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汽車大梁用鋼的研究及發展動向
- 2018-12-22 -

汽車大梁鋼就是在制造汽車大梁時,制造廠商所使用的厚度為2.5~12.0mm 范圍的鋼板。因為汽車大梁形狀不規則,較為復雜化。因此在制造過程中需要注重強度的數值大小。同時也要注重沖壓性能以及冷彎性能。汽車大梁是各類重型汽車以及使用性能要求較高汽車的重要組成部件。近年,我國汽車產量保持飛速增長使汽車大梁板消費量大幅上升。國內具有熱連軋生產線鋼鐵企業普遍開始生產研發高強度等級汽車大梁板,但生產水平與研發進度不一。

  1. 我國汽車大梁板的生產現狀

  在上個世紀50 年代左右,我國的“解放牌”汽車上的大梁采用的就是16Mn 材料,這即為我國汽車大梁板研發的開始。汽車大梁板的研發生產經歷了強度從低到高的過程,從低強度的420L 逐漸到高強度510L、610L 等。最近,我國鋼鐵企業的裝備水平和生產技術水平快速提高,國內凡是具備熱連軋寬帶鋼生產線的鋼鐵企業已經普遍掌握510L、610L 的生產技術,可實現批量生產。少數企業具備了生產700MPa 及更高強度級別汽車大梁板的能力。

  國內外目前在生產汽車大梁板方面采用的方式基本相似,大多使用連鑄中厚板坯- 熱連軋的方式。在材料設計上大多數采用使碳含量降低的方法,并且加入釩、鈮、鈦等合金。目前在國內各生產企業在生產汽車大梁板的時候有如下三種選擇:中厚板軋機、常規熱連軋和薄板連鑄連軋。熱連軋生產的效率高,而且600MPa 級以下汽車大梁板生產技術的成熟穩定,目前,國內90%以上的大梁板是用熱連軋生產,少數企業考慮生產線的相互協調,提高生產組織的靈活性,縮短交貨周期等因素把在厚度6mm 以上的汽車大梁板安排在中厚板軋機生產,但產量很小。CSP 與常規熱連軋相比具有一定的優勢,尤其是薄規格產品未來的市場需求量將越來越大,優勢將愈加明顯。

  根據調研掌握的汽車產量、消費單耗、庫存變化等因素預測,2012 年我國汽車大梁板的產量約210 萬t,其中700MPa 級以上汽車大梁板的產量較低,占比不超過5%,主要有市場需求量不大,根本原因在于三個方面,一是由于汽車行業設計對的高強度級別產品的用量不大;二是高強度鋼板的價格較高,不利于汽車企業降低制造成本;三是鋼板在冷成形性能、質量穩定性、易焊接性等方面還有提高的空間。

  2. 我國汽車大梁板消費現狀

  2.1 消費總量

  由數據顯示在2012 年,我國的汽車出售數量上漲幅度較大,達到1930.64 萬輛,其中貨車(含非完整車輛、半掛牽引車)累計產量324.17 萬輛,客車(含客車非完整車輛)產量50.64 萬輛。汽車大梁板主要用于貨車和客車。根據近年來我院對中國重汽、長春一汽、東風汽車、宇通客車等企業的調研情況,掌握了不同車型汽車大梁板的單耗,以及2012 年我國分車型車輛產量,綜合估算,2012 年我國汽車大梁板的消費量196.6 萬t。

  2.2 品種及規格

  目前,我國汽車大梁板應用的主要牌號有16MnL、09SiVL、4系列5 系列居多,其中510L 的市場需求量最大,其次是610L,兩者合計消費量超過汽車大梁板總消費量的85%。此外,部分車型的副梁用普碳鋼及優質碳素結構鋼等,牌號有Q195、Q235、35 號和45 號等。

  2.3 汽車大梁板消費預測

  在2013 年一季度,我國汽車的銷售數量突破540 萬輛大關,同比增長突破13%,展現了良好的上升趨勢。2015 年我國整車產量達到2500 萬輛,其中乘用車2031 萬輛,商用車469 萬輛。依據不同車型的大梁板單耗計算,至2015 年,我國汽車大梁板的消費量將達到290 萬t。

  3. 汽車大梁板典型生產企業

  目前國內汽車大梁板生產量較大、產品綜合性能突出的企業是寶鋼、攀鋼、武鋼和鞍鋼等。各家企業大多采用的工藝是前文所說的降低碳含量,加入各種合金元素的方法。選擇使用不同的控軋以及控冷的技術來使得所制造材料的強度及材料的成型性能得到更好的配合。在各個企業中,所使用的合金也各不相同。

  4. 汽車大梁板的發展趨勢

  最近幾年,由于工業現代化進程的飛速提高,汽車產銷量保持高位增長,汽車大梁板的需求量正在迅速上升。各個汽車生產企業為了實現節能減排的目標,盡量在保證安全性能的同時降低汽車重量。在重型載貨汽車方面,發達國家已采用700MPa 的高強鋼制作大梁,這樣可以取消車中縱梁的加強版,可以使得自身的質量得到減輕。從目前歐美日在汽車輕量化材料研發歷程來看,將來600MPa,700MPa 級汽車大梁板將成為市場需求的主流。它不僅符合了強度的要求,還兼顧了成形性,韌性等優點,同時抗疲勞的性能也很優秀。隨著汽車工業的日益發展,汽車承載能力的高低、使用壽命的長短、節約能源以及材料等方面的要求會日益提高,用更高強度的鋼板生產制造汽車大梁已成為眾所周知的發展趨勢。

  5. 結語

  目前,我國汽車大梁板的市場需求以510L 和610L 為主,但能夠生產700MPa 級以上汽車大梁板的企業數量不多。部分企業只想著提高鋼板的冷成形性能與焊接性能,使鋼中含碳量降低,但是由于屈強比的因素,使得鋼板的性能不穩定,因此高強度鋼的成形技術沒有完全解決。

  當前,國內汽車大梁板已經出現了產能過剩,同質化競爭激烈。在此形勢下,鋼鐵企業首先要瞄準市場需求量最大的510L和610L,逐步形成規模生產優勢,滿足市場需求。在市場開拓上,重點開發區域內消費量較大的汽車企業,爭取建立戰略合作關系。


 

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