东北大学钢铁共性工夫协同创新中心

2024年度后果展示

东北大学钢铁共性工夫协同创新中心（以下简称“中心”）新一轮建造驱动以来，牢牢围绕铁矿资源绿色开发讹诈、低碳真金不怕火铁、高效真金不怕火钢-连铸、高端特殊钢、先进热轧工艺、先进冷轧工艺、短经由、数字化、汽车用钢九大研发标的，攻克了一系列行业要道共性工夫贫苦，填补了多项行业工夫空缺，建成了多个产业示范基地，收场了多项科技后果升沉，引颈行业不断向高端化、智能化、绿色化标的发展。为全面展示2024年度中心获得的创新后果，本报特组织该专题，以飨读者。

1

征询布景与总体任务方针

新能源汽车通过领受电板替代传统发动机收场了能源系统的创新，但整车分量的加多不能幸免地导致能耗飞腾，进而对车辆的续航里程组成挑战。因此，新能源汽车轻量化的需求紧迫性愈发突显。轻量化并非简便地追求减重，而是在确保车辆安全性能、刚度以偏执他要道性能目的不受影响的前提下，通过优化筹画来裁汰车辆分量。一现象激光拼焊热成形门环动作一种高效的轻量化处罚决策，受到了业界的凡俗柔柔。在钢铁共性工夫协同创新中心新一轮建造期内，东北大学新一代超轻量化钢制车身工夫标的易红亮教师团队研发出2000MPa一现象激光拼焊门环工夫，该工夫是对传合资现象门环的一次紧要工夫疏漏，不仅在工夫当先性上迈出了环节一步，同期在普及车辆安全性及促进低碳环保方面也展现出了较着上风。

2

处罚的要道共性工夫实质

2.1 2000MPa高韧性铝硅镀层热冲压钢材料研发

2000MPa一现象激光拼焊门环领受超高强度钢材，其抗拉强度达到2000MPa，是普通钢材的数倍。这种材料具有微不雅结构清雅、抗变形智商强的特质，简略在车辆碰撞斯须承受渊博的冲击力，为乘员赢得逃生空间。然则，高强度与韧性的均衡成为中枢挑战。强度的普实时时伴跟着韧性的谐和，如安在追求2000MPa强度的同期，确保钢材在碰撞斯须简略有用且合手续地给与能量，幸免斯须破碎，保合手必要的韧性，成为亟待处罚的要道问题。

2.2 2000MPa铝硅镀层热冲压钢激光拼焊工夫研发

激光拼焊工夫领受高能量密度的激光束动作热源，精准地将具有不同强度和厚度的钢材熔合在通盘。在2000MPa一现象激光拼焊门环的制造过程中，焊缝的质地条款极为严格，顽固许一点劣势的存在。因为所用钢材具有极高的强度，焊缝必须展现出相应的强韧性，以幸免在承受渊博外力时成为结构的薄弱门径。

3

工夫道路与扩充决策

3.1 2000MPa高韧性铝硅镀层热冲压钢材料研发

征询团队基于前期纳米析出韧化2000MPa级热冲压钢工夫，通过添加0.3%-0.6%的Al元素，提高马氏体相变扫尾温度，防止孪晶马氏体生成，得到以位错马氏体为主的组织。同期，Al还可与N勾通生成固析AlN混合物，其尺寸远小于TiN，从而幸免了因大尺寸混合物导致的韧性下落。这一创新计谋告捷地在确保2000MPa级材料高强度的同期，也收场了韧性的普及，从而在材料的高强度与韧性之间达到了一个理思的均衡状态。

3.2 2000MPa铝硅镀层热冲压钢激光拼焊工夫研发

征询团队扩充焊缝微强韧化计谋，通过自主开发的焊丝身分，在焊合门径中向焊缝有用引入必要的合金元素，确保了焊缝在2000MPa强度品级下兼具高强度与高韧性。进一步地，团队集成了激光拼焊坐褥线的视觉检测功能，以截至焊缝熔池劣势。同期，制定了优化的门环焊缝疏忽分拨决策，并勾通动态变疏忽填丝焊合工夫，收场了对焊缝劣势的精准调控，有用确保了焊缝的举座质地。

4

落实产业与扩充效果

跟着2000MPa一现象激光拼焊门环工夫的日益熟谙，其产业化应用已具备可行性。为促进该工夫向产业化阶段迈进，取舍了以下计谋：起初，东北大学科技后果升沉孵化缔造科技创新企业江苏育材堂车身工夫有限公司，并引进了瑞士苏泰克激光拼焊坐褥线，以收场该工夫的限制化坐褥；其次，通过与主机厂设置深度合营相关，并在行业博览会上展示2000MPa一现象激光拼焊门环的工夫秉性和应用收效，有用普及了品牌的市集看轨范和影响力；终末，在接续深耕新能源汽车畛域的同期，也积极探索该工夫在传统燃油车等畛域的应用后劲，以进一步拓宽市集应用范围。2000MPa一现象激光拼焊门环工夫的产业化应用获得了显贵的扩充效果。

4.1 安全升级：全场地防守

在正面碰撞场景中，2000MPa一现象激光拼焊门环上演着至关环节的变装。当车辆高速正面撞击顽固物时，渊博的冲击力赶快传递至车身前端。此时，门环结构预设的吸能区域简略赶快反应，通过塑性变形渐渐耗散碰撞能量。通过合理的结构筹画，门环提醒碰撞能量沿预设旅途散布，幸免能量局部过度荟萃，确保车身受力均匀，有用收缩乘员舱的变形，为驾乘东说念主员的头部、胸部等要道部位保留有余的安全空间，同期确保车门简略平淡开启，为车内乘员开辟出一条生命通说念。

