厚规格汽车桥壳用钢的焊接性能
厚规格汽车桥壳用钢的焊接性能
采用金相观察、透射电镜分析和焊接热模拟技术，研究了含Nb，NbTi，NbTiB 的微合金控轧控冷钢的焊接性能、热影响区组织及冷裂纹敏感性，讨论了微合金元素对焊接性能的影响.试验结果表明，厚规格汽车桥壳钢的热影响区没有出现
马氏体组织，微合金元素Nb,Ti,B的加入提高了热影响区性能.在tm=1300℃，τ8/5=30s时的焊接热模拟组织与实际焊接组织相一致.试钢在冷裂试验中并没有冷裂纹产生，可得出结论：厚规格桥壳钢的焊接性能较好.
随着我国汽车工业的发展，对汽车用钢的要求越来越高,然而目前国内尚无成型的用于汽车桥壳方面的专用钢种.为填补国内这项空白，由冶金部、上海宝钢及东北大学共同研究开发了几种厚规格桥壳钢.本文主要研究了厚规格汽车桥壳钢焊接性能，且考查了微合金元素对其焊接性能的影响.
1 试验方法
试钢由宝钢提供，采用100kg非真空感应炉熔炼，经锻造后采用控轧控冷工艺，轧成8mm和14mm厚的钢板.试钢的化学成分见表 1.其中A1，B1，D1为第一批试钢，A2，B2，D2及E2为第二批试钢.
表1 试钢的化学成分(质量分数) %
钢种 C Si Mn S P Nb Al Ti B Mo
A1钢0.05 0.18 1.65 ＜0.014 ＜0.005 0.016 0.041 ———
B1钢0.06 0.12 1.63 ＜0.013 ＜0.005 0.011 0.049 0.016 ——。
中重型卡车桥壳用390Q高强度钢的焊接性能
2/ 8 4 100% = 6. 25% 式中 : C S 为断面裂纹率, % ; ∀ H S 为断面裂纹深度 之和 , mm; ∀ H 为断面焊缝最小深度之和 , m m 。结 果表明 390Q 钢的裂纹率很低, 仅为 6. 25% 。 根据钢的碳当量计算公式 : w ( CE) = [ w ( C) + w ( M n) / 6+ w ( V + M o + Cr) / 20+ w ( Ni + Cu) / 5] 100% 将表 1 中 390Q 钢的数据 代入 , 得 w ( CE) = 0 316, 国际焊接学会规定 w ( CE ) 小于 0. 4 认为冷 裂纹倾向小[ 5] 。可见 , 390Q 钢的冷裂纹倾向较小。 2. 4 焊接接头的力学性能 试验结果表明, 390Q 钢冲击试样断口都在焊缝 处, 5 个试样冲击韧度的平均值是 189 J cm - 2 , 而 16M nL 钢的为 135 J cm - 2 。这表明 390Q 钢焊后 的冲击性能优于 16M nL 钢。 由图 3 可见 , 焊接热影响区处硬度最高, 之后随 着与焊缝中心的距离增加 , 硬度逐渐降低, 3 个试样 的硬度曲线变化规律相似。因热影响区冷却速率快 会产生一些淬硬组织, 如马氏体 , 所以硬度值会 高 些。另外 , 本着焊缝与母材的等强性原则, 两者硬度 差距并不大。即各试样硬度变化较小且焊缝硬度远 低于 400 H V, 表明无脆化倾向。
- 1
。拘束焊缝为双面焊接 , 焊后静置 24 h 后检
测, 用肉眼或放大镜观察焊接接头的表面是否存在 裂纹 , 分别计算出表面、 根部和断面裂纹率[ 3] 。 用 XJG 05 型光学显微镜对焊接接头进行组织 观 察 , 用 JSM 5500L V 型 扫描电镜 ( SEM ) 分析 断
P92钢焊接工艺和性能特点
