畢業(yè)論文開題報告：高強鋼CO2氣體保護焊接工藝研究

畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
課題名稱 高強鋼CO2氣體保護焊接工藝研究

1 課題背景及意義
隨著環(huán)境惡化和能源緊缺問題的日益加劇，環(huán)保、安全和節(jié)能的考慮成為汽車制造業(yè)的主要發(fā)展方向。在減少燃油消耗、減低廢氣排放的諸多措施中，降低車重效果最明顯。資料表明，車重減輕10%可節(jié)省燃油3%～7% 。因此汽車輕量化成為了各大汽車生產(chǎn)廠提高競爭能力的關(guān)鍵。在汽車輕量化的推動下，鋁合金、鎂合金、塑料等零部件的使用比例逐年增加，使鋼鐵在汽車材料中的主導(dǎo)地位受到了威脅。鑒于這種情況，世界各國鋼鐵公司都花費大量的人力、物力進行綜合性能更優(yōu)異的鋼鐵材料的研究。研究汽車用新型鋼鐵材料的問題至關(guān)重要，從某種程度上講，最終關(guān)系到鋼鐵工業(yè)的生存與發(fā)展。但是汽車輕量化是與汽車安全、滿足車輛正碰和側(cè)碰法規(guī)相矛盾的，既要減輕汽車自重，又要保證車身設(shè)計符合安全碰撞法規(guī)，就必須進行先進高強鋼的研究應(yīng)用。
2 本課題及相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展
2. 1 國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀
鋼鐵材料、鋁和塑料是制造汽車的3大材料。鋁合金發(fā)展很快，已經(jīng)向鋼鐵材料在汽車制造中的統(tǒng)治地位發(fā)起挑戰(zhàn)，其優(yōu)點是質(zhì)量輕。從耐載荷與耐疲勞強度看，如果鋼的強度級別提高到780MPa級以上，則會顯示出比鋁合金更好的性能優(yōu)勢
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以在不增加成本的前提下實現(xiàn)車身降重25%（以4門轎車為參照），且靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度提高80%，靜態(tài)彎曲剛度提高52%，第一車身結(jié)構(gòu)模量提高58%，滿足全部碰撞法規(guī)要求。當(dāng)然，這還是一個研究的成果，高強度鋼板在車身上的實際應(yīng)用還未達到如此高的水平。在普通的IF鋼板的基礎(chǔ)上相繼開發(fā)了高強度IF鋼板和烘烤硬化IF鋼板，在保持高成型性的同時提高了強度和抗凹陷性，為車身鋼板的減薄和實現(xiàn)輕量化創(chuàng)造了條件。也使得汽車輕量化可以變?yōu)楝F(xiàn)實。自2000年以來，中國汽車工業(yè)迅猛發(fā)展，使以上安全環(huán)保問題日益突出，為保證汽車工業(yè)的健康發(fā)展，各國制定了相應(yīng)的法規(guī)，而各國汽車工業(yè)認為滿足各項嚴格的法規(guī)要求極為有效的手段是采用高強度輕量化材料。另外，多家大型國外汽車廠商已在我國廣東省組建合資企業(yè)，并設(shè)立多條整車生產(chǎn)線，為零部件配套市場提供了很大的發(fā)展空間，但大部分關(guān)鍵零部件仍然依賴進口； 同時隨著能源的日益緊張，新一代節(jié)能環(huán)保型汽車需求日益增強，必須利用先進制造技術(shù)，開發(fā)新一代的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵汽車零部件，以提高汽車關(guān)鍵零部件制造水平和整車配套能力，進而提升我國汽車產(chǎn)業(yè)的競爭力。針對以上需求，先進高強鋼以其絕對的優(yōu)勢勝出，其最大的優(yōu)勢就是：提高材料的強度，在所要求的性能不變或略有提高的前提下，減薄板材構(gòu)件的厚度， 因而降低構(gòu)件的質(zhì)量。