李光瀛１，唐　荻２，王先進２

（１．中國鋼研科技集團有限公司鐵研究總院，北京　１０００８１；２．北京科技大學，北京　１０００８３）

摘  要：國際汽車業實施的全球化戰略，包括新車型的全球開發平臺、零部件和構件的模塊化制造與全球采購、汽車產品的全球制造－銷售－服務，促使世界上的先進鋼鐵企業從單純的汽車用原材料生產商轉變為汽車構件成品、半成品、新型沖壓板料和系列化原材料的綜合供應商，成為汽車業密切而可靠的戰略合作伙伴。此外，世界能源、環境和經濟衰退問題，進一步促使我國鋼鐵企業的汽車板生產向深加工方向發展。本文簡要說明了汽車板深加工主要技術產品，主要介紹了發展較快的激光拼焊板和熱成形技術，并簡要說明了汽車板深加工所要求的材料基礎：系列化與均質化。

關鍵詞：模塊化制造；汽車板；深加工；激光拼焊板；熱沖壓成形

１　汽車制造及汽車板生產的發展趨勢

為提高汽車產品競爭力，國際汽車制造業實施全球化戰略，建立起新車型的全球開發平臺，對各種車型所需的零部件和構件采用系統化開發、模塊化制造、集成化供貨和全球化采購的方式，使汽車產品的制造、銷售和售后服務完全實現全球一體化。目前，世界排名前列的跨國汽車制造廠家，如通用、大眾、豐田、雷諾日產、現代、福特等基本上實現了全球化發展戰略。這些汽車制造廠家能夠實現在全球范圍內的資源合理配置，提高產品通用化程度，有效地提高和控制產品質量，并降低制造成本。全球化的經營管理是這些跨國公司制定汽車發展戰略決策的關鍵［１－４］。

在這種發展趨勢下，以鋼鐵原材料直接供給汽車制造廠家的原始營銷方式和傳統產業鏈正在隨之發生重要變化，以汽車構件和零部件模塊提供給汽車制造廠家的新型營銷方式和現代產業鏈正在建立和形成。國際上的先進鋼鐵企業，例如德國蒂森、法國阿塞洛（現為阿塞洛－米塔爾）等，可向汽車制造廠家提供大量輕量化車身所需的激光拼焊板、液壓成形構件和熱沖壓成形構件等深加工產品，這些企業從單純的汽車車身原材料供應商轉變為汽車構件的成品、半成品、拼焊板料和系列化原材料的綜合供應商，成為汽車制造業密切而可靠的戰略合作伙伴。

此外，世界能源、環境和經濟衰退問題，進一步促使我國鋼鐵企業的汽車板生產向深加工方向發展。中國汽車工業協會的統計數據表明，２０１１年中國汽車產量為１８４１．８９萬輛，比２０１０年的１８２６萬輛略有增長，仍然高于美國（８６４．６萬輛）和日本（８３９．９萬輛）汽車產量的總和１７０４．５萬輛，占２０１１年世界汽車總產量８００６．４萬 輛的２３．０％，２０１２年中國汽車產量穩定增長到１９２７萬輛，連續４年保持世界第１。中國石油和化工聯合會的數據顯示，２０１０年和２０１１年中國石油消費量分別為４．４億ｔ和４．９億ｔ，進口量高達５５．１％和５５．２％。在“十一五”規劃中我國新增的１億ｔ煉油能力，幾乎被５年間新增的３５００多萬輛汽車消耗掉。預計２０２０年，中國對進口石油的依賴度將達到６０％。據工信部裝備工業司預計，２０２０年中國汽車保有量將超過２億輛，所需汽油和柴油超過３億ｔ，需要４億ｔ石油來煉制，相當于中國２０１２年全年石油消費量的８０％。

因此，為提高汽車的燃油效率而開發輕量化車身材料及其加工成形與制造技術，已成為汽車制造業與鋼鐵行業共同面臨的重大課題。從２０世紀７０年代第１次能源危機以來，經過近４０年的努力，目前汽車輕量化技術已經形成以超輕鋼為基礎的多元化材料體系。超輕鋼車身ＵＬＳＡＢ和未來鋼汽車ＦＳＶ，全面采用先進高強度鋼ＡＨ－ＳＳ汽車板和各種深加工技術，已經使汽車車身分別減重２５％和３５％，使車身具有五星級抗沖撞安全級別，減少總體生命循環排放近７０％，在提高安全與環保指數的同時不增加制造成本［５］。

