[發明專利]用于熱成型坯料的方法和設備

在審

• 申請號: 201210599039.0
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103160657A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: M·博爾斯
• 申請（專利權）人: 林德股份公司
• 主分類號: C21D1/52
• 分類號: C21D1/52;C21D7/13;C21D8/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 彭麗丹;過曉東

技術領域

本發明涉及一種用于熱成型坯料設備的加熱裝置，特別是奧氏體化裝置，其中所述加熱裝置用于對坯料的區域進行局部加熱，特別是奧氏體化，并且包括至少一個燃燒器。本發明還涉及用于熱成型坯料的相應的設備，還涉及用于熱成型坯料的相應的方法，其中坯料的至少一個區域被局部加熱，特別是奧氏體化，并通過壓制成型。

背景技術

金屬板材的熱成型是目前部件制造，特別是車身部件制造相對較新的發展方向。在本申請中，遵循成型技術領域的確定的術語，金屬板材相應的被稱為“坯料”。原則上，坯料是通過切割、沖切、連接和/或預成型制得的金屬板材。然而，依據本發明的方法不僅能用于相應準備的金屬板材，也能夠用于各種不同用途的基體材料。本發明因此延伸至所有的工件或半成品，所述工件或半成品可通過相應的成型工藝制得，例如壓制和/或深沖。

熱成型使得制得的元件具有高穩定性和復雜幾何形狀，且不會回彈，并且能在汽車車身制造中大幅減重并提高安全性，例如增加車上的旅客的安全性。

隨著對于結構部件，特別是對于車輛中結構部件的穩定性和剛性的需求越來越高，高強鋼和超高強度鋼得到越來越多的使用。穩定性的增加可以降低汽車的重量，這又可以進一步降低污染物的排放和燃料的消耗。就目前的車型來說，使用熱成型部件能夠最高減少25kg的重量。

實質上，熱成型方法綜合了成型和調質技術。通過使用相應的鋼材，例如錳-硼鋼，穩定性可達到超過1500MPa。壓淬(press-hardening)方法包括，例如，加熱坯料到高于完全奧氏體化溫度的溫度，例如高于850℃，然后在工具中使坯料快速冷卻。由此形成具有理想的穩定性的馬氏體組織。成型和在工具中淬火的結合有時也稱為壓淬或成型淬火(form-hardening)。原則上，所謂的輥底式爐被用于預熱坯料，以進行汽車車身用超高強度材料的熱成型。這種爐的加熱通常依靠鋼管進行，所述鋼管通過電加熱或通過煤氣燃燒器進行加熱。為了獲得盡量短的加工周期，在設備中需要有一定的預熱部件的“供給”。用于鋼的溫度控制的熱處理時間是一個重要的參數，它定義了相應壓機的時鐘周期。然而，由于當溫度低于600℃時的低效率，輥底式爐的效率較低。輥底式爐的長度最高達到50米，這就需要相應的結構條件，包括余熱的有效散熱。鼓式熔融爐用于替代輥底式爐預熱零部件，同樣具有相應的缺陷。它們也是通過鋼管進行加熱，并且在效率方面不能令人滿意。

壓淬部件具有高穩定性和高剛性。如上所述，金屬板的厚度由此可以減少，從而可降低重量。然而，壓淬部件的低的極限應變是有問題的，這能導致在隨后的生產操作例如后續部件的焊接中形成裂痕。因此，需要對于車身的某些區域進行具體處理，例如進行壓淬，并且對其它區域具體處理，使得它們具有較高延展性，并因此可通過塑性變形吸收更多的能量。

目前用于產生這種局部不同特性，即所謂“定制性能”的方法包括特定影響相應半成品部件的合金元素，所謂的“定制焊接坯料”的生產，因此由不同材料連接的坯料的生產，通過感應加熱或傳導加熱技術進行部分(局部)加熱，通過局部加熱對壓淬工具的特定區域進行部分溫度控制，對壓淬部件進行部分回火，以及對某些部件區域屏蔽，從而抑制在相應輥底式爐中的加熱(以及因此奧氏體化)。然而，這些方法是大規模的，其結果經常無法令人滿意并引起過高的成本。

因此需要改進的方法來提供具有局部不同性能的坯料。

發明內容

由于上述情況，本發明提供一種用于熱成型坯料設備的加熱裝置，特別是奧氏體化裝置，以及相應的設備，其中所述加熱裝置用于對坯料的特別是奧氏體化區域進行局部加熱，并包括至少一個燃燒器，其特征在于，提供用于移動燃燒器和/或燃燒器的火焰到需要局部加熱的區域的裝置。

本發明還提供一種用于熱成型坯料的方法，其中所述坯料的至少一個區域被局部加熱，特別是奧氏體化，并通過壓制成型，其特征在于，待加熱的坯料區域通過至少一個燃燒器進行加熱，其中坯料待加熱區域的燃燒器和/或燃燒器的火焰被移動。

優選的實施方案是從屬權利要求以及下述內容的主題。

依據本發明提出的措施包括，在用于熱成型坯料的設備的加熱裝置，特別是奧氏體化裝置中提供移動燃燒器和/或燃燒器火焰至需要局部加熱的區域的裝置，其中，所述加熱裝置用于對坯料的一些區域進行局部加熱，特別是奧氏體化，并且包括至少一個燃燒器。

如上所述，術語“坯料”在本申請的上下文中應該以廣義的方式理解。該術語包括金屬板材、半成品、連接的和/或預成型的元件，它們在相應的設備進行熱成型，特別是進行壓淬。