汽車車架用焊接鋼管的制造方法技術

本發明專利技術涉及汽車車架用焊接鋼管的制造方法，其特征在于包括帶鋼裁剪、酸洗處理、冷軋、輥彎成型及焊接、焊縫純凈化處理、磷化、皂化處理以及冷拔處理等步驟。本發明專利技術制造方法加工的汽車車架用焊接鋼管強度高、韌性好，焊縫強度高，在承受較大的塑性變形后仍可保持較高的強韌性。鋼管焊后壓扁試驗達到90度和0度全壓扁無裂紋；擴口試驗，擴口率≥30%，焊縫及母材無開裂；焊縫處有效壁厚符合要求的壁厚偏差。

Method for manufacturing welded steel pipe for automobile frame

The present invention relates to a method for manufacturing the automobile frame welded steel pipe, which comprises strip cutting, pickling, cold rolling, roll forming and welding, weld purification processing, phosphating, saponification and cold processing. The welded steel pipe of the automobile frame manufactured by the method has the advantages of high strength, good toughness and high welding strength, and can maintain high strength and toughness after being subjected to a large plastic deformation. Steel pipe welding after flattening test at 90 degrees and 0 degrees full flattening without crack; flaring test, the flaring rate greater than 30%, the weld and base material without cracking; weld effective wall thickness with wall thickness deviation requirements.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種汽車車架用焊接鋼管的制造方法，屬于金屬材料加工