中國汽車業的持續發展，不僅對汽車用鋼提出了巨大的產量需求，更重要的是如何使汽車用鋼滿足新一代節能、環保、安全、舒適車型對汽車材料的技術要求，特別是汽車在輕量化、節能、減排、環保的同時，必須保證優良的抗沖撞性能和駕乘者的安全舒適。今后５～１０年，先進高強度鋼（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｈｉｇｈ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｓｔｅｅｌｓ　ＡＨＳＳ）汽車板和輕量化車身構件的深加工技術（Ｄｅｅｐ　ＷｏｒｋｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＤＷＴ）的開發與應用，成為鋼鐵行業的重大課題與迫切任務。

２　汽車板深加工技術及產品

汽車車身構件的加工制作，主要是對汽車板原材料的沖壓成形與焊接。目前汽車板深加工技術及產品［６－１８］見表１。

對于工藝技術復雜、性能質量新穎、尚無成熟標準的新產品，在開發階段可以作為深加工產品，例如先進高強度鋼ＡＨＳＳ中的第３代產品Ｑ－Ｐ（Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ－Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）鋼，目前國內外均處于實驗室和現場研究開發過程中，工藝技術比較復雜，雖然具有高強度高塑性，但尚無成熟技術和穩定產品以及相關標準，暫時列為深加工產品。 

對于 熱 成 形 （Ｈｏｔ　Ｆｏｒｍｉｎｇ或Ｈｏｔ　Ｓｔａｍ－ｐｉｎｇ）技術，采用熱沖壓成形與隨后淬火處理工藝相結合的方式，可使屈服強度為３５０ＭＰａ，抗拉強度為５５０ＭＰａ的普通高強度低合金鋼板，熱成形后 成 為 屈 服 強 度 達１０００ＭＰａ，抗 拉 強 度 達１５００ＭＰａ的超高強度 構件，強 度水 平提 高了３倍，已用作重要汽車構件。

本文主要介紹激光拼焊板的生產應用及熱成形工藝技術。

３激光拼焊板［５－９］

３．１激光拼焊板生產的發展歷程及現狀

激光拼焊板（ＬＴＢ或ＴＷＢ）是將不同材質、不同厚度、不同涂鍍層表面的鋼板，采用激光焊接技術連接成一塊整體沖壓板料，沖壓成形后能夠滿足車身構件不同部位的不同使用性能要求。１９８５年德國蒂森鋼鐵公司與德國大眾汽車公司合作，開發出全球第１塊激光拼焊板并使用在奧迪１００車身上。２０世紀９０年代，歐洲、北美和亞洲日本各大汽車制造廠家開始大量采用激光拼焊板。目前，激光拼焊板主要用于車身的前后車門內板、底板、前后縱梁、Ａ、Ｂ、Ｃ立柱、輪罩等構件。

美國福特公司是世界上使用激光拼焊板最多的汽車廠家，其中皮卡車型（包括Ｆ－１５０Ｓ新車型）每年使用１００萬件激光拼焊板，其應用正在向轎車、面包車和ＳＵＶ等車型擴展，顯著節省了材料、減輕了車身重量、提高了燃油效率，并提高了車身的抗沖撞能力。

目前全世界已建有１００多條激光拼焊板生產線，其中德國蒂森克虜伯和法國阿賽洛是當今世界最大的兩家激光拼焊板生產商和配套商，而德國蒂森克虜伯公司是世界上生產激光拼焊板數量最多的鋼鐵廠，２００９年生產激光拼焊板４２．５萬ｔ，銷售額５．０３億歐元（約５０億元人民幣）。目前，歐洲生產的激光拼焊板占世界總產量的７０％，美國生產的占２０％，日本生產的占１０％。中國第１條激光拼焊板生產線于２００２年１０月在武漢建成，屬于德國蒂森公司在世界上的８條海外生產線之一；現在我國的激光拼焊板生產線主要有３條，即上海寶鋼的阿賽洛、武漢中仁（蒂森克虜伯）和鞍鋼蒂森克虜伯公司。

