激光加工为高强度钢应用开启新方向

时间：2019-11-23

高强钢和**强钢运用于汽车制造，得益于现代两大先进技术：冲压硬化和激光加工。
过去，高强钢和**强钢的成形问题是阻碍其在汽车制造业广泛应用的原因。如今，人们已经找到解决此问题的方法：冲压热成形加水冷硬化处理。在成形之前先将钢材加热**过900℃，然后进行快速深压，水冷模具紧紧压住工件直到温度降下来，一般情况下，温度降低到170℃。因为这一过程发生较为迅速，钢材中会产生马氏体组织，因而大大增加了钢的抗拉强度。
热冲压仅仅是解决问题的第一步，高强钢的硬度一般**切割工具，这对工具的磨损很大。激光加工可以解决这个问题，不管切割硬度多大的材料，激光切割都是完全不会磨损的。特别是对于强度高达1500MPa的钢板，几乎没有其他经济可行的加工方法可以替代激光切割。在这种情况下，机械冲床和切削设备的使用寿命会大大缩短，而激光切割除了完全没有这些磨损问题以外，还具有安装时间短、可灵活更换产品和样品生产等优点。尤其对于窄边角轮廓或小曲率的曲线，更是机械切割不可比拟的。
激光既可进行高强度钢的切割，也可用于焊接。激光焊接效率高、经济，而且焊接质量得到了很大提升。与激光切割相似，激光焊接的优势之一是热输入量很小。因为对于高强度钢来说，如果热输入量过大，可能会丧失高强度的特性。激光焊接同样也是高质量的加工过程，只有很小的热变形，几乎不会使材料产生翘曲，其精度也非常出色。除此以外，激光还可以用来焊接某些特别的部件，如轿车后挡板和**蓬连接处。而且，激光焊接与传统点焊相比，需要的凸缘更小，这同样降低了车身重量和燃油消耗。

汽车制造商的要求一向苛刻，对于精密部件，公差要求不**过3mm。如果需要焊接切割后的部件，或者是考虑整个车体每个部位的尺寸都要满足临界公差，那么各部件的加工误差须减至±0.4mm。激光加工完全可以满足用户的苛刻要求。关键之处就是在各种应用中要掌握好激光功率、切割速度与材料特性以及厚度之间的相互匹配关系，否则容易出现粗糙、毛刺或烧结点，甚至出现钢材根本不能切穿的现象。

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