汽車(chē)板材基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介PPT課件

1、概要：概要：第1頁(yè)/共43頁(yè)第2頁(yè)/共43頁(yè)從原料到冷軋產(chǎn)品的工藝路徑工藝路徑圖礦石礦石混勻混勻燒結(jié)燒結(jié)煉鐵煉鐵原煤原煤焦化焦化冷軋冷軋熱軋熱軋煉鋼煉鋼冷軋產(chǎn)品冷軋產(chǎn)品第3頁(yè)/共43頁(yè)化學(xué)成分對(duì)鋼質(zhì)的影響通常，在低碳鋼中有（C）、硅（Si）、硫（S）、磷（P）、錳（Mn）等元素，此，外還有一些作為夾雜偶然存在的或者為了特殊目的而添加的元素。 C：在鐵中呈間隙固溶體，是對(duì)機(jī)械性能產(chǎn)生強(qiáng)烈影響的元素。 C0.01% 隨著碳含量的增加，屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度急劇增加，延伸率、端面收縮率則減少； C0.01% 隨著碳含量的增加,屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度少有增加，延伸率端面收縮率幾乎不變。第4頁(yè)/共43頁(yè)Si：硅作為

2、脫氧劑而添加的，即使是鎮(zhèn)靜鋼含硅量0.20.4%也對(duì)普通鋼的機(jī)械性能影響不大。Mn：錳是鋼中脫氧、脫硫必加元素，普通鋼內(nèi)約含1%以下。隨著錳含量的增加，強(qiáng)度增加，延伸率幾乎不變。S：硫是由礦石帶入鋼中的，一般來(lái)說(shuō)硫是有害元素。P：在通常情況下它也是一種有害元素。有益的方面P是固熔強(qiáng)化最強(qiáng)的元素。化學(xué)成分對(duì)鋼質(zhì)的影響第5頁(yè)/共43頁(yè)二、 鋼板分類1、按厚度分類： （1）薄板 （2）中板 （3）厚板 （4）特厚板2、按生產(chǎn)方法分類：（1）熱軋鋼板（2）冷軋鋼板3、按表面特征分類 （1）鍍鋅板（熱鍍鋅板、電鍍鋅板） （2）鍍錫板 （3）復(fù)合鋼板 （4）彩色涂層鋼板4、按用途分類： （1）橋梁鋼板（2

3、）鍋爐鋼板（3）造船鋼板 （4）裝甲鋼板（5）汽車(chē)鋼板（6）屋面鋼板 （7）結(jié)構(gòu)鋼板（8）電工鋼板（硅鋼片） （9）彈簧鋼板（10）其他第6頁(yè)/共43頁(yè)三、我公司現(xiàn)使用鋼板牌號(hào)第7頁(yè)/共43頁(yè)三、我公司現(xiàn)使用鋼板牌號(hào)一基本牌號(hào)對(duì)應(yīng)牌號(hào)DC01St12、SPCC、BLCDC03St13、RRst13、SPCD、BLDDC04St14、SPCE、BUSDDC05DC05、St15DC06St16/St17、BSC3、BSUFD第8頁(yè)/共43頁(yè)我公司現(xiàn)使用鋼板牌號(hào) B180H1烘烤硬化冷軋鋼板：經(jīng)過(guò)沖壓、拉延變形及烤漆高溫時(shí)效處理，屈服強(qiáng)度得以提高。這種簡(jiǎn)稱為BH鋼板的烘烤硬化鋼板既薄又有足夠的強(qiáng)度