３．２激光拼焊工藝設備

激光束 可 聚 焦 于 很 小 的 直 徑 （小 于Φ０．５ｍｍ）。激光在鋼板邊部引導出的淡藍色等離子體可加熱并融合兩塊鋼板對接的邊部，無需任何金屬填料進行焊接。通常使用的是功率強大的ＣＯ２激光器，焊接設備已經被改進為固定的激光光束系統與鋼板導入輥道臺架系統，裁剪的板料被成對地送入激光焊機工作臺，可連續焊接并提高異種鋼板原料之間拼焊的生產率，見圖１、圖２。可根據激光功率、強度分布、焊接速度、聚焦調節、切邊幾何形狀和質量、兩個對接邊部的相對位置來調節焊縫。激光焊接是端部結合，焊縫體積很

小，其寬度可小于１ｍｍ。由于沒有使用任何填充材料（焊絲、焊劑等），不存在焊縫高度問題，熱影響區很小。靜態和動態測試表明，焊接樣品的斷裂總是位于基體處，焊縫并不影響成形過程。對于激光拼焊的鍍鋅板，陰極保護仍然有效。 

３．３激光拼焊板車身構件的優點

蒂森克虜伯激光拼焊板公司（ＴＫＴＢ）一般會在新車型投產前２年和汽車制造廠家一起來完成激光拼焊板的開發和設計工作，主要是對車身構

件進行數字模擬分析（例如構件的撞擊模擬）、激光拼焊板的設計、產品樣本的設計和制造、模具的調試和深沖試驗，并對模具的設計和制造以及總裝工藝提出參考意見。激光拼焊板制作的車身構件如圖３、圖４所示。

激光拼焊板車身構件具有以下主要優點：

（１）根據構件不同部位的受力、承載和腐蝕狀況 ，將不同強度級別、不同厚度、不同表面處理狀態的板材拼焊在一起，成為同一塊沖壓板料和成形構件，不僅充分利用了不同板料的使用性能，而且可以對構件進行優化設計，減輕構件的重量，對于汽車輕量化、節能、抗沖撞和安全十分有益；

（２）車身構件數量顯著減少，沖壓和焊接制造工藝簡化，生產設備減少，效率提高，整車制造與裝配成本顯著降低；汽車構件板料在成形前通過激光焊接工藝連接在一起，使成形構件產品的精度提高，制造與裝配公差減小；

（３）由于激光拼焊是把不同基板的邊部對焊在一起，不需要加強板，也沒有搭接縫，不僅提高了拼焊板構件的耐腐蝕性能，而且減少了對構件進行密封處理的工藝措施。同時，提高了車身構件設計的靈活性。

４熱成形技術［１２－１８］

４．１熱成形技術的發展

熱成形技術是瑞典Ｐｌａｎｎｊａ公司研究開發的新技術，于１９７７年申請了專利。瑞典薩博汽車制造廠于１９８４年首先在ＳＡＡＢ９０００車型中使用了含硼鋼的熱成形強化構件。１９８７年世界熱成形構件產量達到３００萬件，１９９７年增加到８００萬

件。２０００年法國阿塞洛公司開發出高強度熱沖壓構件Ｕｓｉｂｏｒ１５００，其抗拉強度達１５００ＭＰａ。此后，熱成形構件產量迅速增長，２００７年全球熱成形構件產量達到１．０７億件。２０１１年全世界已有１４２條熱成形生產線，預計２０１３年全球的熱成形構件產量將達到４．５億件。

４．２熱成形工藝及典型熱成形鋼成分和性能

典型熱成形鋼的化學成分見表２［１２］。考慮到鋼板下料模具的設計，最常用的熱成形鋼是含硼鋼２２ＭｎＢ５，其在室溫下具有鐵素體－珠光體組織，抗拉強度最高為６００ ＭＰａ，成形后用于安全結構件 。

熱成形工藝加熱和保溫時間為８ｍｉｎ左右，在奧氏體區（９００～９５０℃）對淬火硬化鋼進行熱成形，沖壓周期為２０～３０ｓ，每組可同時成形２件以上多塊鋼板構件。變形溫度在９００～９５０℃時，鋼板奧氏體化后的低強度（σｂ＜１５０ＭＰａ）和高伸長率（Ａ＞５０％）使得復雜形狀的構件能夠順利沖壓成形，構件無回彈，幾何精度高。為避免構件表面氧化，需要使用一種專用的以Ａｌ和Ｓｉ為基的防高溫氧化涂料。