P92钢焊接工艺和性能特点92/P92钢是目前超超临界机组主汽、再热热段使用的新材质，焊接难度大，工艺要求严格，在预热、焊接电流、层间厚度、焊缝宽度、焊后处理等都有严格的工艺要求，且易产生裂纹缺陷。
P92钢的化学成分和性能特点P92钢的化学成分SA335-P92钢是在P91钢的基础上添加W元素，适当减少MO元素的含量，开发出来的一种新型钢种。
其化学成分见表1。
P92钢的主要性能1具有良好的物理性能P92钢的线膨胀系数与P91钢相同，比奥氏体钢低，甚至还低于P22钢的线膨胀系数，故P92钢在机组启动和停止时，抗疲劳损伤的能力优于奥氏体钢、P22钢，导热率与P91钢相同，比奥氏体钢高。
2具有比P91钢更高的高温蠕变断裂强度P92钢的常温强度和高温强度高于P91钢。
根据各国测试结果，按照ASME标准估算出来的550℃、600℃和625℃等不同温度下10万小时P92钢的蠕变断裂强度分别为199MPa、131MPa和101MPa；而P91钢在相应温度下的蠕变断裂强度分别为141MPa、98MPa和68MPa。
3具有优异的常温冲击韧性P92钢具有比传统钢明显优越的高温性能，而且还有优异的常温韧度。
它和P91钢的情况大致相同。
4具有优良的抗氧化性能P92钢的抗烟灰氧化和抗水蒸气氧化的性能与P91钢大致相同。
经测试，P92钢与P91钢在600℃、700℃下3000小时的水蒸气氧化皮厚度大致相同。
P92钢的焊接性分析1 焊接裂纹敏感性比传统的铁素体耐热钢低P91钢需要预热到180℃裂纹率为零，P92钢只需预热到100℃，而P22钢需预热到300℃才能达到。
2具有较明显的时效倾向。
P92钢经3000小时时效后，其韧性下降了许多。
P92钢的冲击功从时效前的220J左右降到了70J左右，在3000小时时效以后，冲击功继续下降的倾向不明显，冲击功将稳定在时效3000小时的水平。
时效倾向发生在550～650℃的范围内，这个温度范围正是该钢材的工作温度范围。
Q-BQB 310-2009 汽车结构用热连轧钢板及钢带
汽车结构用热连轧钢板及钢带
Q/BQB 310－2009
代替 Q/BQB 310－2003
1 范围 本标准规定了汽车结构用热连轧钢板及钢带的尺寸、外形、技术要求、检验和试验、包装、标
志及检验文件等。 本标准适用于宝山钢铁股份有限公司生产的、具有良好冷成型性能的碳素及微合金钢热连轧钢
6 技术要求 6.1 牌号及化学成分 6.1.1 钢的牌号及化学成分（熔炼分析）应符合表 2 和表 3 的规定。 6.1.2 钢中残余铜的含量应不大于 0.20%，铬、镍的含量应不大于 0.15%，供方可不进行残余元素分 析，但应保证符合上述规定。 6.1.3 钢板及钢带的成品化学成分允许偏差应符合 GB/T 222 的规定。
QStE340TM
用于要求良好的冷成型性能并有较高或
QStE380TM
高强度要求的汽车大梁等结构件
QStE420TM
2.0～14.0
QStE460TM
QStE500TM
B330CL
1.5～8.0
具有良好的冷成型性能，用于制造汽车
B380CL
2.0～14.0
滚型车轮轮辋及轮辐
B420CL
2.0～8.0
6.2 冶炼方法
钢板及钢带所用的钢为氧气转炉冶炼的镇静钢。
6.3 交货状态
钢板及钢带以热轧或控轧状态交货。
6.4 表面处理方式
6.4.1 钢板及钢带的表面处理方式可采用轧制表面和酸洗表面两种方式。
6.4.2 酸洗表面的钢板及钢带，可以涂油或不涂油交货。经涂油后的酸洗钢板及钢带，在正常包装、
运输、搬运和贮存条件下，供方保证自生产完成之日起三个月内不产生锈蚀，所涂油膜应能用碱水
