以后可行达到1550MPa，VDA是65度，1800MPa在烘烤以后可行达到1850MPa，VDA可行达到55度。

经过资料成分的设置改良，在PH值等于1的强酸要求下，维持100%屈服强度的应力水准，1000MPa和1500MPa的资料在120h内无显露开裂。但1800MPa的资料在强酸的要求下仍是有少许难题，尽管它的应力水准根本和1500MPa资料挨近，但延迟开裂的功能无1500MPa的资料那末好。然则，空气介质下，维持100%屈服强度应力水准，1800MPa资料可确保淬火态和烘烤态300h不开裂。

适合的资料应当用到适合的部位。这点不同功能的产物可行给设置人士带来更柔性化的设置方案。例如说，1000MPa资料具有最好的韧性和较高的强度，适用于磕碰形状改变进程用来吸能的部件。1500MPa具备均衡的强韧性，适用于各式磕碰工况的部件。1800MPa具有超高的强度和十足的韧性，适用于抵抗形状改变侵入的部件。另外，以上全部强度等级资料均达成资料和零件级的资料分裂和焊点HAZ失效卡片标定，并扶持车企发展精准CAE仿真。

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激光拼焊技艺及一体式门环

要将上述资料实现集成，就会涉及到激光拼焊以及一体式门环的工艺及利用。产业而言，多零件融合的一体式集成设置方案成为车子车身轻量设置化的大趋向，激光拼焊技艺将在在车子车身生产进行中扮演要紧角色，这一技艺具有四大优势：1、低本钱：钢铁资料、高资料应用率 、集成化设置；2、轻量化：多资料规格柔性拼焊、没有搭接边；3、更好磕碰平安性：强弱合乎道理分配；4、低碳释放。

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对照惯例的散件制造过程和一体式门环的制造过程。在落料的步骤相当，可是惯例散件制造过程中，落料以后的散件须要干脆发展热冲压，造成每个单件以后再发展点焊，造成终归产物。在一体式制造过程中，落料以后还要把全部的资料发展激光拼焊，造成一种完整的料片以后再发展一体化的热冲压。从过程来看，后者关于零件、供给商，物流、模具的治理更深入，会让得全个制造过程更高效和低碳。

在这一过程下，一体化激光拼焊门环具有五个特色：集成化设置，降低零件数量；经过分块改良，资料应用率提高；资料厚度、强度可灵活组合；在高形状改变地域利用高韧性资料，平安性更高；但工艺本钱高。

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铝硅镀层热冲压钢激光拼焊也存留明显的技艺难题，那便是焊缝强度弱于母材。例如特斯拉的Model Y采纳表里侧四门环设置，采纳的是剥离+激光拼焊的技艺，那末，为何铝硅镀层热成形钢在激光拼焊进程以后还必定要加激光剥离呢？由于在发展铝硅镀层激光拼焊的进程中，镀层中全部的铝都映入到焊缝，让得热料理以后会造成软相的组织，融入的铝让得焊缝热冲压后变为F+M的双相组织，可是两个母材皆是硬相组织。面对形状改变和延伸时，焊缝当然会成为弱项。因而，假如想提升焊缝强度，就须要降低铝的作用。这也便是为何在铝硅镀层激光拼焊时须要发展一道剥离工序。

假如采纳薄镀层就能降低剥离程序，干脆发展焊合。这是源于镀层减薄，映入焊缝Al明显下降，焊缝品质更稳固。但要注意的是，这此中须要有一道“添加焊丝”的程序：填充中C/Mn等合金，在没有格外间隙预留的概况下，第一大水平确保焊缝几何大小，从而提高焊合效能的同一时间确保焊缝的品质，降低原资料浪费的风险。

做一种总结，育材堂（苏州）资料科技局限企业着力于为消费者带来高韧性薄铝硅镀层热冲压钢及其拼焊产物的全过程技艺解决方案，提供资料强度在500/1000/1500/1800MPa的高韧性铝硅镀层资料扶持；分块改良 (厚度分布，焊缝设置)、可生产性剖析的拼焊产物开发技艺扶持；提供低本钱高效能拼焊产物。

以上是咱的报告。

（以上内容来源育材堂（苏州）资料科技局限企业、车子钢部总工程师周澍博士于2022年8月24日由盖世车子主持的2022第二届华夏车身大会发表的《铝硅镀层热成形资料产物及其低本钱激光拼焊门环战略》专题演讲。）