巴西開發全新高溫激光焊接法 提高高強度鋼性能并減重

據國外媒體報道，巴西研究人員開發了一種全新的高溫激光焊接法，可提高先進高強度鋼在汽車及航空航天領域內的應用。然而，當進行焊接、沖熱壓及成形工藝時，部分高強度合金通常易碎。

據國外媒體報道，巴西研究人員開發了一種全新的高溫激光焊接法，可提高先進高強度鋼在汽車及航空航天領域內的應用。然而，當進行焊接、沖熱壓及成形工藝時，部分高強度合金通常易碎。

   該技術由de Lima研發，其對22MnB5鋼板進行感應加熱（induction heating）至450℃，等10分鐘后再進行激光焊接。22MnB5是當前熱沖壓及成形工藝中最具前景的先進高強度鋼材，該材料被用于汽車結構件及安全件，其成品零部件的機械性能極高，相較于傳統的冷成型鋼材，其可實現減重30-50%。

        在完成焊接操作后，該鋼板的高溫可維持10分鐘，形成貝氏體（bainitic）結構。冶金專家們則發現，在特定條件下，鋼材內可形成這類貝氏體片狀微結構，該結構可產生堅硬且牢靠的焊接點。值得一提是，該材料可展現較高的屈服強度及抗張強度（tensile strengths）。

        據分析顯示，高溫焊接的鋼板內含貝氏體結構，其硬度遠超室溫下焊接的鋼板，后者為馬氏體（martensite），該顯微結構的屈服強度及抗張強度比貝氏體差。該團隊還在高溫下對該焊接鋼板的恢復性（resilience）進行了論證。

        高溫焊接使樣本展示貝氏體及奧氏體晶粒（austenite grains）的微結構。據de Lima，該技術可被應用于制造中，提升高強度鋼及超高強度鋼的激光焊接水平。

        汽車行業采用激光焊接，將該技術用于接合鋼坯（steel blanks）及車身沖壓結構件，如：車柱、橫梁、車框等。相較于傳統焊接技術，激光焊接速度更快，可靠性也更高。

        盡管該研究尚處于早期階段，預計貝氏體鋼是一款極為出色的屏蔽材料及鎧裝材料（armoring material）。

de Lima當前參與新研究項目，據悉，該項目獲得了巴西圣保羅研究基金會（FAPESP）的支持，其旨在驗證該技術在巴西工廠內的可行性。同時，激光焊接還將被應用于馬氏體時效鋼（maraging steel）。