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钣金培训手册 车身材料 1 车身钢板 林志伟2008 8 8 热轧钢板 1 在800 以上的高温下轧制的2 它的厚度一般在1 6mm 8mm之间3 用于制造汽车上要求强度高的零部件 4 如 车身 横梁 车架 车身内部钢板 底盘零件 底盘大梁等 冷轧钢板 1 是热轧钢板经酸洗后冷轧变薄并经过退火处理得到 2 是在较低的温度下轧制的 它的厚度精度高 一般厚度为 0 4mm 1 4mm 3 表面质量好 具有良好的可压缩性和焊接性能 4 大多整体式车身都采用冷轧钢板制成 在悬架周围 车身底部容易腐蚀的地方 采用经过表面处理的冷轧板作防锈钢板 二低碳钢特性 含碳量低 比较软 便于加工 可以安全的进行焊接 热收缩和冷加工等操作 它的强度不会受到严重影响 低碳钢易变形 强度于厚度成正比 导致汽车质量加重 为达到环保与节能 汽车车身质量即要轻又有足够强度 因此整体式车身越来越少采用低碳钢 除了外覆盖件 便于维修 三高强度钢泛指强度高于低碳钢的各类型的钢材 一般强度在200N mm2以上高强度钢能满足新款整体式车身的两个要求 整体式车身的前部要求能够承受比过去车架车身大的多的载荷 并能够更好的吸收碰撞能量 整体式车身对构件的要求要有足够的强度 例前挡泥板 要求质量轻 以减少燃料消耗 要有很好的塑性 高强度钢可以设计成抗弯截面 能吸收碰撞能量并减少传递到乘坐室内的损害 高强度钢板具有强度高和质量轻的特点 受到碰撞不易变形 变形后难修复到原来的形状 加热维修受到严格控制 或者根本就不能加热 否则对板件内部结构造成损害 第二节高强度钢的种类和应用 一 高强度 低合金钢 HSLA 又称回磷钢 通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度 他的强度主要取决于添加的化学元素 而但对高强度钢材高温加热后 原用于提高强度的化学元素被损失掉 导致强度降低 为避免车身结构性能明显降低 所以在维修时一定按厂家规定加热 370 480 加热不超过3min 进行焊接时要采用气体保护焊或电阻点焊 不允许氧乙炔和电弧焊焊接 Si Mn固溶体淬 cui 火钢 用来制造与悬架装置有关的构件和车身等 沉淀淬硬钢用于门边护板 保险杠加强筋 高抗拉强度钢制成的车身构件 1 常规的加热和焊接方法不会明显降低这种钢的强度 2 屈服强度可达350MPa 抗拉强度可超过450MPa 当受到碰撞而产生变形时 它的应力将增加 如果对碰撞的部位适当加热 促使它恢复原状 可减少因碰撞产生的应力 使强度恢复 4 如果碰撞产生的应力超过材料的抗拉强度 钢材将会破裂 可用一般方法修理 包括氧乙炔焊 焊接地方温度控制在600 以内 5 新高抗拉强度板件焊接时 应使用相同强度的焊丝牌号为AWS E 70S 6的焊丝进行惰性气体保护焊 或使用电阻点焊焊接 三 超高强度钢 UHSS 在车身上应用的主要有 高朔性钢 双相钢 多相钢 硼钢和铁素体 贝氏体钢等 超高强度钢获得方式 1 对普通钢进行热处理有三种1 单相钢 只有一相显微组织 如马氏体 马氏体钢是著名的超高强度钢 2 双相钢 是将钢材在一个连续的热处理传送带或带钢热轧机上淬火而得到的 有两相显微组织 淬硬的马氏体结构和铁素体结构 可成型性好 其抗拉强度大于800MPa 主要用于前纵梁吸能区的部件 3 多相钢 有多相显微组织 铁素体 马氏体 贝氏体和奥氏体结构 汽车上所有的车门 车顶纵梁和保险杠加强筋都是各种超高强度钢制成 超高强度钢获得方式 2 对普通碳钢添加合金元素 硼 碳元素 并同时进行热处理1 硼钢的抗拉强度能达到1300 1400MPa 2 超高强度钢不同寻常的高强度是由于在加工过程中产生的特殊细化的晶粒形成的 修理中重新加热会破坏这种独特的结构而使钢的强度降低到一般低碳钢的水平 3 按装新的零部件时 