牌号
QBQB310-2018-汽车结构用热连轧钢板及钢带
Q/BQB 310－2018
g）检验文件类型。 4.2 在订货合同中的省略事项
4.2.1 未说明表面处理方式时，以轧制表面交货。 4.2.2 对于热轧钢板及钢带，未说明尺寸精度时，除本标准特别规定外，对 B330CL～B650CL 以 Q/BQB 301 中较高厚度精度 PT.B 交货，其他尺寸以普通精度交货；未说明边缘状态时，钢带以不切边状态交 货，钢板以切边状态交货。 4.2.3 对于热轧酸洗钢板及钢带，未说明尺寸精度时，厚度精度以较高厚度精度、其他尺寸以普通精 度交货；未说明边缘状态、表面质量级别和是否涂油时，以切边状态、较高级表面和涂油交货；未说明 钢卷内径时，以钢卷内径 610mm 交货。 5 尺寸、外形、重量及允许偏差
≤14.0 ≤14.0
B440QZR、B480QZR
≤8.0
B440QK
≤8.0
a 根据需方要求，可按括号内的牌号订货。 b 对于热轧酸洗表面钢板及钢带，公称厚度 t≤8.0mm。
4 订货所需信息
4.1 订货时用户需提供下列信息：
a) 本企业标准号； b) 产品类别； c) 牌号、表面处理方式及表面质量级别； d) 规格及尺寸（厚度、宽度、不平度）精度； e) 边缘状态； f）用途；
≤0.60 ≤0.025 ≤0.015 ≥0.015 ≤0.09 ≤0.20 ≤0.22 ≤0.50 ≤0.005
a 钢中可添加 Nb、V、Ti 中一种或几种合金元素，但 Nb+V+Ti≤0.22。
6.5 力学和工艺性能
6.5.1 钢板及钢带的力学和工艺性能应符合相应表 5～表 10 的规定。 6.5.2 弯曲试验后，试样的外表面不得有肉眼可见的裂纹。供方如能保证弯曲试验合格，可不进行试 验。
铸造桥壳与冲焊桥壳比较
铸造桥壳与冲焊桥壳比较在中重型卡车领域，桥壳一般分为冲焊桥壳和铸造桥壳两类。
两种桥壳在制造工艺和使用特性上各有优缺点。
1、两种桥壳工艺与应用现状简述冲焊桥壳以厚钢板为原材料，通过冲压、拉延工艺，将钢板冲压成上下对称的两个半壳，然后将两个半壳焊接，然后再附焊法兰盘、三角板、后盖、钢板弹簧支架等。
冲焊桥壳材料本身的力学性能较好，同时具有重量轻、外观好、废品率低的特点。
铸造桥壳，分为分体铸造与整体铸造两类，可采用球墨铸铁、可锻铸铁或铸钢铸造。
分体式桥壳与冲焊桥壳结构相近，技术上比较成熟。
整体式铸造桥壳，将半轴套管、主减速器壳与轴壳刚性地连接成一个整体梁，具有结构复杂、技术要求高的特点，同时也大大提高桥壳的承载能力。
目前，在欧洲、北美的商用车市场上，中、重型驱动桥整体出现冲焊桥壳与铸造桥壳并重的现象。
在中型卡车上，冲焊桥壳以其废品率低、生产率高的特点占有一定的优势，而在重型卡车方面铸造桥壳仍具有承载能力高的比较优势。
而在国内，受钢板的焊接性能及工艺的影响，冲焊桥壳的质量难以保证，其发展也受到一定的影响。
2、工艺与使用性能比较2.1冲焊桥壳和铸钢桥壳的材料强度、延伸率较高。
2.3 使用情况比较随着冲焊桥技术引进，国内以东风和一汽为主也不断进行了冲焊桥壳的开发与应用。
冲焊桥虽然具有一定的优点，但是用户发现，冲焊桥壳并不能适应国内的装载量和道路状况，经常出现开焊开裂现象，现生产商纷纷将钢板厚度由14mm改为16mm，并且局部加强结构，造成冲焊桥壳自重也增加，甚至与同吨位的铸造桥壳自重相当。
因此，冲焊桥在国内的发展受到很大影响。
与冲焊桥壳相比，铸造桥壳的承载能力高，且其市场价格远低于冲焊桥壳。