4、，是車(chē)身外板輕量化設(shè)計(jì)首選材料之一。注意點(diǎn):烘烤硬化鋼比較容易產(chǎn)生拉伸應(yīng)變痕,因此建議在制造后3個(gè)月內(nèi)盡快使用.第9頁(yè)/共43頁(yè)三、我公司現(xiàn)使用鋼板牌號(hào) B170P1、B210P1、B250P1含磷高強(qiáng)度冷軋鋼板：含磷高強(qiáng)度冷軋鋼板主要用于轎車(chē)外板、車(chē)門(mén)、頂蓋和行李箱蓋升板，也可用于載貨汽車(chē)駕駛室的沖壓件。主要特點(diǎn)為：具有較高強(qiáng)度，比普通冷軋鋼板高1525；良好的強(qiáng)度和塑性平衡，即隨著強(qiáng)度的增加，伸長(zhǎng)率和應(yīng)變硬化指數(shù)下降甚微；具有良好的耐腐蝕性，比普通冷軋鋼板提高20；具有良好的點(diǎn)焊能；(廠家加工寬度L1400(t1.0),L1.0).第10頁(yè)/共43頁(yè)三、我公司現(xiàn)使用鋼板牌號(hào)B280/440

5、DP、B340/590DP冷軋雙相鋼板：具有連續(xù)屈服、屈強(qiáng)比低和加工硬化高、兼?zhèn)涓邚?qiáng)度及高塑性的特點(diǎn)，如經(jīng)烤漆后其強(qiáng)度可進(jìn)一步提高。適用于形狀復(fù)雜且要求強(qiáng)度高的車(chē)身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如車(chē)門(mén)加強(qiáng)板、保險(xiǎn)杠等；第11頁(yè)/共43頁(yè)三、我公司現(xiàn)使用鋼板牌號(hào)B340LA低合金高強(qiáng)度冷連軋鋼板第12頁(yè)/共43頁(yè)四、鋼板材料牌號(hào)基礎(chǔ)知識(shí)第13頁(yè)/共43頁(yè)三、鋼板材料牌號(hào)基礎(chǔ)知識(shí)鋼板及鋼帶按表面質(zhì)量區(qū)分鋼板及鋼帶按表面質(zhì)量區(qū)分級(jí)別級(jí)別代號(hào)代號(hào)特征特征較高級(jí)的精整表較高級(jí)的精整表面面FBFB（O3O3）表面允許有少量不影響成型性及涂、鍍附表面允許有少量不影響成型性及涂、鍍附著力的缺陷，如

6、輕微的劃傷、壓痕、麻點(diǎn)著力的缺陷，如輕微的劃傷、壓痕、麻點(diǎn)、滾印及氧化色等、滾印及氧化色等高級(jí)的精整表面高級(jí)的精整表面FCFC（O4O4）產(chǎn)品二面中較好的一面無(wú)肉眼可見(jiàn)的明顯產(chǎn)品二面中較好的一面無(wú)肉眼可見(jiàn)的明顯缺陷，另一面必須至少達(dá)到缺陷，另一面必須至少達(dá)到FBFB的要求的要求超高級(jí)的精整表超高級(jí)的精整表面面FDFD（O5O5）產(chǎn)品二面中較好的一面不得有任何缺陷，產(chǎn)品二面中較好的一面不得有任何缺陷，即不能影響涂漆后的外觀質(zhì)量或電鍍后的即不能影響涂漆后的外觀質(zhì)量或電鍍后的外觀質(zhì)量，另一面必須至少達(dá)到外觀質(zhì)量，另一面必須至少達(dá)到FBFB的要求的要求第14頁(yè)/共43頁(yè)四、鋼板材料牌號(hào)基礎(chǔ)知識(shí)表面結(jié)構(gòu)