熱成形后立即對模具中的構件進行淬火處理，冷卻速率大于２７Ｋ／ｓ，使構件迅速冷卻到馬氏體點ＭＳ＝４２５℃以下，獲得馬氏體組織，抗拉強度達１３００ＭＰａ以上。淬火后必須采用專門的構件精整工藝，但沒有附加的成形、切割和剪邊等設備。典型熱成形鋼的實際馬氏體點、臨界冷卻速率和力學性能［１２］見表３。

為預報和調節熱成形構件的性能，必須深入研究熱成形工藝各環節工藝參數及其相互影響，

尤其是熱成形過程中，加熱、成形、淬火等工藝參數對鋼板奧氏體化、抗高溫氧化鍍層內

Ｆｅ原子擴散、奧氏體熱變形、奧氏體－馬氏體轉變以及構件成品顯微組織和力學性能的影響。熱成形過程中２２ＭｎＢ５鋼板顯微組織和力學性能隨溫度和冷卻速率的變化見圖５［１２］。圖５ 

圖５ａ中，冷 軋 退 火 態 鋼 板 抗 拉 強 度 約 為６００ＭＰａ，伸長率約為２０％，在加熱過程中其抗拉強度降到約２００ＭＰａ，而伸長率提高至約４５％（與低碳軟鋼相似），出爐后熱沖壓成形和立即淬火，２２ＭｎＢ５構件抗拉強度達１５００ＭＰａ，伸長率降到約５％（與馬氏體ＭＳ相似）。

圖５ｂ中，淬火冷卻速率要求在２７Ｋ／ｓ以上，以獲得奧氏體和馬氏體復相組織。

熱成形工藝的主要優點是在較低的沖壓載荷條件下獲得高強度和高幾何精度構件，具有優異的抗沖撞性能，可用于Ａ柱、Ｂ柱、前后保險杠、門板加強肋、門檻、車頂縱梁、側沖擊梁、隧道形底板等承載結構件和抗沖撞構件，見圖６［１２］。

熱成 形生產線設備的制造商主要有德國ＳＣＨＵＬＥＲ、瑞典ＡＰ＆Ｔ和德國ＮＥＦＦ等公司。德國大眾公司建起了６條熱沖壓成形生產線，在新車型中大量采用熱沖壓構件，其帕薩特２００８版車型的白車身中有１９％的重量是熱成形構件；美國福特福克斯２０１０年版車型中的熱成形構件已經占白車身重量的２６％，而瑞典沃爾沃熱成形構件在白車身中的飽和極限比重將達到４５％。我國已經建起的熱沖壓生產線有長春ＢＥＮＴＬＥＲ、昆山ＧＥＳＴＡＭＰ、上海ＢＥＮＴＬＥＲ、上海ＣＯＳＭＡ和上海寶鋼熱沖壓零部件有限公司；武鋼研究院也建有一條熱沖壓成形的試驗生產線。

４．３熱成形工藝中的技術關鍵

４．３．１熱成形構件熱鍍抗高溫氧化保護層

為防止熱成形構件表面在加熱爐的高溫氧化氣氛中生成氧化鐵皮并影響構件成品的噴漆和涂裝，可以采用連續熱鍍鋅工藝在鋼板表面熱鍍Ａｌ－Ｓｉ抗高溫氧化保護層。這種Ａｌ－Ｓｉ涂鍍層的熔點 為６００℃，顯 著 低 于 鋼 板 加 熱 成 形 溫 度９５０℃。但是，在鋼板基體的鐵原子通過擴散與涂層中的Ａｌ結合成具有較高熔點的Ａｌ－Ｆｅ合金，并從涂層與鋼板的界面迅速遷移進入涂層表面，使抗氧化涂鍍層在９５０℃高溫不會熔化。板料表面抗氧化Ａｌ－Ｓｉ涂鍍層的Ｆｅ原子擴散和Ａｌ－Ｆｅ合金化過程需要專門的加熱工藝曲線。實際經驗表明，在奧氏體化過程中Ａｌ－Ｓｉ－Ｆｅ抗氧化保護層的厚度應小于４０μｍ，以保證熱成形后構件的焊接性能。