而铸造桥壳的主要缺点为自重和废品率高。
3、总结冲焊桥壳与铸造桥壳各自具有性能及使用上的优缺点。
结合目前中国用户的使用现状，铸造桥壳更适合于中国的中重型载货汽车。
但是，需要引起重视的是，随着汽车轻量化的发展，及市场对装载车超载等情况限制，铸造桥壳必须不断提高市场竞争力，一方面，需要不断提高桥壳的力学性能和铸件质量标准；另一方面，需要不断优化结构设计，降低桥壳自重。
汽车桥壳用DQK415钢板的工艺研究
宽 厚板
ＷＩ ＤＥ ＡＮＤ ＨＥＡＶＹ ＡＴＥ ＰＬ
Ｖ １１ ． ｏ ６ ｏ． ６ Ｎ ． Ｄ ｃ ｍｂ ｒ ２ １ ｅ ｅ ｅ ０ ０ ：１ ・ ９
汽 车 桥 壳 用 ＤＱＫ４ ５钢 板 的 工 艺 研 究 １
王绍松 曹开宸 郝 小强 魏凡 杰
Ｎｂ， ｃｏ ｌｏ ｉｇ ｓｅ ｌｏ ０ ｍｍ ｌｔ ｌ． Ｃｏ ｉ ｉ ｇ ｗｉｈ ｔ ｅ ｈ ｉａ ｅ ｕｉｅ ｎ ｆｔｅ ａ ｌ ｏ ｓｎｇｓｅ ｌ， Ｔｉｍｉｒ ａｌ ｙｎ ｔｅ ｎ ２ ７ ０ ｐ ａｅ ｍｉ１ ｍｂ ｎ ｎ ｔ ｈｅｔ ｃ ｎｃ ｌｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔｏ 限公 司 ） 重
摘
要
根 据汽车桥 壳用钢的使 用特点进行成分 设计 ， 铌 、 微合金钢在 ２７ ０ｍ 中板轧机上进 行不 对 钛 ０ ｍ
同控轧控冷 工艺的试 验研 究 ； 结合桥壳钢 的技术要 求 ， 分析化 学成分 、 工艺参 数 、 相组织 对桥壳 钢性 能的影 金
响 。确 定 合 理 的化 学 成 分 及 工 艺制 度 ， 发 出 了 屈 服 强 度 ４ ５ＭＰ 级 热 轧 冲压 桥 壳 专 用 钢 板 。 研 １ ａ
关键 词 桥壳钢 化 学成 分 微合金 热轧工 艺 正火 性能
Ｐ ｏｅｓＲ ｓａ ｃ ｎＤＱＫ４ ５Ｓｅｌ ｌｔ ｒ ｃｓ ｅｅ ｒｈ ｏ １ ｔｅ Ｐａｅ
Ｖ ４０等 桥 壳 专用 钢 牌 号 ， 国 内桥 壳 专 用 钢 Ｗ１９ 而
种只有 武钢 、 钢 等 少数 厂 家 生 产 。桥壳 制 造 用 宝
Ａｂｓｒ ｃ Ｃｈ ｍｉ ａ ｏ ｏ ｉ ｏ ｅ ｉｎ ｈ ｓｂｅ ｎ ｃ ｒｉ ｕｔａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｐ ｉａ ｏ ｅ ｔ ｅ ｆａ ｔ ｍｏ ｉｅ ｔａ ｔ ｅ ｃ ｌｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｄ ｓｇ ａ ｅ ａ ｒｅｄ ｏ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ａ ｐｌ ｔ ｎ ｆａｕｒｓ ｏ ｕ ｏ ｂｌ ｉ ｃｉ
常见副车架(厚板件)焊接基本技术
冷裂纹是在焊后冷却过程中产生的，大多产生在基体金属或基体金属与焊缝交界的熔合线上。 其产生的主要原因是由于热影响区或焊缝内形成了淬火组织，在高应力作用下，引起晶粒内部的 破裂，焊接含碳量较高或合金元素较多的易淬火钢材时，最易产生冷裂纹。
2) 焊缝过凹 因焊缝工作截面的减小而使接头处的强度降低。 3) 焊缝咬边 在工件上沿焊缝边缘所形成的凹陷叫咬边。它不仅减少了接头 工作截面，而且在咬边处造成严重的应力集中。 4) 焊瘤 熔化金属流到溶池边缘未溶化的工件上，堆积形成焊瘤，它与工件 没有熔合焊瘤对静载强度无影响，但会引起应力集中，使动载强度降低。 5) 烧穿 烧穿是指部分熔化金属从焊缝反面漏出，甚至烧穿成洞，它使接头 强度下降。