技術介紹
改革開放以來，中國汽車產業發展迅猛，進入新世紀以后，無論是產量和銷量，更是呈現爆發式增長，特別是至2010年產銷突破1800萬輛以后，我國已經成為全球最大的汽車生產和消費國，我國的汽車市場被認為是未來發展潛力最大的市場。汽車產業成為國民經濟重要的支柱產業，已經形成了比較完整的工業體系，也成為體現國家競爭力的標志性產業。目前國內大多數車企一直在連續提高汽車零配件的國產化率、提高自己的競爭力。雖然國內大多數汽車零部件供給商的水準，尚不能供應奔馳、寶馬等高等汽車的關鍵零部件以及混淆能源技術的發動機和變速箱，但總體上技巧水平正在大幅提高，而且一個不容忽視的趨勢是，要害零部件技能與市場已逐步向中國轉移，與此同時，中國汽車零部件已開始大舉走入國際市場，并踴躍參與國際汽配行業的兼并整合。現今，汽車零配件的國產化已經開始從普通零配件開始向關鍵零配件發展，從低端車型開始向高端車型發展。多數業界人士都傾向性地認為，隨著國內汽車制作商紛紛加大了本地生產的國產化力度，加上國內汽車價錢一降再降，為保持利潤率，轉產中國并進一步提高國產化率顯然是不可繞行的捷徑。汽車用鋼管是汽車零配件的一個重要組成部分，隨著汽車行業的不斷發展，新技術新工藝的不斷完善，特別是汽車車架領域液壓漲型工藝技術的逐漸成熟，大量原本的板材沖壓焊接件變更為目前采用的鋼管液壓成型件。但由于受裝備能力、工藝技術配套、優質原材料資源供應等因素制約，汽車用精密焊管的生產已明顯滯后于汽車零部件制造業的發展，難以滿足中高檔乘用車的國產化配套供應要求。因此，需要在立足于當前穩定質量、增加產量的同時，確立著眼于汽車用精密鋼管國產化發展的中長期戰略。液壓漲型技術，由于尺寸精度高、復雜部件成型簡單，力學性能好，材料耗費少的優點，已經有越來越多的車架產品使用該技術，也因此汽車用精密鋼管的應用越來越廣，包括B柱、D柱、扭力梁、發動機支架等越來越多的車架類型采用液壓工藝。為順應市場需求，我們與上海寶鋼、安徽工業大學一起開發SUV、MPV等車型的汽車車架D柱用焊管產品，以替代進口，促進汽車零配件產業的國產化進程。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種汽車車架用焊接鋼管的制造方法，采用該方法加工的車架用焊接鋼管強度高、韌性好，焊縫強度高，在承受較大的塑性變形后仍可保持較高的強韌性。按照本專利技術提供的技術方案：汽車車架用焊接鋼管的制造方法，其特征在于包括如下步驟：1）、帶鋼裁剪：將外購的寬鋼卷在縱剪機上縱剪成帶鋼，根據車架用焊接鋼管產品所需的直徑確定帶鋼的寬度；2）、酸洗處理：將縱剪好的帶鋼依次連續地通過酸洗槽、冷水槽和熱水槽，酸洗槽中的酸洗液采用鹽酸，帶鋼經過酸洗后先送入冷水槽采用高壓水沖洗，然后再送入熱水槽燙洗，出熱水槽后再烘干；3）、冷軋：酸洗后的帶鋼通過軋機進行冷軋，冷軋后帶鋼的厚度等于車架用焊接鋼管產品所需的厚度減去0.02~0.05mm；4）、輥彎成型及焊接：將冷軋后的帶鋼送入連續壓輥成型機中進行輥彎成圓加工，成圓后的帶鋼在焊機上焊成直縫焊管，焊機參數設定為：焊接功率為80~110KW，焊接速度為15~20m/min，擠壓量為1.0~1.5mm；5）、焊縫純凈化處理：在成型焊接過程中對焊接區域使用高壓氮氣沖洗，具體為在距離焊接區域50cm處安裝高壓氮氣噴氣孔，使高壓氮氣充滿整個焊接區域，從而為焊接過程提供氣體保護，降低焊接過程中氧化夾雜物的產生，提高焊縫夾雜的排除效率；同時，在直縫焊管尚未冷卻時，采用去毛刺刀銑平焊管焊縫處的毛刺，包括去除焊管外表面的外毛刺和焊管內部的毛刺；6）、磷化、皂化處理：將直縫焊管依次浸入磷化池和皂化池中，進行磷化、皂化處理，磷化、皂化后的直縫焊管送入軋頭機中進行軋頭，使焊管管端直徑達到所需尺寸；7）冷拔處理：將直縫焊管送入冷拔機進行冷拔，冷拔時，夾持住打尖處理后的端頭，同時在焊管內插入芯軸，再使焊管穿過帶有錐度的最小孔徑小于焊管外徑的模具孔，使焊管內外管徑均勻收縮變形，焊管長度方向上得以延展，根據不同的工藝要求進行冷拔1~3次，以得到所需要的尺寸。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟1）中的鋼卷材質為超低碳和高延伸性能的TRIP鋼。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟2）中，酸洗槽中鹽酸的濃度為120~160g/L；冷水槽中的沖洗溫度為10~30℃，沖洗壓力為8~10kg/cm2；熱水槽中的燙洗溫度為90~100℃；帶鋼經過酸洗槽、冷水槽和熱水槽的車速和烘干的車速均為30~40m/分鐘，烘干溫度為100~120℃。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟6）中的磷化液是體積濃度為10~11%的鋅鈣磷化液，磷化液的溫度為65~75℃，直縫焊管在磷化液中的浸漬時間為25~30分鐘。作為本專利技術的進一步改進，所述步驟6）中的皂化液成分包括潤滑劑、水和皂粉，其中，潤滑劑和水的質量比為1：（18~20），皂粉用量為50~60KG/噸皂化液，皂化液溫度為65~75℃，直縫焊管在皂化液中的浸漬時間為10~25分鐘。作為本專利技術的進一步改進，所述制造方法還包括表面處理步驟，表面處理步驟在冷拔處理步驟之后，表面處理步驟的具體操作為：將除銹劑噴涂覆蓋在直縫焊管的表面，然后用高溫壓縮空氣對直縫焊管的表面進行吹氣，在將除銹劑吹去的同時，高溫壓縮空氣將直縫焊管表面剩余的除銹劑烘干，在焊管的表面形成一層除銹劑保護膜。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點：本專利技術制造方法加工的車架用焊接鋼管強度高、韌性好，焊縫強度高，在承受較大的塑性變形后仍可保持較高的強韌性。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。實施例1制造Φ60×1.5mm規格的汽車車架用焊接鋼管，包括如下步驟：1）、帶鋼裁剪：根據車架用焊接鋼管產品所需的直徑，將外購的厚度1.5mm×寬度1280mm的鋼卷在縱剪機上縱剪成寬度為188mm的帶鋼；所述帶鋼的材質為超低碳和高延伸性能的TRIP鋼，其屈服強度為140-240MPa，抗拉強度為≥270MPa，延伸率為≥34%；2）、酸洗處理：將縱剪好的帶鋼依次連續地通過酸洗槽、冷水槽和熱水槽，酸洗槽中的酸洗液采用鹽酸，鹽酸的濃度為120g/L；帶鋼經過酸洗后先送入冷水槽采用高壓水沖洗，冷水槽中的沖洗溫度為10℃，沖洗壓力為10kg/cm2；然后再送入熱水槽燙洗，燙洗溫度為100℃，出熱水槽后再烘干，烘干溫度為100℃；熱水槽中的帶鋼經過酸洗槽、冷水槽和熱水槽的車速和烘干的車速均為30m/分鐘，3）、冷軋：酸洗后的帶鋼通過軋機進行冷軋，冷軋后帶鋼的厚度等于車架用焊接鋼管產品所需的厚度減去0.02mm；4）、輥彎成型及焊接：將冷軋后的帶鋼送入連續壓輥成型機中進行輥彎成圓加工，成圓后的帶鋼在焊機上焊成直縫焊管，焊機參數設定為：焊接功率為80KW，焊接速度為15m/min，擠壓量為1.0mm；5）、焊縫純凈化處理：在成型焊接過程中對焊接區域使用高壓氮氣沖洗，具體為在距離焊接區域50cm處安裝高壓氮氣噴氣孔，使高壓氮氣充滿整個焊接區域，從而為焊接過程提供氣體保護，降低焊接過程中氧化夾雜物的產生，提高焊縫夾雜的排除效率；同時，在直縫焊管尚未冷卻時，采用去毛刺刀銑平焊管焊縫處本文檔來自技高網...