在侧面碰撞场景中，由于车身侧面蒙胧如前保障杠、前纵梁等大型缓冲组件，乘员舱更易碰到胜利冲击，危境性显贵普及。2000MPa一现象激光拼焊门环的引入极大改善了这一景况。以侧面柱碰为例，当车辆侧面撞击固定柱状物体时，门环领受的高强度钢材凭借其出色的抗变形智商，有用抗争侧面利弊撞击。超越是B柱，动作侧面防护的要道部位，领受2000MPa超高强度钢材的区域简略显贵防止侵入，保合手乘员舱侧面结构的完整性。同期，门环与车身其他结构件紧密配合，组成一个全面的侧面防护系统，赶快散布碰撞能量至通盘车身，防护因局部受力过大导致车门严重凹下，为乘员提供可靠的侧面安全保护，显贵普及车辆在侧面碰撞中的安全性。

在车辆翻腾场景中，车身需承受来自多标的的复杂冲击力，对结构的举座性和强度建议了极高条款。2000MPa一现象激光拼焊门环凭借其一体化筹画和超高强度，为车身在翻腾过程中提供坚实的支合手。它确保车身各部分紧密相接，协同受力，有用防护车身结构在翻腾时断裂或严重变形，保管乘员舱的基本方法，为驾乘东说念主员创造一个相对安全的糊口空间，大幅提高在翻腾事故中的糊口几率。

4.2 低碳赋能：汽车行业的绿色新篇

2000MPa强度级别的一现象激光拼焊门环，在确保安全性能欠谐和的前提下，显贵裁汰了所需材料的厚度。此外，通过一体化筹画，摒除了传统门环组件中依赖点焊荟萃的搭接边，进而收场了车身分量的有用收缩。

2000MPa一现象激光拼焊门环在节碳减排方面的孝敬不仅局限于车辆的使用阶段，其坐褥制造过程通常弘扬出显贵的低碳环保上风。所研发的高韧性铝硅镀层热冲压钢，通过领受创新的镀层减薄工夫，告捷克服了传统铝硅镀层热冲压钢所濒临的加热着力低下、镀层液化粘辊、韧性欠缺以及蔓延开裂等贫苦。镀层的减薄不仅普及了加热着力，减少了镀层材料（铝）的使用量，并且从收场“双碳”方针的角度来看，这一窜改大幅度裁汰了坐褥过程中的电能亏损以及铝原料提取关联的碳排放，彰显出较着的环境效益。

此外，激光拼焊工夫自身动作一种绿色高效的制造工艺，相较于传统点焊工艺，展现出了更高的能量讹诈率和更低的电能亏损。其高精度焊合秉性有用减少了焊合劣势，裁汰了废品率，从而幸免了返工和报废所带来的特等能源亏损与材料奢靡。在坐褥线上，自动化激光拼焊开垦的应用进一步优化了坐褥经由，普及了坐褥着力，减少了东说念主工操作门径的能源亏损，为汽车制造行业的绿色低碳转型提供了坚实的工夫支合手。

4.3 车企应用：纷纷布局的热点工夫

在汽车行业强烈的竞争环境中，工夫创新已成为企业霸占市集先机的环节驱能源。2000MPa一现象激光拼焊门环，凭借其出色的安全与环保秉性，已成为宽阔汽车制造商竞相领受的前沿工夫，引颈着通盘行业的发展趋势。

岚图汽车动作行业的领军者，在2024年（第十七届）海外汽车轻量化大会上，与江苏育材堂车身工夫有限公司共同推出了全新的2000MPa激光拼焊门环。搭载这一工夫的车辆，简略自负通过民众最新的安全碰撞测试圭臬。具体而言，碰撞速率普及了20%，壁障质地加多了11%，碰撞能量提高了63%，均能餍足CIASI-GOOD和C-NCAP五星圭臬，显贵增强了岚图汽车的安全性能。

在双侧64km/h的小偏置碰撞测试中，门环结构保合手完整无损。收获于超等吸能区和超等驻防区的协同作用，B柱区域下段简略有用给与碰撞能量并发生形变，而上段则领受2000MPa热成形钢，显贵裁汰了侵入量。乘员糊口空间大于280mm，超出圭臬条款50%以上，为乘员的躯干和头部提供了有用保护。此外，在车顶静压测试中，全新门环的强度达到了120kN以上，畸形于简略承受一辆轻型坦克的分量，进一步考据了其超卓的结构强度。

5

结语

2000MPa一现象激光拼焊门环的引入，不仅显贵增强了车辆在热切情况下的乘员保护智商，普及了出行安全性，同期，加快了汽车产业向绿色低碳标的的转型。推测未来，跟着材料科学与制造工艺的不断跨越，2000MPa激光拼焊门环工夫推测将会愈加熟谙，并得到更为凡俗的应用，从而引颈汽车行业步入一个愈加安全、低碳的新纪元。此外，更高强度材料如2200MPa、2400MPa等的研发与应用，也将进一步鼓动整车安全性能的普及，共同塑造一个愈加安全、绿色、优质的汽车出行未来。

《宇宙金属导报》

2025年第15期 B04