[发明专利]高强度汽车传动轴管材料与轴管制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高强度汽车传动轴管材料与轴管制造方法，用于汽车传动轴管的加工领域。

背景技术：

减重节能是目前汽车发展的主题之一，对于载重汽车来说，降低一定的重量，就可以多载重相应重量的货物，同时可以减少制造单车所需的原材料消耗。

汽车传动轴的主要损坏形式传动轴机件的损坏、磨损、变形以及失去动平衡，而机件的损坏主要表现为十字轴和突缘叉的断裂，出现轴管屈服和变形的损坏形式较为少见，这就为通过提高轴管用材料强度来实现减薄和减重提供了可能。

在日本专利中查到一篇专利，专利发明人：KAWABATAYOSHIKAZU；SAKATA TAKASHI；SAKAGUCHI MASAYUKI；专利号：JP2006037205；文章题名：“METHOD FOR PRODUCING HOLLOW DRIVESHAFT HAVING EXCELLENT FATIGUE RESISTANCE”；专利内容：本专利主要介绍的是钢管的化学成分：0.25到0.55％C，Si，Mn和Al，其成型后进行调质处理，表面残余压应力大于216Mpa，最大可达440Mpa，根据需要在化学组成中加入Cr，Mo，W，Ni，Cu，B或Ti，Nb与V等元素。

目前国内通常采用的传动轴管材料为含碳为0.10％左右，含锰1.5％左右的Nb微合金化热轧钢板，屈服强度为360-470MPa，抗拉强度为470-580MPa。根据不同的扭矩输出要求，选择不同的外径和壁厚，典型的规格有：63.5×2.5、89×5、90×3、100×4、108×7、120×6、140×6等。

热轧钢板经过以下工序完成制管过程：热轧钢板-纵剪-带钢检验-上料-予开卷-开卷-矫平-剪切对焊(TIG)-活套储料-直缘成型-高频焊接-清除外毛刺-空冷-水冷-定径-在线超声探伤-矫直-锯切-平头-成品检验(压扁、扩口、水压等)-包装。

据资料介绍，日本汽车传动轴用焊接钢管抗拉强度一般为500N/mm²。住友金属公司开发了抗拉强度为700N/mm²的汽车传动轴用焊接钢管，最近又成功开发了抗拉强度为800N/mm²的新产品，其含碳量均在0.20％左右，锰含量在0.70-1.40％之间。德国和瑞典的汽车传动轴管采用类似我国的20和20Mn2材料，其抗拉强度为600-750MPa，屈服强度在500-650MPa。

在国家鼓励减重节能的环境下，充分挖掘汽车零部件的减重和轻量化潜力，是汽车行业材料技术人员面临的长期课题。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种高强度汽车传动轴管材料与轴管制造方法，其轴管采用热轧钢板冷成型后高频焊接而成，通过调整成型、焊接工艺参数以及低倍或金相组织参数实现质量控制，试制轴管满足水压、压扁及扩口要求；力学性能为：Rp0.2≥600MPa，Rm≥700MPa，A5≥13％，，材料强度提高30％以上，可实现减重30％以上。