巴西研发全新高温激光焊接法 提升高强度钢性能并减重

据外媒报道，巴西研究人员研发了一种全新的高温激光焊接法，可提升先进高强度钢在汽车及航空航天领域内的应用。然而，当进行焊接、冲热压及成形工艺时，部分高强度合金通常易碎。

该技术由de Lima研发，其对22MnB5钢板进行感应加热（induction heating）至450℃，等10分钟后再进行激光焊接。22MnB5是当前热冲压及成形工艺中最具前景的先进高强度钢材，该材料被用于汽车结构件及安全件，其成品零部件的机械性能极高，相较于传统的冷成型钢材，其可实现减重30-50%。

在完成焊接操作后，该钢板的高温可维持10分钟，形成贝氏体（bainitic）结构。冶金专家们则发现，在特定条件下，钢材内可形成这类贝氏体片状微结构，该结构可产生坚硬且牢靠的焊接点。值得一提是，该材料可展现较高的屈服强度及抗张强度（tensile strengths）。

据分析显示，高温焊接的钢板内含贝氏体结构，其硬度远超室温下焊接的钢板，后者为马氏体（martensite），该显微结构的屈服强度及抗张强度比贝氏体差。该团队还在高温下对该焊接钢板的恢复性（resilience）进行了论证。

高温焊接使样本展示贝氏体及奥氏体晶粒（austenite grains）的微结构。据de Lima，该技术可被应用于制造中，提升高强度钢及超高强度钢的激光焊接水平。

汽车行业采用激光焊接，将该技术用于接合钢坯（steel blanks）及车身冲压结构件，如：车柱、横梁、车框等。相较于传统焊接技术，激光焊接速度更快，可靠性也更高。

尽管该研究尚处于早期阶段，预计贝氏体钢是一款极为出色的屏蔽材料及铠装材料（armoring material）。

de Lima当前参与新研究项目，该项目获得了巴西圣保罗研究基金会（FAPESP）的支持，其旨在验证该技术在巴西工厂内的可行性。此外，激光焊接还将被应用于马氏体时效钢（maraging steel）。（本文图片选自amazonaws.com）