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“千兆级超高强钢高品质焊接核心技术研发及应用”和“高品质汽车轻量化高强钢关键技术创新及应用” 两项科技成果评价会召开

发布时间:2023-04-11 17:30 　作者:admin　点击量：　

2023年4月8日，河北省金属学会组织召开了由邯郸钢铁集团有限责任公司、河北大河材料科技有限公司、重庆大学共同完成的“千兆级超高强钢高品质焊接核心技术研发及应用”以及由邯郸钢铁集团有限责任公司、北京科技大学、上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司合作完成的“高品质汽车轻量化高强钢关键技术创新及应用”两个项目的科技成果评价会。
河北省金属学会作为河北省科技厅科技成果评价改革试点单位，在试点过程中，牵头制定了分成果类别、分成果阶段、按五元价值进行成果评价的《科技成果评价导则》团体标准。评价会上执行的是该团体标准。评价咨询专家组审阅了评价材料，听取了汇报，经质疑和认真讨论，并按新的科技成果五元价值评价标准进行打分评价，认定两项技术成果均为重大成果，技术创新性强，总体技术水平高，经济、社会效益显著，并具有良好的文化价值。两项成果的基本情况如下：
一、“千兆级超高强钢高品质焊接核心技术研发及应用”

我国钢铁工业、高端制造业紧紧围绕供给侧结构性改革主线，统筹推进技术创新、绿色转型、新产品迭代升级等，从“碳达峰”到“碳中和”仅有30年时间，面临双碳目标“绝对约束”以及严峻的“碳经济”挑战。千兆级超高强度钢板能够有效减轻制造业设备自重、提高工程机械工作效率及使用寿命，逐步取代百兆级钢铁材料应用于国民经济建设，引领我国高端装备制造业绿色化、低碳化、高效化发展，加速减排减碳进程，是国家重点支持发展的高性能材料。现代化制造业设备加工制造和装配过程需要多次焊接成型，而千兆级钢具有较高的碳当量、极高的裂纹敏感指数，焊接接头组织恶化、脆化、宽软化区、高内应力、冷裂纹等缺陷比例居高不下，制约产品的实用性。目前，国际上仅日本神钢、美国林肯、瑞典伊萨、德国伯乐等少数企业掌握千兆级超高强度钢板焊接技术，但其核心工艺技术对外封锁；国内对千兆级超高强度钢板焊接技术的研究起步较晚，尚未形成焊接技术体系，严重限制制造业设备加工和装配水平。该项目针对千兆级超高强钢焊接成型过程中焊接接头脆化、宽软化区、内应力大、冷裂纹等制约产品迭代升级的“卡脖子”问题，自主研发出千兆级超高强钢高品质焊接核心技术。主要创新点如下：
1.研发出千兆级超高强钢焊缝中心、粗晶区及细晶区微观组织、塑韧性、显微硬度、强度梯度、疲劳性能调控技术，以及具有优异焊接接头性能的焊接材料和工艺，适用强度1050~2000MPa，焊接速率较现有工艺推荐范围提升37.3%，单区域强度梯度小于11.6%。
2.研发出基于柔性化调控的千兆级超高强钢窄软化区焊接技术，软化区宽度较现有工艺推荐范围降低38.4~63.7%。
3.研发出基于焊接接头固态相变演变规律精准调控技术，实现千兆级超高强钢低内应力焊接，焊接接头纵向应力降低35%，焊缝变形量降低50%。
4.研发出千兆级超高强钢低冷裂纹敏感性焊接技术，TS-1300MPa、TS-2000MPa表面冷裂纹率分别降低27.4%、43.8%，断面冷裂纹率分别降低19.3%、34.3%，根部冷裂纹率分别降低30.2%、27.9%。
在项目研发期间，申请发明专利12件，授权8件，授权实用新型3件，登记软件著作权2件，核心期刊发表论文15篇。项目核心技术已实现工业化稳定应用，服务于我国及“一带一路”沿线国家重大工程项目130余项。

二、“高品质汽车轻量化高强钢关键技术创新及应用”

随着国家双碳战略的实施，汽车市场对节能、环保等要求越来越高，轻量化已成为当今汽车行业关注的焦点之一。高强钢因其具有强度高、规格薄等特点，成为汽车主机厂最经济、最有效的轻量化途径之一，近年来受到广泛关注。由于高强钢在减轻车身重量的同时，还能提高汽车车身的结构强度及能量吸收能力，因此高强钢在汽车上的应用越来越广泛。国外瑞典SSAB、韩国浦项和国内宝钢等领先企业能批量生产高品质汽车轻量化高强钢。本项目实施前，邯钢高品质汽车轻量化高强钢生产及应用技术处于空缺状态。项目开展前，在产品生产及客户使用过程中，存在质量稳定性差、通卷性能波动、轧制边裂以及加工成形效果不良等诸多行业共性技术难题，尚未完全掌握高品质汽车轻量化高强钢的关键技术，不能满足高端汽车用户使用要求，需要进行攻关。该项目针对上述诸多难题，通过自主研发，形成了多项核心技术。主要创新点如下：
1. 开发了高品质汽车轻量化高强钢精细化组织调控技术，根据汽车零部件加工特点，结合相变及组织遗传性规律，实现了高品质汽车轻量化高强钢系列产品组织性能的一体化控制。
2. 开发了“含Cr低C高Mn+高温快冷退火”工艺，并使用该工艺实现了低成本辊压高强钢的制备，解决了高强度和高成形性二者兼容性差的难题，抗拉强度达到1000MPa以上，屈强比≥0.9，180°折弯最小弯心直径达到1T（T为带钢厚度）。
3. 开发了高强钢通卷均匀性控制技术，使带钢通卷强度波动减小至50MPa以内，1.64mm带钢厚度精度控制由±0.06mm提升至±0.03mm。
4. 开发了高品质汽车轻量化高强钢酸轧边裂控制技术，DP980钢的酸轧边裂发生率由最高30%降至0.5%以内，带钢成材率与机时产量得到显著提升。
5. 开发了高品质汽车轻量化高强钢工艺性能评价及服役性能表征技术，准确表征了材料的成形、焊接性能、疲劳性能、碰撞性能和抗氢脆性能。
在项目研发期间，授权发明专利14件，参与完成3项国家标准起草。项目核心技术已实现工业化稳定应用。

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