1、工件焊后一般都会产生变形，如 果变形量超过允许值，就会影响使用。
2、焊缝的外部缺陷 1）焊缝增强过高 如图所示,当焊
接坡口的角度开得太小或焊接电流 过小时，均会出现这种现象。焊件 焊缝的危险平面已从M-M平面过渡 到熔合区的N-N平面，由于应力集 中易发生破坏，因此，为提高压力 容器的疲劳寿命，要求将焊缝的增 强高铲平。
焊点结构如图所示：
R总
电极
ew w c
w
被焊工件
ew
电极
焊点结构示意图
δ——焊件板厚，d——电极直径， dn——熔核直径，dr——塑性环直径， hn——熔核高度，△——压痕深度。
点焊的原理图
其中R总——焊接区总电阻 Rew——电极与焊件之间接触电阻 Rw——焊件内部电阻 Rc——焊件之间接触电阻 电阻焊产生的热量公式：Q=I2Rt
2
8
2500--5000
3
超细高强度钢制造重型车冲焊桥壳的可行性研究
３０ ９ Ｑ在不同热冲击下 的显微组织与性能进行分析 比 较 ， ３０ 为 ９ Ｑ在实 际生产 中获得应用 提供实验依 据。
１ 实验 方 法
能变化比较大 ， 往往成为桥壳使用 中的早期破坏的原
因。同时 １Ｍ Ｌ在冲压成型过程中， ６ｎ 由于位错密度升 高， 导致焊接 时 热 影 响 区 的晶粒 度 变化 较 大 ， 结 晶 再 倾向严重 ， 致使焊后结构强度偏低。３０ ９Ｑ高强度钢 ， 由于加入了 Ｎ 、ｉ ｂ Ｔ 等合金元素 ， 同时因含量较低 ， 具 有良好的可焊性 ， 在轧制过程中采用快速冷却而获得 了超细晶粒 ， 使其具有高的综合强韧性指标。３０ ９Ｑ材 料在受 到热 冲击 后 缓冷 时 ， 易产 生 相 间析 出， 其 强 使 韧性在受热冲击后不至于下降， 且往往得以改善综合
冲击后 的显 微组织 与性 能变 化 规 律 。材 料 的化 学 成 分见 表 １热模 拟工艺 见 表 ２ ， 。
０ 前言
性 能。因此 ， 文 提 出采 用 ３０ 本 ９ Ｑ高 强 度 钢 替 代
１Ｍ Ｌ钢 制 造重 型车 冲焊 结 构 桥 壳 ， 对 高强 度 钢 ６ｎ 并
重型车冲焊结构桥壳是车体的关键部件 ， 其材料
特 陛直接影响桥壳 的工艺性能和使用寿命。以往采 用 １Ｍｎ 料制 造 重 型车 冲焊桥 壳 ， ６ Ｌ材 由于 １Ｍ Ｌ在 ６ｎ
维普资讯
第２ ８卷第 ３期 ２０ ０ ７年 ６月
热处理技术与装备
ＲＥＣ ＨＵＬ ／ ＨＵ ＩＪＳ ＹＵ ＨＵＡＮ Ｚ ＧＢＥ Ｉ
Ｖ０ ． ８． ． １２ Ｎｏ ３
Ｊ ｎ，０ ７ ｕ ２０
・
重型货车驱动桥桥壳结构分析及其轻量化研究
重型货车驱动桥桥壳结构分析及其轻量化研究一、本文概述随着全球经济的不断发展和贸易活动的日益频繁，重型货车作为物流运输的重要工具，其性能和效率的提升成为了行业关注的焦点。
作为货车关键部件之一，驱动桥桥壳的结构设计和轻量化研究对于提高货车的承载能力和燃油经济性具有重要意义。
本文旨在深入分析重型货车驱动桥桥壳的结构特点，探讨其受力特性和优化设计方案，并在此基础上研究轻量化技术在桥壳结构中的应用，以期达到提高货车性能、降低能耗和减少环境污染的目的。
文章首先将对重型货车驱动桥桥壳的基本结构进行概述，介绍其常见的材料、制造工艺以及结构形式。
随后，通过有限元分析等数值计算方法，对桥壳在不同工况下的受力状态进行详细分析，揭示其应力分布规律和失效模式。
在此基础上，结合结构优化设计理论，提出改进桥壳结构的方案，以提高其承载能力和耐久性。
接下来，文章将重点探讨轻量化技术在重型货车驱动桥桥壳结构中的应用。