【技術保護點】
汽車車架用焊接鋼管的制造方法，其特征在于包括如下步驟：1）、帶鋼裁剪：將外購的寬鋼卷在縱剪機上縱剪成帶鋼，根據車架用焊接鋼管產品所需的直徑確定帶鋼的寬度；2）、酸洗處理：將縱剪好的帶鋼依次連續地通過酸洗槽、冷水槽和熱水槽，酸洗槽中的酸洗液采用鹽酸，帶鋼經過酸洗后先送入冷水槽采用高壓水沖洗，然后再送入熱水槽燙洗，出熱水槽后再烘干；3）、冷軋：酸洗后的帶鋼通過軋機進行冷軋，冷軋后帶鋼的厚度等于車架用焊接鋼管產品所需的厚度減去0.02~0.05mm；4）、輥彎成型及焊接：將冷軋后的帶鋼送入連續壓輥成型機中進行輥彎成圓加工，成圓后的帶鋼在焊機上焊成直縫焊管，焊機參數設定為：焊接功率為80~110KW，焊接速度為15~20m/min，擠壓量為1.0~1.5mm；5）、焊縫純凈化處理：在成型焊接過程中對焊接區域使用高壓氮氣沖洗，具體為在距離焊接區域50cm處安裝高壓氮氣噴氣孔，使高壓氮氣充滿整個焊接區域，從而為焊接過程提供氣體保護，降低焊接過程中氧化夾雜物的產生，提高焊縫夾雜的排除效率；同時，在直縫焊管尚未冷卻時，采用去毛刺刀銑平焊管焊縫處的毛刺，包括去除焊管外表面的外毛刺和焊管內部的毛刺；6）、磷化、皂化處理：將直縫焊管依次浸入磷化池和皂化池中，進行磷化、皂化處理，磷化、皂化后的直縫焊管送入軋頭機中進行軋頭，使焊管管端直徑達到所需尺寸；7）冷拔處理：將直縫焊管送入冷拔機進行冷拔，冷拔時，夾持住打尖處理后的端頭，同時在焊管內插入芯軸，再使焊管穿過帶有錐度的最小孔徑小于焊管外徑的模具孔，使焊管內外管徑均勻收縮變形，焊管長度方向上得以延展，根據不同的工藝要求進行冷拔1~3次，以得到所需要的尺寸。...

【技術特征摘要】
1.汽車車架用焊接鋼管的制造方法，其特征在于包括如下步驟：1）、帶鋼裁剪：將外購的寬鋼卷在縱剪機上縱剪成帶鋼，根據車架用焊接鋼管產品所需的直徑確定帶鋼的寬度；2）、酸洗處理：將縱剪好的帶鋼依次連續地通過酸洗槽、冷水槽和熱水槽，酸洗槽中的酸洗液采用鹽酸，帶鋼經過酸洗后先送入冷水槽采用高壓水沖洗，然后再送入熱水槽燙洗，出熱水槽后再烘干；3）、冷軋：酸洗后的帶鋼通過軋機進行冷軋，冷軋后帶鋼的厚度等于車架用焊接鋼管產品所需的厚度減去0.02~0.05mm；4）、輥彎成型及焊接：將冷軋后的帶鋼送入連續壓輥成型機中進行輥彎成圓加工，成圓后的帶鋼在焊機上焊成直縫焊管，焊機參數設定為：焊接功率為80~110KW，焊接速度為15~20m/min，擠壓量為1.0~1.5mm；5）、焊縫純凈化處理：在成型焊接過程中對焊接區域使用高壓氮氣沖洗，具體為在距離焊接區域50cm處安裝高壓氮氣噴氣孔，使高壓氮氣充滿整個焊接區域，從而為焊接過程提供氣體保護，降低焊接過程中氧化夾雜物的產生，提高焊縫夾雜的排除效率；同時，在直縫焊管尚未冷卻時，采用去毛刺刀銑平焊管焊縫處的毛刺，包括去除焊管外表面的外毛刺和焊管內部的毛刺；6）、磷化、皂化處理：將直縫焊管依次浸入磷化池和皂化池中，進行磷化、皂化處理，磷化、皂化后的直縫焊管送入軋頭機中進行軋頭，使焊管管端直徑達到所需尺寸；7）冷拔處理：將直縫焊管送入冷拔機進行冷拔，冷拔時，夾持住打尖處理后的端頭，同時在焊管內插入芯軸，再使焊管穿過帶有錐度的最小孔徑小于焊管外徑的模具孔，使焊管內外管徑均勻收縮變形，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：俞峰，王來福，
申請(專利權)人：無錫蘇嘉法斯特汽車零配件有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32