我国22.5×9.0型钢制商用车车轮最轻37kg,用钢强度最高590MPa,车轮进一步轻量化缺乏钢材设计、制备和应用的成套技术,具体体现在: 图1 商用车车轮结构与焊接位置 1、材料设计:传统HSLA钢和双相钢不满足车轮的制造或疲劳性能要求。① 采用650 MPa及以上级别HSLA钢制作车轮,存在车轮制造回弹大、成形开裂率高、焊接软化等问题;② 传统的650 MPa及以上铁贝或铁马双相钢强塑性好,但焊接易软化,焊后成形开裂率高达20%以上,疲劳寿命不足国标60%。 2、材料制备:在高强车轮钢制备上,卷取温度控制、表面质量和生产效率等方面存在以下问题:①650 MPa及以上车轮轮辋用钢因卷取温度命中率偏低,力学性能波动较大,影响车轮制造使用和疲劳寿命的稳定性;②650 MPa及以上高强轮辐用钢精轧轧制速度慢、氧化铁皮厚,易导致轮辐表面压痕和麻坑缺陷;③在热连轧产线整体高效化的背景下,厚规格车轮钢生产效率不足产线平均效率的70%,严重制约热连轧产线效率提升。 3、材料应用:高强车轮钢制造及服役过程中存在以下问题:①随着轮辋厚度减薄,焊接工艺窗口变窄,焊接参数不匹配使轮辋焊缝区域制造开裂率高且不稳定;②轮辋与轮辐组合焊处应力集中,热影响区软化严重,造成约40%的疲劳开裂发生在此位置;③台架疲劳寿命与路试疲劳寿命差异较大,前者无法完全复现车轮在实际路况下承受的复杂载荷,车轮设计阶段安全评估能力不足,造成新产品研发周期长达1年以上。 为此,开发650-800 MPa级车轮钢高效化制备及应用关键技术,对解决商用车车轮轻量化的材料设计、制备和应用瓶颈问题,促进我国钢轮制造行业进步和节能减排具有重要意义。
1 | 文件:科技新进展:高品质商用车车轮钢高效化制备及应用关键技术 |
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