7、表面結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu)表面結(jié)構(gòu)代號(hào)代號(hào)特征特征麻面麻面D D平均粗糙度平均粗糙度RaRa按按0.6mRa1.9m0.6mRa1.9m控制控制光亮表面光亮表面B B平均粗糙度平均粗糙度RaRa按按Ra0.9mRa0.9m控制控制第15頁(yè)/共43頁(yè)四、鋼板材料牌號(hào)基礎(chǔ)知識(shí)第16頁(yè)/共43頁(yè)拉伸實(shí)驗(yàn)拉伸實(shí)驗(yàn)kbb 極限載荷點(diǎn)五、（沖壓）材料的力學(xué)性能0lkl0dFee 彈性極限點(diǎn)sS 屈服點(diǎn)K 斷裂點(diǎn)拉伸曲線FFLkdl應(yīng)力應(yīng)變曲線0SF0ll縮頸sFeFbFo第17頁(yè)/共43頁(yè)1 1強(qiáng)度強(qiáng)度：當(dāng)材料單位面積上所受的應(yīng)力 e es s時(shí)，材料將產(chǎn)生明顯的塑性變形。條件屈服強(qiáng)度: 0.2=F 0.2/S0

8、（MPa）材料在外力作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力。（1 1） 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度（S）指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力。指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力。 S S =Fs/S =Fs/S0 0 （MPaMPa）它表征了材料抵抗微量塑性變形的能力。屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 是塑性材料選材和評(píng)定的依據(jù)。是塑性材料選材和評(píng)定的依據(jù)。五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第18頁(yè)/共43頁(yè)kbFesl0ll0SF2 . 0s100%0.2%2 . 0Fb b =Fb/S0 （MPa）（2 2）抗拉強(qiáng)度）抗拉強(qiáng)度（b ）抗拉強(qiáng)度是材料在拉斷前抗拉強(qiáng)度是材料在拉斷前承受最大載荷時(shí)的應(yīng)力。承受最大載荷時(shí)的應(yīng)力

9、。 它表征了材料在拉伸條件下所能承受的最大應(yīng)力。抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 是脆性材料選材的依據(jù)。是脆性材料選材的依據(jù)。五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第19頁(yè)/共43頁(yè)2. 2. 塑性塑性常用常用 和和 作為衡量塑性的指標(biāo)。作為衡量塑性的指標(biāo)。伸長(zhǎng)率：材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不引起破壞的能力。材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不引起破壞的能力。斷面收縮率:%10000lllk%10000sssk0lkl0dFFLkd良好的塑性是金屬材料進(jìn)行塑性加工的必要條件。五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第20頁(yè)/共43頁(yè)3 3剛度（剛度（E E） 在彈性階段：4 4硬度硬度是材料抵抗更硬的物體壓入其內(nèi)的能力。是材料抵抗

10、更硬的物體壓入其內(nèi)的能力。(1)(1)布氏硬度（布氏硬度（HBHB）：）： 材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。E E 材料抵抗彈性變形的能力越大。材料抵抗彈性變形的能力越大。lFEDdDE所以：F五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第21頁(yè)/共43頁(yè)）壓痕的表面積（）壓入載荷（mmNHB )11 (2102. 022DdDF布氏硬度適用布氏硬度適用HB450HB450HB450FFF1200h1：10五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第22頁(yè)/共43頁(yè)5 5沖擊韌性沖擊韌性 AK = G（H1 H2）（J） ak = AK /S （J/m2） 低碳鋼： b3

11、.6HB高碳鋼： b3.4HB調(diào)質(zhì)合金鋼： b3.25HB材料抵抗沖擊載荷作用下斷裂的能力。 1H2H在沖擊載荷下工作的零件，很少是受大能量一次沖擊而破壞的；往往是受小能量多次重復(fù)沖擊而破壞的。五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第23頁(yè)/共43頁(yè)6 6疲勞強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度1n材料在無(wú)數(shù)次重復(fù)或交變載荷作用下不引起破壞的最大應(yīng)力。材料在無(wú)數(shù)次重復(fù)或交變載荷作用下不引起破壞的最大應(yīng)力。 循環(huán)基數(shù)鋼： 受交變載荷作用的零件，在其所受應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該材料的屈服強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生突然的斷裂。而且是脆性斷裂。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約據(jù)統(tǒng)計(jì)，約80%80%的機(jī)件失效的機(jī)件失效為疲勞破壞。為疲勞破壞。0n0n7010n8010n有色金屬：五

