南京交通職業(yè)技術學院 陳 勇
熱成形鋼板是把鋼板加熱至高溫,沖壓成型,然后迅速進行冷卻,以此提高鋼板的強度。高強度熱成形鋼板應用在車身板件上,可降低板件的相對厚度,從而減輕車輛的重量。目前廣泛應用于B柱加強板、A柱加強板、車門防撞桿等需要超高強度的部件上。
高強度熱成形鋼板是把強度為340 MPa的鋼板加熱至900 ℃左右,并沖壓成型,然后迅速進行冷卻,以此把強度提高至約1 500 MPa的超高強度,其工藝過程如圖1所示。
為了防止加熱時板件表面氧化,使用鋁(Al)-硅(Si)合金鋼,并添加硼(B)元素來增強強度,所以在福特系中,此類鋼又被稱為硼鋼。
圖1 熱成形鋼板的制造工藝
大部分情況下,高強度熱成形鋼板不會因外部碰撞而變形,但一旦變形,因為其強度高,修復難度很大。因此,當車輛上使用此鋼板的部件發(fā)生變形時,必須更換總成。
不能采用切割更換工藝,因為切割區(qū)域所進行的連續(xù)焊縫的熱量將引起板件內部組織結構改變,這將使板件強度大幅下降。
高強度熱成形鋼板,由于硬度高,在拆除焊點時,普通鉆頭很難將焊點鉆除,應用硬質合金(鎢粉與少量鈷粉或鎳粉混合壓制的合金)的雙重或三重鉆頭,也可用砂輪磨除焊點。
具體在鉆除焊點時必須降低氣動鉆轉速,這是通過降低板件研磨產生的摩擦熱,以最大化鉆頭的研磨力。
高強度熱成形鋼板的連接推薦使用鉚接和粘結的方式,因為此種連接不產生熱量,不會導致鋼板強度的降低,但是維修成本高。目前很多維修企業(yè)都不具備完成此種連接工藝的設備和場地。如不能實施鉚接和粘結的方式,也可用目前常用的電阻點焊和氣體保護焊填孔焊接的方式進行連接。
鉚接時鉚釘應使用維修手冊推薦的產品。粘結的粘結劑為結構型膠粘劑,主要由環(huán)氧基樹脂構成,稱為環(huán)氧膠粘劑,結構型膠粘劑的粘接性能會隨粘接表面的溫度、粗糙度及板件表面的油性變化而改變,鉚接和粘結的主要步驟如下。
(1)板件預處理。使用研磨機清除板件油漆和生銹,使用空氣槍或清潔劑清除所有殘留的金屬粉末和漆渣。如果在油面、漆層或腐蝕面上涂抹結構型膠粘劑,會明顯降低粘合強度,進而會出現(xiàn)板件剝離現(xiàn)象。因此,涂抹結構型膠粘劑前,應檢查板件的的清潔狀態(tài)。
(2)涂抹粘結劑的要點。第1次涂抹粘結劑應均勻涂抹完全填充板件的凹槽和縫隙,盡可能薄,并用刮刀抹平。在已均勻涂抹的膠粘劑表面干燥之前,再次連續(xù)不斷地涂抹膠粘劑。第2次涂抹膠粘劑為獲得實際的粘合強度而進行的,因此,涂抹厚度要比第1次更厚。
(3)將板件固定到車身上,調整好位置,用硬質合金鉆頭,加工孔。
(4)將鉚釘插入到加工孔內并使用鉚釘槍安裝。
(5)干燥。使用結構型膠粘劑粘連板件后,在60 min~90 min可調整移動板件(未連接鉚釘?shù)那闆r下)。干燥結構型膠粘劑時,加熱到約65 ℃溫度保持約40 min。