法國阿塞洛公司在２０００年開發出的熱成形鋼板ＵＳＩＢＯＲ１５００采用了熱鍍鋁硅合金鍍層，具有良好的抗高溫氧化性能。隨后新日鐵公司根據與阿賽洛公司的全球戰略聯盟合作，通過特許協議研究了ＵＳＩＢＯＲ１５００的生產工藝和使用性能，并在２００３年７月 發 布 了 對 熱 鍍 鋁 硅 合 金 的２２ＭｎＢ５熱成形鋼板ＵＳＩＢＯＲ１５００的試驗研究結果，包括鋼板化學成分、熱成形前后的力學性能、連續冷卻轉變ＣＣＴ曲線、冷卻速率對硬度的影響、低溫韌性、點焊性能、抗高溫氧化鍍層組織結構分析和噴漆涂裝性能。

４．３．２加熱工藝

目前熱成形生產線一般采用輥底式或步進梁式加熱爐，長度約為３０～４０ｍ。熱成形購件在９５０℃奧氏體化３ｍｉｎ后即可在淬火后獲得最大量馬氏體組織，且硬度達ＨＶ４７０。加熱工藝的調整和改進，主要是為在最短時間內使板料獲得均勻的溫度分布、板料基體鋼板的奧氏體化和表面抗氧化鍍層的Ａｌ－Ｆｅ合金化，以提高工藝效率、改善構件性能、降低生產成本。

一般來說，在使構件獲得相同的馬氏體組織和最高硬度（大于ＨＶ４７０）前提下，所需保溫時間隨加熱溫度的升高而縮短，隨板料厚度的增加而延長。例如，對于相同的鋼板厚度（１．７５ｍｍ），在８６０℃下保溫需要５．５ｍｉｎ，在９５０℃下保溫只需３ｍｉｎ；對于相同的奧氏體化溫度９５０℃，１ｍｍ厚鋼板需要２．２５ｍｉｎ，１．７５ｍｍ

厚鋼板需要３ｍｉｎ，而２．５０ｍｍ厚鋼板需要４ｍｉｎ［１２］。

熱成形機組還可以采用電導法對長寬比較大的原料（例如鋼管、棒材、鋼帶等）加熱，將鋼管或板帶夾在兩個電極之間通電，利用板料的電阻發熱升溫，提高了加熱速率。但是，由于表面抗氧化鍍層的電阻高于鋼板基體電阻，使表層與基體溫度不均勻。同時，在板料長度方向上和形狀復雜的板料上，也存在溫度分布不均勻的問題。

最近在熱成形技術的開發中，還研究了感應加熱工藝的可能性，其熱效率是一般輥底式加熱爐的２倍以上。但是，感應圈原件的尺寸及其與板料的間距直接影響到加熱效率，而且必須保證感應圈與板料之間的絕緣，過小的間距可能會導致板料擁塞而毀掉感應加熱系統。此外，具有一定初始形狀的板料，有可能在感應加熱過程中因溫度分布不均而變形。

４．３．３熱成形

為避免加熱后的板料在沖壓成形之前冷卻，必須盡可能迅速地將板料從加熱爐內移送至沖壓機。同時，為避免板料在沖壓成形過程中發生馬氏體相變，必須提高模具移動和沖壓運行速率，保證鋼板在相變開始之前完成沖壓成形，這是成功實現熱成形工藝的先決條件。

在成形模具閉合后，采用６０ＭＰａ高壓熱氣體（氮氣或者空氣）作為介質進行沖壓成形，可以使板料在成形過程中保持均勻的溫度分布，使構件的成形更加均勻。在熱成形后，構件在封閉的模具內進行淬火處理，通過布置在模具內的冷卻水管進行淬火。瑞典的Ｌｅｏｎａｒｄｏ　Ｐｅｌｃａｓｔｒｅ公司研究了熱成形模具與板料之間的摩擦及其對模具的

磨損問題［１８］。

５汽車板深加工的材料基礎：系列化與均質化

對于深加工用汽車板，鋼鐵廠家需要具備兩方面條件，一是汽車板產品的系列化，二是汽車板產品的均質化，為深加工構件提供所需的各種不同沖壓級別、不同強度級別、不同厚度規格、不同表面狀態的汽車板原材料。

