宝钢高强度汽车钢板
宝钢新开发的高强度汽车用钢有4个强度级别(屈服强度),与欧洲标准一致。
1. 技术标准
表1 宝钢高强度汽车钢板的技术指标(欧洲标准)
牌号 | ReH (MPa) | Rm ( MPa) | A (%) | 180度冷弯,弯心直径 |
B600L/QSTE550TM | ≥550 | 600-760 | ≥14 | 1.5a |
B650L/ QSTE600TM | ≥600 | 650-820 | ≥13 | 1.5a |
B700L/ QSTE650TM | ≥650 | 700-880 | ≥12 | 2.0a |
B750L/ QSTE700TM | ≥700 | 750-950 | ≥12 | 2.0a |
注:厚度大于8mm屈服强度可降低20MPa。
表2 高强度汽车钢板的成分(wt%)
牌号 | C | Si | Mn | P | S | Al | Nb | V | Ti | Mo |
B600L/QSTE550TM | ≤ 0.10 | ≤0.15 | ≤1.70 | ≤0.025 | ≤0.010 | ≥ 0.015 | ≤0.09 | ≤0.20 | ≤0.15 | |
B650L/QSTE600TM | ≤ 0.10 | ≤0.15 | ≤1.80 | ≤0.025 | ≤0.010 | ≥ 0.015 | ≤0.09 | ≤0.20 | ≤0.15 | |
B700L/QSTE650TM | ≤ 0.10 | ≤0.15 | ≤2.00 | ≤0.025 | ≤0.010 | ≥ 0.015 | ≤0.09 | ≤0.20 | ≤0.15 | |
B750L/QSTE700TM | ≤ 0.10 | ≤0.15 | ≤2.10 | ≤0.025 | ≤0.010 | ≥ 0.015 | ≤0.09 | ≤0.20 | ≤0.15 | ≤0.5 |
注:Nb+ V+ Ti≤0.22%
2.实物水平
2.1 宝钢高强度大梁钢板机械性能
屈服强度级别(MPa) | 规 格 (mm) | 屈服强度 (MPa) | 抗拉强度 (MPa) | 延伸率 (%) |
550 | 2.0~4.0 | 620 | 710 | 20 |
5.5 | 635 | 710 | 22 | |
11.5 | 590 | 710 | 22 | |
600 | 3.2 | 635 | 745 | 22 |
8.0 | 635 | 735 | 22 | |
16 | 640 | 755 | 19 | |
650 | 3.0~5.0 | 705 | 760 | 22 |
7.0 | 680 | 765 | 22 | |
8.0 | 680 | 760 | 22 | |
10.0 | 665 | 760 | 21 | |
700 | 3.2 | 747 | 788 | 21 |
4.0 | 745 | 800 | 22 | |
8.0 | 760 | 831 | 21 | |
9.0 | 738 | 820 | 22 | |
10.0 | 730 | 810 | 22 | |
2.2 650MPa级冷弯照片
8mm钢板 3mm钢板 3mm和8mm钢板
2.3 700MPa级冷弯照片
8mm钢板 8mm钢板 4mm钢板
3. 可供规格
屈服强度级别(MPa) | 厚度(mm) | 宽度(mm) |
550 | 2.5~16.0 | 900~1600 |
600 | 3.0~12.0 | 900~1600 |
650 | 3.0~10.0 | 900~1600 |
700 | 3.0~10.0 | 900~1600 |
4.焊接
宝钢汽车用热轧高强钢通过低碳低合金设计降低钢的碳当量和焊接裂纹敏感系数,具有良好的可焊接性能,不需预热就可直接进行焊接。
屈服强度级别(MPa) | 碳含量实绩C,% | 碳当量实绩Ceq | 裂纹敏感系数Pcm |
700 | ≤0.08 | 0.40 | 0.17 |
650 | ≤0.08 | 0.34 | 0.15 |
600 | ≤0.08 | 0.29 | 0.14 |
550 | ≤0.08 | 0.23 | 0.12 |
Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
Pcm=C+(Mn+Cr+Cu)/20+V/10+Mo/15+Si/30+Ni/60+5B
焊接方法
宝钢汽车用热轧高强钢可使用气体保护焊(MAG)和手工电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)进行焊接,推荐使用气体保护焊(MAG)。
焊接热输入
焊接时使用推荐的热输入,可使热影响区具有良好的机械性能。并且热输入范围越宽说明该钢种的焊接性能越好。
焊接热输入由下列公式计算:
下图为按钢板厚度推荐的最佳焊接热输入范围:
在厚度一定的条件下宝钢汽车用热轧高强钢的许用焊接热输入范围很宽,具有优良的焊接性能。
坡口形式
宝钢汽车用热轧高强钢适用于多种接头型式的焊接,常用的接头型式有:I型坡口、V型坡口
焊接材料
在焊接接头力学性能满足构件要求的情况下,为避免接头处的应力集中、降低焊缝的内应力,应尽可能选择强度不超过推荐值的焊材。
宝钢汽车用热轧高强钢可选用的焊接材料详见下表
屈服强度级别(MPa) | 焊丝牌号 | 焊丝型号 | 可供焊材企业 | 焊丝 直径 | |
GB/TB | AWS | ||||
700 | HS80 BHG-4 GMn3Ni1CrMo | ER76-G ER76-G - | ER110S-G - ER100S-G | 上海宝煊 哈尔滨焊接研究所 法国SAF (OERLIKON) | Ф1.2-1.6 |
650 | |||||
600 | BHG-3 | ER69-G | - | ||
550 | BH503 | ER50-6 | ER70S-6 | ||
推荐典型焊接参数:(以Ф1.2mm焊丝、钢板厚度8mm为例)
采用的焊接方法:MAG
保护气体成分:80%Ar+20%CO2
气体流量:15 L/min
焊丝干伸长:12mm
坡口:V型60o
焊接电流 (A) | 焊接电压 (V) | 焊接速度 (mm/min) | 焊接线能量 (KJ/mm) |
200~280 | 22~28 | 350~400 | 0.8~1.4 |
焊接接头的力学性能
屈服强度级别(MPa) (厚度) | 试验用焊丝 Wire | 层、道数 Pass | 热输入Q Heat input (KJ/mm) | 拉伸试验(Tensile test) | |
抗拉强度 Rm(MPa) | 断裂位置 Position | ||||
700(8mm) | HS80 | 二层三道 | 0.8 | 835 | 热影响区 (HAZ) |
700(8mm) | BHG-4 | 二层三道 | 0.8 | 835 | 热影响区 (HAZ) |
700(8mm) | GMn3Ni1CrMo | 二层三道 | 0.8 | 820 | 热影响区 (HAZ) |
650(8mm) | BHG-4 | 二层三道 | 0.8 | 785 | 母材 (BM) |
600(8mm) | BHG-3 | 二层三道 | 0.8 | 735 | 母材 (BM) |
5. 减薄应用
高强度钢减薄经验公式:
t1、Re1为低强度钢的厚度和屈服强度, t2、Re2为减薄后高强度钢的厚度和屈服强度。
Q235屈服强度我235MPa,如果用700 MPa级高强度钢代替,厚度可减到3mm,减重可达40%;用550 MPa级高强度钢代替可减薄到3.3mm,减重可达34%。
16Mn屈服强度级别是355 MPa,如用700 MPa高强度钢代替,按经验公式计算厚度可减到5.7mm,考虑到减薄后刚度会降低,可取6mm,减重25%。
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