中國汽車材料及零部件領域知名專家——凌云工業股份有限公司總工程師李彥波,此前與行業同仁交流分享如何通過創新產業鏈技術合作模式,來推動行業輕量化技術的發展。
“布局技術前瞻 引領國內行業發展”
凌云工業股份有限公司是國內最早開發高強鋼輥壓保險杠、高強度鋁合金保險杠、高強鋼側門防撞梁、車門窗框等汽車安全結構部件的企業,也是國內最早有能力與汽車廠進行同步設計的自主零部件企業。目前已具備了較為全面的仿真分析能力,是國內最早研究熱成形技術的企業之一,目前已掌握了熱成形零件軟區、變厚度板熱成形、激光拼焊板熱成形零件的設計和制造技術,達到國際先進水平,引領國內汽車零部件輕量化的發展。凌云工業股份有限公司也是中國汽車輕量化技術創新戰略聯盟成員單位,是國內最大的汽車塑料管路系統供應商,等速萬向節驅動軸技術也已處于國際先進水平。
提到凌云的輕量化汽車零部件產品開發情況時,李總介紹道:凌云輕量化部件主要涉及包括車身安全結構件,以及新能源汽車電池包等部件。車身安全結構件有前后保險杠防撞梁、車門防撞梁、門檻、A柱、B柱、中央通道等,材料有高強度鋼、高強度鋁合金,工藝有高強度鋼輥壓成形、冷沖壓成形、熱沖壓成形等。高強度鋁合金主要是擠壓型材,材料有6000系和7000系,抗拉強度最高超過440MPa。新能源汽車部件主要有電池盒、動力總成支架等,材料主要是鋁合金和長玻纖復合材料,其中鋁合金電池包的開發和產業化效果非常好。
“多材料融合是輕量化發展的必然選擇”
多年來,在汽車輕量化領域凌云股份公司緊盯國際汽車行業發展趨勢和客戶需求,除了發展輥壓成形技術,還有高強鋼冷沖壓技術、熱沖壓技術、鋁合金沖壓成形技術、復合材料模壓成形技術等。
隨著新能源汽車快速發展,目前輕量化車身的發展趨勢是高強鋼、鋁合金、復合材料共存的復合多材料車身的技術路線。因此,需將合適的材料用在合適的部位,這樣即實現了輕量化,又不至于成本過高,用戶也可以接受。凌云也是在沿著這個方向,不斷地開發新技術、新材料的應用,滿足客戶的各種需求。
凌云在高強鋼輥壓方面,已有1500MPa級別材料的產品批量生產,1700MPa級別材料的產品正在開發;7000系的鋁合金做到了440MPa以上;熱沖壓成形產品做到了1900MPa級別的材料。在非金屬材料應用方面,可以生產熱塑性長玻纖復合材料GMT、LFT-D的產品和熱固性SMC材料的產品,這些都是在新能源車上應用的產品。此外,還承擔了某個新能源車的100多個鋁合金零件的沖壓及模塊化供貨。
“冷/熱成形技術路線并存將是汽車用高強度鋼成形技術的發展趨勢”
凌云08年開始熱成形技術的研究,目前擁有的8個熱成形生產基地,14條生產線,在冷成形和熱成形方面都在快速發展。李總認為,熱成形具備強度高、成形精度高、尺寸穩定性好的優勢,適合做車身骨架類產品,并且隨著軟區熱成形技術、門環技術的不斷開發和突破,熱成形產品的應用范圍還在擴大。國產熱成形產品成本的降低,也是熱成形產品用量穩步增長的一個原因。
“延遲斷裂和抗冷彎成為超高強度鋼汽車零部件研究的熱點”
對于高強度鋼和超高強度鋼(抗拉強度800MPa及以上)無論是冷成形還是熱成形,對于超高強度鋼汽車零部件都可能存在延遲斷裂傾向的問題,李總就這一回答道:延遲開裂主要存在于超高強度鋼中,強度越高,延遲開裂的傾向越大。延遲開裂一般與以下幾個因素有關,一是材料中含有氫,且請的濃度超過臨界值,二是在環境中存在過量的氫,第三是在受力的狀態下。凌云作為零部件企業中的翹楚,對汽車零部件產品的技術和質量是高度重視的。對于超高強度鋼零部件,首先是選擇好材料供應商,凌云選擇的材料供應商都是經過主機廠認可的、技術實力和質量保證能力都很強很規范的材料供應商。其次凌云對于零件的加工工序做到了嚴格控制,工藝參數的制定都是經過嚴格的試驗后確定的,確保產品性能穩定、可靠。對相關的關鍵設備是閉環控制的,比如對露點的控制,有效地預防了熱成形延遲開裂的產生。另外,據研究Nb、V、Ti等元素可細化晶粒,提高材料的韌性,減少偏析,而且所形成的細小析出物有利于形成氫的捕獲陷阱,從而降低材料的延遲斷裂敏感性,希望材料廠家不斷地改進優化材料性能,這樣工藝控制可以更簡單。
同時凌云與國外知名汽車主機廠合作多年,在超高強度鋼抗冷彎和延遲斷裂的評價手段、以及預測措施上都有系統的研究。目前國內也開始重視該類高強輕量化汽車零部件性能的評價,這也體現了國內汽車零部件技術水平的進步。
“新時代的凌云 走向全球化”
凌云集團緊扣高質量發展要求,堅持把科技創新作為增強全球競爭力的核心和調結構、轉方式的重要抓手,逐步走向世界,目前在全球有80多家分子公司,先后收購了德國的KKT公司和WAG公司。在上海建立了中央研究院,在德國、日本、美國建立了海外研發辦事處,以更好地貼近客戶,提供及時的服務。
李總在采訪時談到:在上海建立凌云中央研究院是為了利用上海的區位優勢和人才高地優勢,吸納更多的優秀的高端人才,提升公司的科研能力,為客戶提供更多、更好的科研成果和服務。全面整合科技創新資源,聚焦長纖維新技術、新能源電池殼、高強度輕量化安全防撞系統、低滲透低排放汽車管路系統等領域,開展戰略性、引領性、前瞻性重大技術項目協同創新與研究,將是上海研究院的主要定位和職能。同時也會有相當的人員投入在客戶產品的開發服務上,將前瞻技術研發,與企業的產品開發深度融合。