５．１汽車板產品系列化

高等級汽車板的開發與應用主要集中在超深沖、涂鍍層和高強度鋼板這３類產品及其系列化，同時包括超深沖級和涂鍍層（熱鍍鋅或電鍍鋅）的汽車外板。隨著我國鋼鐵行業在設備、工藝、技術方面的不斷進步，這３類汽車板產品從技術標準的系列化到實際產品的性能質量，已經與國際先進標準和產品接軌。

例如超深沖汽車板，我國在２００８年頒布了經過全面修訂的新版國家標準ＧＢ／Ｔ５２１３－２００８，其覆蓋了普通強度冷軋鋼板的各種不同沖壓級別的系列化產品，從一般商用ＣＱ級（ＤＣ０１）到深沖ＤＤＱ級（ＤＣ０４），從超深沖ＳＥＤＤＱ級（ＤＣ０６）到特超深沖級ＥＳＥＤＤＱ（ＤＣ０７）。這一標準與德國ＤＩＮ　ＥＮ　１０１３０－２００６、美 國ＡＳＴＭ　Ａ１００８－２００７、日本ＪＩＳ　Ｇ３１４１－２００９等標準全面接軌。寶鋼、武鋼、鞍鋼等大型鋼鐵企業均可以按照超深沖級（ＳＥＤＤＱ）的技術指標要求批量生產ＤＣ０６或ＳＰＣＦ級冷軋鋼板。

在涂鍍層鋼板方面，２００８年頒布的國家標準ＧＢ／Ｔ　２５１８－２００８《連續熱鍍鋅鋼板及鋼帶》，不僅包括從普通商用級ＤＸ５１Ｄ到超深沖級ＤＸ５６Ｄ和特超深沖級ＤＸ５７Ｄ各沖壓級別的系列化熱鍍鋅板，基本上與德國的ＤＩＮ　ＥＮ１０３２７－２００４標準《連續熱浸鍍冷成形用低碳鋼帶和鋼板》相同，而且還包括系列強度級別的結構鋼、低合金鋼、高強度ＩＦ鋼、烘烤硬化鋼、雙相鋼、ＴＲＩＰ鋼和復相鋼的熱鍍鋅板。我國標準的新版本是目前世界上品種范圍最寬最全的熱鍍鋅鋼板標準，比德國的ＤＩＮ　ＥＮ１０３２７－２００４、美 國 的ＡＳＴＭ　Ａ６５３／Ａ６５３Ｍ－２００８和日本的ＪＩＳ　Ｇ３３０２－２０１０標準都全面。但是，目前我國熱鍍鋅汽車板，特別是高強度鋼和先進高強度鋼（雙相鋼、ＴＲＩＰ鋼和復相鋼）的生產還存在一些性能質量控制的技術問題，尤其是化學成分（例如Ｓｉ含量）對鋅層粘結力的影響問題還沒有解決。

高強度汽車板的開發與應用為汽車輕量化提供了高性價比的材料技術支撐，正在形成以超輕鋼為基礎的多元化材料競爭局面。世界各國３７家鋼鐵企業參加的超輕鋼車身ＵＬＳＡＢ項目已經使轎車車身重量減輕了２５％，目前正在進行的未來鋼汽 車ＦＳＶ項 目，將 使 轎 車 車 身 重 量 減 輕３５％。高強度汽車板的開發主要集中在先進高強度鋼ＡＨＳＳ

汽車板的開發與應用：

（１）第１代先進高強度鋼，是以鐵素體為基體的復相鋼，包括雙相鋼（ＤＰ鋼）、相變誘導塑性鋼（ＴＲＩＰ鋼）、復相鋼（ＣＰ鋼）等，已廣泛應用于國內外各種車型的承載結構件和抗沖撞構件。同時，在新一代超輕鋼轎車ＵＬＳＡＢ和未來鋼汽車ＦＳＶ的開發中，

ＤＰ鋼和ＴＲＩＰ鋼正被用于多種構件的制作。在２０１１年試制的ＦＳＶ樣板車型中，各種高強度鋼用量占車身總重的９７％，而ＤＰ鋼和ＴＲＩＰ鋼用量達到了６４．８％。其中，

