中國汽車材料及零部件領(lǐng)域知名專家——凌云工業(yè)股份有限公司總工程師李彥波,此前與行業(yè)同仁交流分享如何通過創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)合作模式,來推動行業(yè)輕量化技術(shù)的發(fā)展。
“布局技術(shù)前瞻 引領(lǐng)國內(nèi)行業(yè)發(fā)展”
凌云工業(yè)股份有限公司是國內(nèi)最早開發(fā)高強鋼輥壓保險杠、高強度鋁合金保險杠、高強鋼側(cè)門防撞梁、車門窗框等汽車安全結(jié)構(gòu)部件的企業(yè),也是國內(nèi)最早有能力與汽車廠進行同步設計的自主零部件企業(yè)。目前已具備了較為全面的仿真分析能力,是國內(nèi)最早研究熱成形技術(shù)的企業(yè)之一,目前已掌握了熱成形零件軟區(qū)、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(shù),達到國際先進水平,引領(lǐng)國內(nèi)汽車零部件輕量化的發(fā)展。凌云工業(yè)股份有限公司也是中國汽車輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成員單位,是國內(nèi)最大的汽車塑料管路系統(tǒng)供應商,等速萬向節(jié)驅(qū)動軸技術(shù)也已處于國際先進水平。
提到凌云的輕量化汽車零部件產(chǎn)品開發(fā)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(jié)構(gòu)件,以及新能源汽車電池包等部件。車身安全結(jié)構(gòu)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(fā)和產(chǎn)業(yè)化效果非常好。
“多材料融合是輕量化發(fā)展的必然選擇”
多年來,在汽車輕量化領(lǐng)域凌云股份公司緊盯國際汽車行業(yè)發(fā)展趨勢和客戶需求,除了發(fā)展輥壓成形技術(shù),還有高強鋼冷沖壓技術(shù)、熱沖壓技術(shù)、鋁合金沖壓成形技術(shù)、復合材料模壓成形技術(shù)等。
隨著新能源汽車快速發(fā)展,目前輕量化車身的發(fā)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(shù)路線。因此,需將合適的材料用在合適的部位,這樣即實現(xiàn)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(fā)新技術(shù)、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(chǎn)品批量生產(chǎn),1700MPa級別材料的產(chǎn)品正在開發(fā);7000系的鋁合金做到了440MPa以上;熱沖壓成形產(chǎn)品做到了1900MPa級別的材料。在非金屬材料應用方面,可以生產(chǎn)熱塑性長玻纖復合材料GMT、LFT-D的產(chǎn)品和熱固性SMC材料的產(chǎn)品,這些都是在新能源車上應用的產(chǎn)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(shù)路線并存將是汽車用高強度鋼成形技術(shù)的發(fā)展趨勢”
凌云08年開始熱成形技術(shù)的研究,目前擁有的8個熱成形生產(chǎn)基地,14條生產(chǎn)線,在冷成形和熱成形方面都在快速發(fā)展。李總認為,熱成形具備強度高、成形精度高、尺寸穩(wěn)定性好的優(yōu)勢,適合做車身骨架類產(chǎn)品,并且隨著軟區(qū)熱成形技術(shù)、門環(huán)技術(shù)的不斷開發(fā)和突破,熱成形產(chǎn)品的應用范圍還在擴大。國產(chǎn)熱成形產(chǎn)品成本的降低,也是熱成形產(chǎn)品用量穩(wěn)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(guān),一是材料中含有氫,且請的濃度超過臨界值,二是在環(huán)境中存在過量的氫,第三是在受力的狀態(tài)下。凌云作為零部件企業(yè)中的翹楚,對汽車零部件產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)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(jīng)過主機廠認可的、技術(shù)實力和質(zhì)量保證能力都很強很規(guī)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(shù)的制定都是經(jīng)過嚴格的試驗后確定的,確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定、可靠。對相關(guān)的關(guān)鍵設備是閉環(huán)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(chǎn)生。另外,據(jù)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(yōu)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(tǒng)的研究。目前國內(nèi)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(xiàn)了國內(nèi)汽車零部件技術(shù)水平的進步。
“新時代的凌云 走向全球化”
凌云集團緊扣高質(zhì)量發(fā)展要求,堅持把科技創(chuàng)新作為增強全球競爭力的核心和調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)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(fā)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(qū)位優(yōu)勢和人才高地優(yōu)勢,吸納更多的優(yōu)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(chuàng)新資源,聚焦長纖維新技術(shù)、新能源電池殼、高強度輕量化安全防撞系統(tǒng)、低滲透低排放汽車管路系統(tǒng)等領(lǐng)域,開展戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性、前瞻性重大技術(shù)項目協(xié)同創(chuàng)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?shù)娜藛T投入在客戶產(chǎn)品的開發(fā)服務上,將前瞻技術(shù)研發(fā),與企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)深度融合。