12、、（沖壓）材料的力學(xué)性能第24頁(yè)/共43頁(yè)力學(xué)性能bs強(qiáng)度塑性剛度硬度韌性疲勞強(qiáng)度 力學(xué)性能與失效形式的關(guān)系力學(xué)性能與失效形式的關(guān)系失效形式斷裂塑性變形過(guò)量彈變磨損五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第25頁(yè)/共43頁(yè) 1、屈服極限、屈服極限 屈服極限 小,材料容易屈服,則變形抗力小.2、屈強(qiáng)比、屈強(qiáng)比 屈強(qiáng)比小,說(shuō)明 值小而 值大3、伸長(zhǎng)率、伸長(zhǎng)率 拉伸實(shí)驗(yàn)中,試樣拉斷時(shí)的伸長(zhǎng)率稱總伸長(zhǎng)率4、硬化指數(shù)、硬化指數(shù) 單向拉伸硬化曲線可寫(xiě)成 其中n為硬化指數(shù)5、厚向異性指數(shù)、厚向異性指數(shù) 厚向異性指數(shù)是指單向拉伸試樣寬度應(yīng)變和厚度應(yīng)變之比6、板平面各向異性指數(shù)、板平面各向異性指數(shù)3 板料的力學(xué)性能與沖壓成形

13、性能的關(guān)系板料的力學(xué)性能與沖壓成形性能的關(guān)系ssbnktb/2/ )2(45900五、（沖壓）材料的力學(xué)性能第26頁(yè)/共43頁(yè)試樣尺寸第27頁(yè)/共43頁(yè)常用排樣形式第28頁(yè)/共43頁(yè)常用搭邊值第29頁(yè)/共43頁(yè)車(chē)間改善關(guān)注點(diǎn)建議車(chē)間改善應(yīng)介入到新車(chē)型試制階段 對(duì)于更換材料材質(zhì)的改善，須經(jīng)工程院、研究院相關(guān)部門(mén)確認(rèn)，且要在焊裝車(chē)間進(jìn)行試片試驗(yàn)； 對(duì)于利用下腳料制件的改善，要保證產(chǎn)生下腳料的工序及以上工序沒(méi)有進(jìn)行拉延； 對(duì)于改善中涉及到更換材料規(guī)格，應(yīng)及時(shí)反饋我部及物流，確定切換時(shí)間； 對(duì)于改善中，由拉延工序改為壓型工序，應(yīng)慎重，尤其是外表件。第30頁(yè)/共43頁(yè)拉延筋的一些尺寸知識(shí)第31頁(yè)/共43

14、頁(yè)六、 金屬連接(焊接) 基礎(chǔ)知識(shí) 材料的連接成型是制造金屬結(jié)構(gòu)或零部件的重要手段，在現(xiàn)代制造業(yè)中有著十分重要的作用。所謂材料的連接成型是指材料通過(guò)機(jī)械、物理、化學(xué)和冶金方式，由簡(jiǎn)單型材或零件連接成復(fù)雜零件和機(jī)械部件的工藝過(guò)程。 按接頭的形成機(jī)理來(lái)分類，材料的連接成型工藝大致可分為: 機(jī)械連接成型機(jī)械連接成型、 物理和化學(xué)連接成型物理和化學(xué)連接成型、 冶金連接（焊接）成型冶金連接（焊接）成型等。第32頁(yè)/共43頁(yè)機(jī)械連接成型機(jī)械連接成型 機(jī)械連接成型是指用螺釘、螺栓、鉚釘、銷釘?shù)染o固件將兩分離型材或零件連接成一個(gè)復(fù)雜零件或部件的過(guò)程。材料相互間的連接是靠機(jī)械力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，隨機(jī)械力的消除接頭可以松