通过对比分析不同轻量化材料的性能特点，研究其在桥壳结构中的适用性。
结合先进的制造工艺和结构设计理念，探索实现桥壳结构轻量化的有效途径。
通过对比分析轻量化前后的桥壳性能变化，评估轻量化技术在实际应用中的效果和潜力。
文章将对重型货车驱动桥桥壳结构分析和轻量化研究的成果进行总结，并展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，旨在为重型货车的设计和制造提供有益的参考和指导，推动物流运输行业的可持续发展。
二、重型货车驱动桥桥壳结构分析重型货车驱动桥桥壳作为车辆动力传递和承载的关键部件，其结构设计对于整车的性能和使用寿命具有至关重要的影响。
桥壳的主要功能是支撑车轮和差速器，并传递来自发动机和传动轴的扭矩，因此，其必须具备足够的强度和刚度，以承受复杂多变的工作环境和载荷条件。
桥壳的结构通常分为整体式和分段式两种类型。
整体式桥壳具有较高的结构刚性和强度，适用于承载要求较高的重型货车。
分段式桥壳则通过分段设计，实现了桥壳的轻量化，同时在一定程度上降低了制造成本。
中国重汽豪瀚车桥介绍
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车桥产品介绍
中国重汽豪瀚商用车
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车桥产品介绍
中国重汽豪瀚商用车
额定载荷(Kg)
13000
自重(中/后)(Kg)
780
轮距(mm)
1804
板簧中心距(mm)
950
桥壳截面尺寸（mm） 135×150×14
从锥齿分度圆直径（mm） Φ469
转向系统： (1)主销内倾角7°，增强转向自动回正能力； (2)各转向传动零部件适应性改进，提升可靠性。
润滑系统： 主销体设计润滑油道，预防由于主销润滑不良产生磨损导致松旷，而产 生前轴摆振，提高转向稳定性。
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车桥产品介绍
中国重汽豪瀚商用车
153转向桥
153前轴的设计开发，严格按标准要求进行质量先期策划： （1）在标杆竞品的基础上，确定前轴关键截面尺寸，设计前轴草案，利用
2.在很多方面与485二代桥存在共性，除传动系统外，其余均与与 485二代桥相同；
3. 469单桥的轮毂、制动鼓、制动器、轮毂轴管、轮毂油封、油封 座圈等件与485二代桥完全互换，增强了零部件的通用性和可维修性。
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车桥产品介绍
薄壁小截面设计（宽×高×厚） ：
（135×150×14），有效降重
中国重汽豪瀚商用车豪瀚车桥产品介绍page?12014年1月8日中国重汽豪瀚商用车豪瀚车桥转向桥系列单级驱动桥双级减速桥驱动桥系列车桥产品介绍a5s转向桥hf7转向桥向桥hf9转向桥457桥469桥485桥st16桥hc16桥435桥153转st13桥ac16桥485桥mcy桥hw桥中国重汽豪瀚商用车额定载荷kg5500自重kg392轮距mm2020板簧中心距mm850制动器规格mm400x130153转向桥车桥产品介绍page?3制动力矩nm10064主销中心距mm18533前桥落差mm923内倾角7外倾角1车轮螺栓分布圆直径mm335可选装结构abs自调臂转向右置式匹配轮胎1100201100r20中国重汽豪瀚商用车产品简介