应采用气体保护焊的塞焊或大功率的电阻点焊机来焊接 不可使用产生大量热量的焊接方式 四 高强度钢在现代车身上的应用1 车身外部覆盖件一般采用低碳钢或强度比较低的高强度钢制造 2 车身的结构件都采用高强度钢或超高强度钢来制造 第三节修理高强度钢板的注意事项 一 加热对钢材性能的影响 1 加热对低碳钢性能的影响 对于低碳钢钢板的修理来说 加热操作不会降低钢板原有的强度 用常规的氧乙炔和电弧焊进行焊接或对低碳钢板进行短时间的加热方式的修理 都是允许的 2 加热对高强度钢性能的影响 加热 温度升高 内部金属晶体由小溶合变大 晶体之间的作用力会减小 表现出来的外观的强度会降低 降到常温后 内部晶体不能恢复到原来小晶粒的状态 高强度钢经过过度加热再冷后 强度会下降 3 加热对车辆产生的损害 改变钢板的强度 损坏镀锌层 引起钢板锈蚀 降低钢板的防锈能力 形成氧化膜后钢板厚度降低 又会进一步降低钢板的强度 过度加热不小心可能使车辆燃烧起来 被加热过的高强度钢板表面外观形状没有大的变化 其实板件的内部结构被破坏 这种变化对车身的危害是巨大的 强度下降 产生变形 更大损害 4 钢材颜色和温度的关系当钢加热到600度时 才可用肉眼观察到颜色变化 而已经超过绝大多数高强度钢板的耐热温度 允许加热的温度很低 一般不超过200度 钢材的颜色与温度 二 钢材热处理的种类分为四类 正火处理 淬火处理回火处理 退火处理 钢材的热处理是以调整加热温度和冷却速率来控制的 而热处理的结果依金属的含碳量和合金的种类有所不同 1 正火处理用来强化内部结构 正火处理是将钢材加热到850 后 以空气来冷却的一种热处理过程 用处 钢材经机械加工产生塑性变形后 其内部结构变的散乱 造成强度不均 可借正火处理来整顿内部结构 改善机械性能 2 淬火处理用来增加硬度 脆性 淬火处理是将含碳量为0 4 的钢材加热至850 后急速冷却的一种热处理过程 虽然增加硬度但也增加脆性 3 回火处理用来增加韧性 回火处理是将淬火处理过的材料 再次加热到200 然后冷却的一种处理过程 可使材料的内部组织稳定 以增加韧性 退火处理用来增加柔韧性 退火处理是材料加热后 慢慢冷却的一种热处理过程 加热的温度根据需求而有所不同 根据加热温度和冷却方式的不同会获得以下不同的结果 1 消除应力 温度150 600 可消除材料在机械加工期间所产生的内应力 2 柔软化 温度600 700 改善材料的切削性 便于切削 3 结构调整 温度800 以上 整顿材料的内部结构 高强度钢板的修理在整体式车身的维修中 不能应用氧乙炔焊 电弧焊等在焊接中产生大量的焊接方式 而是应用惰性气体保护焊和电阻电焊等产生热量少的焊接方式在修理中对钢板进行加热的目的是为了消除钢板内部的应力 而不是用过度加热来软化钢板以方便维修 消除应力的加热方式一般不能超过200 在加热时要采用热敏材料来控制加热的温度 第四节特殊金属板在车身中的应用一 防锈钢板 1 镀锌钢板 对碱性环境的防腐蚀性能要好于酸性环境 用于车身钢板2 镀铝钢板 对酸性环境的防腐蚀性能要好于碱性环境 用于排气管护板 3 镀锡钢板 用于燃油箱 二 不锈钢 用在外装饰部件 三 夹层制振钢板 用在下隔板 乘座室隔板 四 铝合金 车身结构件 外部板件 外部装饰件 加热后不会软化 不会液化 过度受热会分解 变形或燃烧 不能焊接 但可以用其他方法修补 热固性塑料 这种塑料在汽车上比热塑性塑料用得少 受加热后会软化 流动 冷却后又恢复到原先的状态 不改变树脂的性质 热塑性塑料 这是最常见类型的塑料 可以重复使用 但性能会有所下降 1 前保险杠 PP2 前格栅 PP3 反光镜 ABS4 侧面门槛嵌板 PP5 车门嵌条 PP6 后保险杠 PP7 门外手柄 PC8 车顶嵌条 PVC PP 聚丙烯PC 聚碳酸酯PVC 聚氯乙稀ABS ABS树脂 塑料类型在汽车上的应用 平均一辆汽车约有750个塑料零部件 只有少量零部件需要喷漆 塑料件