巧用高强度钢板促使M1类乘用汽车达标

　　在轿车逐渐进入我国普通家庭时，如何保证乘车人安全已成为构建和谐社会的重要组成部分（据悉，2005年我国死于道路交通安全事故的人数高达98738人）。从本期起，本报将推出有关汽车安全的专门栏目，专门介绍与汽车安全有关的知识、国内外有关汽车安全系统的新进展、汽车安全系统的发展趋势等内容。本期由汽车专家傅世枢先生从技术层面介绍一下M1类乘用汽车应该如何改进，才能够满足自7月1日起实施的《汽车侧面碰撞的乘员保护》这项强制性国家标准。 在这项国家标准正式颁布实施后，业界有人担心：可能有许多自主品牌车型不达标，某些实力较弱的民族汽车企业还会面临新申报车型不获批准面市的困境。一些权威人士甚至认为现生产的车型中有20％左右“侧碰”不达标，个别权威人士甚至预言“奇瑞QQ”和“吉利豪情”等价位在3万~4万元的车型将在未来几年被中国市场淘汰。 对此，傅世枢先生认为其实大可不必。他撰文表示，民族汽车企业只要在2009年7月以前，采取适当的技术措施，便可花费很小的代价，使现目前生产车型满足侧碰标准。

　　新型铃木奥拓（ALTO）上TWB板坯的使用情况

　　目前，国际上常用的使轿车满足侧面碰撞法规的方法大致有两种，一是在承受冲击力的要害部位，加焊或加装增强件，另一种是采用由数个不同厚度和强度等级的薄板坯料，以激光拼焊方法制成TWB板坯压制车身板件。

　　中部客舱乘员，既会受到前部和后部碰撞带来的伤害，更会直接受到侧面碰撞造成的伤害。国外汽车交通肇事类型统计表明，侧撞是第二种最常发生的汽车交通肇事类型，约占汽车肇事总数的20%，而在我国，由于各道路交叉口多在同一平面，特别是在城镇交通信号灯又太少，因此我国的侧面碰撞交通肇事次数和肇事死亡人数均占总数的30%以上，接近正面碰撞相应次数。由于内饰件和结构件所能吸受的碰撞能量相当有限，碰撞会引起驾驶室、客舱严重变形，对车内乘员造成伤害的危险性较高。所以侧撞安全性必须得到和正面碰撞同样的重视。对于车身侧面的结构和强度，中立柱（即B立柱），及其与顶梁、地板横梁的连接部位和座椅的承载能力、各车门的结构以及车门内板的设计，也应有法规和标准要求。

　　1996年7月，欧盟颁布实施了与侧碰、后碰相关的三项法规。1998年“中华”牌轿车进入工程设计阶段，为使中华轿车的碰撞安全性能与欧洲车同步，华晨公司借鉴了欧洲各大汽车公司的经验：对车身侧围的中立柱（即B立柱）采用了多重结构，并在各车门中加装防撞杆和在地板受力的要害部位加焊了增强件。

　　而在上世纪80年代以前，汽车业普遍使用含碳量很低的、屈服強度小于210MPa的低强度钢板，如A1、A2、A3钢板制造车身。从上世纪80年代开始，日本和德国一些汽车厂家开始使用准高强度钢板，他们是在IF（无间隙固溶体）钢中添加少量磷、锰，将抗拉强度提高到210MPa~440MPa，制成“准高强度”深拉延含磷钢板（如日本的SPED钢板）或是BH（烘烤硬化型）钢板。BH钢板由于在拉延成型时，引起金相转移，钢中的碳、氮会因固溶而固定，所以屈服点会上升。特别是制成白车身后在涂装车间烘烤时，会使屈服点和抗拉强度都得到提高。而所谓“高强度钢板”是指抗拉强度高于340MPa的冷轧钢板和抗拉强度高于490MPa的热轧钢板。直到上世纪90年代中期，世界各大汽车厂家所使用的钢板，多为添加合金成分而制成的固溶体强化型钢板和析出强化型钢板。到90年代末，世界各大钢铁公司相继从改变金相组织入手，通过相应的相变来强化金相组织结构，获得“超高强度”和“高强度”钢。目前已成功地开发出多种“高强度”和“超高强度”钢板。它们是：

　　第一种是双(金)相DP低碳薄板，其强度范围为500MPa~1200MPa。主要用于汽车中车轮轮辋、保险杠加强梁、悬挂系统的钢板制件，也可用于车身侧围的内、外板件；

　　第二种是复合多（金）相CP薄板，强度范围为800~1000MPa。特別适用于制造有高防撞要求的车门和车门防撞杆等钢板制件；

　　第三种是相变诱导塑性Trip———残余奥氏体薄钢板，它兼具高强度和高延伸性能，它的屈服强度可达600MPa~800MPa。用于“车身前端分总成”的纵梁、转向拉杆的下臂、以及立柱等，也可用于深拉延件，如发动机的机油盘、车身各开合件（各车门、发动机罩和行李箱盖）内外板等；

　　第四种是局部马氏体薄钢板（简称M钢板），它的抗拉强度接近1500MPa，是超高强度钢中强度级别最高的钢种，抗拉强度已由980MPa级开始，向1180MPa~1480MPa级过渡，主要用于成型性要求低的车身板制件，代替管状件，减少制造成本。现已将其用于保险杠增强横梁、车门防撞梁等防撞增强零件。

　　最近两年新开发出来的M1类乘用车白车身的要害部位，多已不再使用加焊、加装增强件的方法，而是借鉴“超轻结构钢制车身”项目成果，依据大型白车身（钢）板件不同部位的受力情况，将数个不同厚度和强度等级的不同种类板坯以激光拼焊冲压板坯TWB的工艺方法，焊接成整块的冲压坯料，再在液压机或机械压力机上冲压成型。而后装焊出的车身不仅可使整车“双碰”达标，而且整备质量得到减轻，排放、油耗得到改善，动力性也得到提高。

　　对于大型复杂成型的部件，在不需要较高强度的部位，则拼以普通低碳钢，而在要害部位则拼以高强度或超高强度板坯。