[發明專利]對壓制硬化部件進行激光束熱處理的方法和壓制硬化部件

有效

• 申請號: 201580049050.1
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN107109513B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: M·加西亞
• 申請（專利權）人: 自動工程公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/09
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

描述了用于制造熱壓印部件的方法。該方法包括通過熱成形模壓淬火來提供熱壓印部件。選擇所述熱壓印部件的第一部分和第二部分，其中，第一部分具有與第二部分不同的寬度。提供激光系統，其中，激光系統包括一個或多個光學元件和用于生成激光束的激光源。沿著熱壓印部件的長度移動激光系統。最終，在單次掃描中使用激光系統將激光束施加到所選擇的第一部分和第二部分上，其中，在施加激光束期間調整激光束光斑的大小并且該激光束光斑的大小適合第一部分和第二部分的寬度，并且其中，基于在熱壓印部件中測得的溫度來調整激光束的功率。本公開內容還涉及使用這些方法得到的部件。

本申請要求2014年9月22日提交的歐洲專利申請EP14382354.0的權益。

本公開內容涉及用于制造熱壓印部件的方法和通過這些方法得到的部件。

背景技術

在車輛建造領域中，為了滿足輕質建造的標準，輕質材料的開發和實現正變得越來越重要。對乘客安全越來越關注還造成要采用提高碰撞期間車輛的完整性同時還改進能量吸收的材料。

已知作為熱成形模壓淬火(HFDQ)(也被稱為熱壓印或壓制硬化)的工藝使用硼鋼板來形成具有超高強度鋼(UHSS)性質的壓印部件，該壓印部件的抗拉強度高達1,500MPa。相比于其他材料的強度增大允許使用較薄的材料，這導致比傳統的冷壓印低碳鋼部件重量減輕。

可使用HFDQ工藝制造的典型車輛部件包括：車門防撞梁、保險杠梁、橫/側梁、A/B柱加強件和腰梁加強件。

為了改進關鍵區域中的延性和能量吸收，已知在所述部件內引入較軟的區域。這樣在保持所需的整體高強度的同時，局部改進了延性。通過局部調整某些結構部件的微結構和機械性質使得它們包括具有非常高強度(非常硬)的區域和具有增大的延性(較軟)的區域，有可能可以改進它們的整體能量吸收并且在碰撞情形期間保持它們結構的完整性并且還減小了它們的整體重量。這些軟區域還可以在部件遭遇沖擊時塌縮的情況下有利地改變運動行為。

可以在考慮沖擊的運動和部件的形狀的情況下制造軟區域。由于這個事實，導致軟區的形狀正變得越來越復雜。

已知的解決方案可以是文獻WO2012156084，它公開了通過利用激光束方法對金屬塊部件的預定子區域進行局部回火來形成金屬板部件的局部限定的軟區域，根據激光束方法，預定子區域被暴露于激光束。

這種解決方案的不足會在于，一些特定復雜形狀(例如，拐角或臺階)可能難以在沒有與需要改變激光器的零件有關的停工時間的情況下應用激光束。此外，可能需要將部件多次連續暴露于激光束，因此用于限定軟區域的時間會增加。

EP2561946涉及一種制造車輛的結構部件的一部分的方法，該部分往往會通過點焊連接到從涂覆鋼板開始并且厚度為1-3mm的第二部分，該方法包括：使板經受熱壓印；隨后使第一部分的至少一個局部的且之前選擇的區域經受熱處理；用功率介于500W和6kW之間的二極管激光束來照射它，直到達到介于400-900攝氏度之間的溫度；然后任其冷卻以改變其微結構，從而將所述區域設置成相比于其沒有被熱處理的其相鄰區域，具有有意較低的馬氏體含量，因此具有較低強度和較大延伸率。

Baumann Markus等人的“Local Heat Treatment of high strength steel withzoom-optics and 10kW-diode laser”(用變焦光學器件和10kW二極管激光器對高強度鋼進行局部熱處理)(第8239卷，2012年第1期，第1-9頁)描述了基于二極管激光技術的光纖聯接的10kW激光源和形成可變尺寸的并具有均質功率密度的矩形光斑的均質變焦光學系統。

本公開內容的目的是提供一種制造熱壓印部件的改進方法。

發明內容