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

９．３％，熱成形鋼ＨＦ１５００占１１．１％，ＴＷＩＰ９８０占２．３％，ＭＳ１２００占１．３％。到２０１２年，先進高強度鋼ＡＨＳＳ將取代４５％的傳統深沖鋼和高強

度低合金ＨＳＬＡ鋼制作汽車構件。

（２）第３代先進高強度鋼ＡＨＳＳ，是以馬氏體為基體并含有相當比例奧氏體的系列化高強塑性鋼，主要采用淬火－碳分配Ｑ－Ｐ（Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ－Ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）工 藝 生 產。其 抗 拉 強 度 可 以 達 到７００～１３００ＭＰａ，總伸長率保持在１５％～６０％，而合金化成本顯著低于第２代高錳ＴＷＩＰ鋼和高鎳鉻奧氏體不銹鋼。自２００６年１０月美國Ｍａｔ－ｌｏｃｋ教授提出以Ｑ－Ｐ工藝為核心技術的第３代

先進高強度鋼概念以來，引起世界各國的關注，并使第３代ＡＨＳＳ鋼成為近年來全球汽車鋼的研

究開發熱點［１９］。

５．２汽車板產品的均質化

汽車制造廠家大多采用連續沖壓機組和車體組裝流水線，為了保證每一汽車構件和每輛汽車幾何精度和性能質量的穩定可靠，要求任何牌號的汽車板必須保證其各項性能質量參數（包括幾何精度、力學性能、表面質量等）在每一帶卷的長度和寬度方向上均勻、穩定、連續、一致。這對于汽車板來說是一項非常重要的考核指標，稱為實際產品性能質量的均質性。各國技術標準都沒有對這個考核指標作任何文字說明，但是對于任何鋼鐵廠家，其產品要得到汽車制造企業的認可并獲得實際應用，均質性是非常關鍵的綜合性考核指標。

早在１９８５年歐洲汽車制造業與鋼鐵行業３年合作調查與試驗研究的基礎上，對提高冷軋汽車板性能質量的均質性的技術關鍵，得到了明確的結論，即“冷軋汽車板的均質性取決于熱軋帶卷原料的均質性，包括力學性能和表面質量”。隨后在對板凸度的大量試驗研究中，發現冷軋帶鋼的比例凸度實際上完全取決于熱軋帶鋼原料的比例凸度，亦即一旦熱軋帶鋼的比例凸度不符合要求，冷軋工藝是無法改變熱軋帶鋼已有的比例凸度的。因此，要提高冷軋帶鋼汽車板的均質性，關鍵是提高熱軋帶鋼原料的均質性，包括化學成分、力學性能、表面質量和幾何精度。

對于高等級汽車板，特別是冷軋汽車外板和先進高強度鋼ＡＨＳＳ汽車板，提高其實際產品性能質量的均質性，不僅是滿足汽車業和國內外市場的需求，而且是對鋼鐵企業整體流程、設備、工藝、技術、管理、操作等綜合實力與競爭能力的考核，是對鋼鐵企業技術進步的推動。

在我國，以寶鋼為代表的大型鋼鐵企業已經能夠生產絕大部分高等級汽車板產品，并且在汽車板產品的均質性與汽車板深加工技術方面也達到國際先進水平。然而，對于大多數汽車板生產廠家來說，目前仍然面臨著大幅度提高產品均質性的問題，并且亟需在此基礎上，開拓和應用汽車板的深加工技術，盡快改變初始原材料供應商的地位，不僅為汽車制造廠家提供多品種高等級汽車板原材料，而且通過早期介入新車型設計開發，為汽車制造廠家提供各種構件的初級加工板料（例如激光拼焊板）、半成品構件、成品構件（液壓成形構件、熱成形構件）等，逐步發展成為汽車制造業可靠的合作伙伴［２０］。

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［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］  郭麗麗，房靈申，趙明揚．車用全自動激光拼焊生產線發展現狀與對策［Ｊ］．現代焊接，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］  徐偉力．熱沖壓發展歷史和現狀［Ｚ］．上海：寶鋼集團公司，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，周積智．高等級汽車板的開發與應用［Ｊ］．鋼鐵研究學報，２０１２，２４（增刊１）：１－１０．

［２０］  徐樂江．轉變運營模式迎接市場挑戰［Ａ］．第８屆鋼鐵年會大會報告［Ｃ］．北京：中國金屬學會，２０１１．