目前，國內(nèi)傳統(tǒng)高強鋼的品種和質(zhì)量與國外的差距不大，相應(yīng)的國家標準已由寶鋼負責(zé)制定完成。但是先進高強鋼(AHSS)與歐美等發(fā)達國家和地區(qū)還有差距，使用的標準也主要是這些國家和地區(qū)制定的標準。近幾年，我國汽車工業(yè)的發(fā)展非常迅猛，整體技術(shù)水平有了很大的提高，AHSS的應(yīng)用也大幅度增加，有利地促進了國內(nèi)AHSS的開發(fā)和生產(chǎn)。目前，寶鋼、鞍鋼、武鋼等主要鋼鐵企業(yè)都在積極開發(fā)AHSS。其中寶鋼的AHSS已形成了一定的批量生產(chǎn)能力，并負責(zé)制定了冷軋DP鋼國家標準。國內(nèi)的寶鋼鋼鐵廠實施了一個汽車輕量化的研究項目，它包括超輕車身(ULSAB) 、超輕覆蓋件(ULSAC) 、超輕懸掛件(ULSAS)和超輕概念車項目(ULSAB-AVC) ，后者包括一個2門掀背轎車和一個4門中級轎車的設(shè)計。鋼板強度提高，板厚就可以減薄，從而有效減輕車重，使用高強度鋼板代替原用鋼板后，車身板厚可由1.0～1.2mm減為0.7～0.8mm， 從而減輕車重達15%～20%，ULSAB和ULSAC使用了大量高強鋼，分別減重25%和30%。ULSAB-AVC概念車則達到了五星級的碰撞標準，且成本低適于家庭購買。
2. 2 國外的應(yīng)用現(xiàn)狀
同樣在國外為了應(yīng)對來自非鋼材料的挑戰(zhàn)，許多發(fā)達國家采取了一系列措施。例如 美國新一代汽車合作組織PNGV進行了34km/L 車的開發(fā)，歐洲也進行了100km/3L車的開發(fā)，國際鋼鐵協(xié)會(IISI) 的鋼鐵材料供應(yīng)廠家從1994年至1998年聯(lián)合世界18個國家的35家鋼鐵企業(yè)共同推進超輕型鋼制車體ULSAB(Ultra light steel auto body) 、U-LSAC(Ultra light steel auto closure) 、ULSAS(Ultra light steel auto suspension) 的研究開發(fā)項目。ULSAB的目標是在確保車體性能和沖撞安全性能，且不增加成本的基礎(chǔ)上，通過大量采用高強度鋼板，并應(yīng)用液壓成形技術(shù)、激光拼焊技術(shù)等使汽車車重減輕25%；ULSAC的目標是通過采用液壓成形框架結(jié)構(gòu)，汽車內(nèi)板部件最佳化，以及高強鋼板的應(yīng)用，使門窗結(jié)構(gòu)減重25%，車頂棚和前后蓋板減重30%，ULSAS的目標是基于結(jié)構(gòu)分析，對懸掛件(Suspension)形式進行最佳化設(shè)計，并進行強度與成形性的最佳材料選擇，以達到與鋁制超連接懸掛件的質(zhì)量基本相等，使成本降低20%，其他鋼制懸掛件基本不增加成本，車重減輕20% ~ 30%的目的。而ULSAB－AVC(ULSAB－advanced vehicle concept)項目則是國際鋼鐵協(xié)會(IISI ) 從1999年開始委托PES（Porsche engineering service Inc)設(shè)計， 由世界上33家鋼鐵公司共同完成的超輕型鋼制車體研究開發(fā)項目。該項目主要是通過靈活運用ULSAB 􀀁ULSAS 的成果以及先進鋼鐵材料，在車體、外板件、車軸和驅(qū)動系統(tǒng)等進行整車綜合全面采用輕量化設(shè)計方案ULSAB-AVC是對到2004年達到實用化的C Class(相當(dāng)于15 ……（未完，全文共6839字，當(dāng)前僅顯示2402字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文開題報告：高強鋼CO2氣體保護焊接工藝研究》）