15、動(dòng)或拆除。主要用于機(jī)器與機(jī)架的裝配，易損件的連接。物理和化學(xué)連接成型物理和化學(xué)連接成型 物理和化學(xué)連接成型是指用粘接和釬料通過(guò)毛細(xì)作用和分子間力作用或者相互擴(kuò)散及化學(xué)反應(yīng)作用，將兩個(gè)分離表面連接成不可拆卸接頭的過(guò)程。按接頭的形成機(jī)理可分為釬焊（也屬于焊接的范疇）和粘接，主要用于異種材料和非金屬材料之間的連接，以及復(fù)雜零件之間的組裝連接，在現(xiàn)代航空、電子工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。六、 金屬連接金屬連接(焊接焊接) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)第33頁(yè)/共43頁(yè)冶金連接（焊接）成型冶金連接（焊接）成型 冶金連接成型是指通過(guò)加熱或加壓（或兩者并用），使兩個(gè)分離表面的原子達(dá)到晶格距離(0.30.5nm)，并形成金屬鍵

16、而獲得不可拆卸接頭的工藝過(guò)程。 主要用于金屬材料及金屬結(jié)構(gòu)的焊接成型，通常稱為焊接。 主要方法有：熔化焊接熔化焊接壓力焊接壓力焊接釬焊釬焊六、 金屬連接金屬連接(焊接焊接) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)第34頁(yè)/共43頁(yè)1、金屬焊接成形、金屬焊接成形用加熱、加壓等工藝措施，使兩分離表面產(chǎn)生原子間的結(jié)合與擴(kuò)散作用，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法。2、焊接成形的分類、焊接成形的分類 1 1熔化焊：熔化焊： 2 2壓力焊：壓力焊：3 3釬焊：釬焊：電弧焊（手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊）、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴(kuò)散焊等軟釬焊、硬釬焊六、

17、金屬連接金屬連接(焊接焊接) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)焊接焊接第35頁(yè)/共43頁(yè)3、焊接成形的特點(diǎn)焊接成形的特點(diǎn)1接頭 牢固、密封性好。2可化大為小、以小拼大。 3可實(shí)現(xiàn)異種金屬的連接。4重量輕、加工裝配簡(jiǎn)單。5焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。六、 金屬連接金屬連接(焊接焊接) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)焊接焊接第36頁(yè)/共43頁(yè)4、金屬材料的焊接性、金屬材料的焊接性1. 1. 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性指被焊金屬采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。焊接性 工藝焊接性： 使用焊接性：焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。尤其指出現(xiàn)各種裂紋的可能性焊接

18、接頭在使用中的可靠性。包括力學(xué)性能及其它特殊性能2. 2. 影響焊接性的因素影響焊接性的因素1）焊接方法4） 工藝參數(shù)2）焊接材料3）焊件化學(xué)成分六、六、 金屬連接金屬連接(焊接焊接) 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)焊接焊接第37頁(yè)/共43頁(yè)（一）、電弧焊焊接過(guò)程（一）、電弧焊焊接過(guò)程引弧 形成熔池形成焊縫（二）、（二）、熔焊過(guò)程冶金特點(diǎn)熔焊過(guò)程冶金特點(diǎn)六、焊接成形概述1 . 熔池金屬溫度高于一般冶金溫度2 . 熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時(shí)間短2000k使金屬元素強(qiáng)烈蒸發(fā)、燒損。10s化學(xué)成分不均勻；焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。3 .空氣對(duì)焊縫的影響嚴(yán)重第38頁(yè)/共43頁(yè)（一） 碳鋼的焊接1. 1. 低碳鋼的焊接低碳鋼的焊接低碳鋼： C0.25%CE 0.4%焊接性良好。2. 2. 中碳鋼的焊接中碳鋼的焊接中碳鋼：C：0.250.60%焊接性由良好 較差。C CE E 0.4% C0.60%焊接性差。CE 0.60%問(wèn)題問(wèn)題焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋熱影