高压气冷淬火工艺：新能源汽车制造的新宠儿

高压气冷淬火工艺：新能源汽车制造的新宠儿

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21经济网

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2023年中国新能源汽车产销量分别达到958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%和37.9%。进入2024年，这一增长势头仍在持续，前5个月累计销量已达389万辆，同比增长32.5%。在新能源汽车蓬勃发展的背景下，一种名为“高压气冷淬火”的新材料制造工艺正在悄然崛起，成为提升汽车性能的关键技术之一。

高压气冷淬火，也被称为热汽胀形（STAF）工艺，是一种新型的钢管空气成形技术。其核心工艺流程包括三个关键步骤：通电加热、法兰成形和成型淬火。具体而言，钢管首先通过电阻电流加热至900°C左右，随后通过两次高压空气喷射完成法兰成形和主体形状定型，最后在模具中快速冷却淬火，形成强度高达1500 MPa的高强零部件。

相比传统工艺，高压气冷淬火技术展现出显著的优势：

1. 减重效果显著：通过超高强度材料的连续闭合截面结构设计，可以在保证强度的同时减少管壁厚度。据统计，采用STAF工艺生产的零部件总重量可降低约30%。

2. 降低成本：该工艺消除了传统冲压成形所需的废料和边角料，成品率高达90%左右。同时，由于工序简化，整体生产成本得到有效控制。

3. 生产效率提升：通过整合加热和压制过程，STAF工艺将工序数量减少到两个，显著提高了生产效率。同时，该工艺还具备低投资成本和节省空间的特点，只需要三台机器即可完成整个生产流程。

目前，高压气冷淬火技术已在新能源汽车多个关键部位得到实际应用：

• A柱应用：福特福克斯的A柱加强管采用了这一工艺，通过1.0mm至1.8mm的差厚板设计，结合TRB柔性轧制技术，实现了结构优化和减重。

• 电池托盘：在新能源汽车中，电池托盘是保护电池组的关键部件。采用STAF工艺生产的电池托盘横梁，不仅满足了高强度要求，还实现了轻量化设计。

• 其他应用：除A柱和电池托盘外，该工艺还被应用于车身框架、底盘结构件等多个部位，展现出广泛的应用前景。

与传统热成形工艺相比，高压气冷淬火技术实现了多项突破：

• 材料利用率提升：通过精确控制加热和冷却过程，避免了传统工艺中的材料浪费，提高了整体利用率。

• 生产效率优化：简化了传统热处理的复杂工序，减少了中间环节，实现了高效生产。

• 产品质量提升：通过高压气体喷射和快速冷却，获得更均匀的微观组织结构，提升了零部件的整体性能。

随着新能源汽车市场的持续扩张，高压气冷淬火工艺有望在以下几个方面实现进一步发展：

• 智能化升级：结合工业互联网和人工智能技术，实现工艺参数的智能优化和质量控制。

• 材料创新：开发更多适用于该工艺的新型材料，拓展应用范围。

• 环保节能：进一步优化能源利用效率，降低碳排放，符合绿色制造理念。

高压气冷淬火工艺作为新能源汽车制造领域的一项重要技术创新，不仅提升了零部件的性能和可靠性，还推动了整个行业的智能制造升级。随着技术的不断成熟和应用范围的扩大，这一工艺必将在未来汽车制造中发挥更加重要的作用。