CN114015948A - 一种电镀锌变厚板汽车前纵梁及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电镀锌变厚板汽车前纵梁及其制备方法，电镀锌变厚板汽车前纵梁包括基板和镀锌层；基板包含按重量百分数计的如下成分：C：0.04～0.12％、Mn：1.0～1.6％、Si≤0.1％、P≤0.02％、S≤0.01％、Alt≥0.03％、Ti≤0.06％，Nb≤0.07％，其余为铁和不可避免的杂质；镀锌层的厚度为50～70g/m2。本发明从零件服役特性考虑、柔性取材，与激光焊接工艺相比，电镀锌变厚板汽车前纵梁以过渡段代替焊缝，具有更优的服役性能，在高强减重的基础上，弥补拼焊焊缝的不足，实现汽车轻量化，推动汽车工业材料轻量化向更高层次发展。

Description

一种电镀锌变厚板汽车前纵梁及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车零部件技术领域，尤其涉及一种电镀锌变厚板汽车前纵梁及其制备方法。
背景技术
当今汽车技术发展的总趋势是节能、环保、安全、舒适和智能，在确保性能的前提下降低油耗、减少排放是当今汽车轻量化领域需要迫切解决的问题之一，其中汽车零件材料轻量化是解决这一问题的重要途径，并成为现代汽车设计制造的主流。由于汽车重量每降低100公斤，每百公里至少可节约0.6L燃油，每公里可降低5g 的CO2排放量，因此车身轻量化对减轻汽车整车自重、提高整车燃油经济性和节能环保至关重要。
在汽车前纵梁总成技术中，前纵梁位于发动机下方两侧，要具备防腐蚀能力，同时又因为前纵梁属于前方吸能区，在发生碰撞时，不仅需要具备压溃变形吸能的效果，而且还要具备侧向的支撑能力。现有技术中，使用镀锌的低合金高强度钢板是汽前纵梁结构用材的优选方案之一，为达到吸能变形和支撑强硬的双重作用，在制作零件时，往往需要将镀锌后的不同厚度的材料进行拼焊，然后冷冲压成型为零件；但拼焊板的焊缝强度及成型性能与母材相比仍有一定的差距，在成型时对焊缝质量要求较高，且焊缝的突变结构，给后续冲压工艺、模具制造和装配带来一定的挑战；同时焊接区域又丧失一定的防腐蚀能力。
鉴于上述情况，亟待研发一种新的汽车顶盖前横梁下板及其生产方法，能够从零件服役特性考虑、柔性取材，弥补激光拼焊工艺的不足，在高强减重的基础上再次轻量化，推动着汽车工业材料轻量化向更高层次发展。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种电镀锌变厚板汽车前纵梁及其制备方法，电镀锌变厚板汽车前纵梁采用高强钢与变厚板结合，从零件服役特性考虑、柔性取材，通过变厚轧制、退火、平整、剪切制备而成；与激光拼焊板相比，该电镀锌变厚板汽车前纵梁以过渡段代替焊缝，具有更优的服役性能，在高强减重的基础上，弥补拼焊焊缝的不足，实现汽车轻量化，推动汽车工业材料轻量化向更高层次发展。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面提供一种电镀锌变厚板汽车前纵梁，包括基板以及设于所述基板上的镀锌层；
所述基板包含按重量百分数计的如下成分：C：0.04～0.12％、Mn：1.0～1.6％、 Si≤0.1％、P≤0.02％、S≤0.01％、Alt≥0.03％、Ti≤0.06％，Nb≤0.07％，其余为铁和不可避免的杂质；
所述镀锌层的厚度为50～70g/m2。
优选地，所述电镀锌变厚板汽车前纵梁的抗拉强度为470～580MPa，屈服强度为410～540MPa，延伸率≥15％。
优选地，所述电镀锌变厚板汽车前纵梁由7段构成，包括第一等厚段、第一过渡段、第二等厚段、第二过渡段、第三等厚段、第三过渡段和第四等厚段；所述第一等厚段与所述第二等厚段通过第一过渡段连接，所述第二等厚段与所述第三等厚段通过第二过渡段连接，所述第三等厚段与所述第四等厚段连接。
优选地，所述第一等厚段厚度为1.0±0.05mm，长度为541.5±2mm；第二等厚段的厚度为1.2±0.05mm，长度为83±2mm；所述第三等厚段的厚度为1.6±0.05mm，长度为191.5±2mm；所述第四等厚段的厚度为1.3±0.05mm，长度为61.5±2mm；所述第一过渡段的长度为20±2mm；所述第二过渡段的长度为82.5±2mm；所述第三过渡段的长度为30±2mm。
本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的电镀锌变厚板汽车前纵梁的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据权利要求1所述的电镀锌变厚板汽车前纵梁的基板的成分选择热轧酸洗等厚钢卷；
(2)所述热轧酸洗等厚钢卷经变厚轧制、退火、平整、电镀锌和剪切得到电镀锌变厚板汽车前纵梁。
优选地，所述步骤(2)中，所述变厚轧制工艺为：将热轧酸洗等厚钢卷进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝得到目标变厚卷；所述目标变厚卷包括多个通过过渡段连接的变厚单元，所述变厚单元具备依次连接的4个等厚段，所述4 个等厚段通过过渡段连接，其依次包括厚度为1.01±0.05mm的第一等厚段、厚度为 1.22±0.05mm的第二等厚段、厚度为1.63±0.05mm的第三等厚段和厚度为 1.32±0.05mm的第四等厚段。
优选地，所述步骤(2)中，所述退火工艺为：将变厚轧制的变厚卷置于罩式炉中退火，先将温度加热至330～450℃，保温3～5h，再加热至退火温度620～650℃，保温8～12h后停止加热，更换冷却罩冷却，待温度降至≤50℃时吊罩出炉。
优选地，所述步骤(2)中，所述平整过程中，控制所述第一等厚段和过渡区总长、第二等厚段和过渡区总长、第三等厚段和过渡区总长、第四等厚段和过渡区总长，其对应的平整延伸率分别为0.2～0.5％、0.6～0.8％、1.0～1.5％和0.8～1.0％。
优选地，所述步骤(2)中，所述剪切过程中，采用测厚仪和测长轮采集厚度和长度数据，生成变厚板轮廓图，以任意一个等厚段的拐点为基准，进行自动剪切。
优选地，所述变厚轧制和所述平整过程均采用在具有辊缝自动控制的变厚板轧机；和/或
所述退火工艺采用全氢罩式炉；和/或
所述剪切过程采用具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线。
本发明具有以下几点有益效果：
1)整个电镀锌变厚板汽车前纵梁无焊缝，表面镀锌层连续分布、厚度均匀、防腐蚀性能较好；
2)以过渡段代替焊缝，连接强度大幅度提高，且光滑连接，冲压时金属流动性好，模具设计简单；
3)能连续性生产，生产效率高；
4)本发明的电镀锌变厚板汽车前纵梁兼具薄区吸收能量效果和厚区支撑效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明的电镀锌变厚板汽车前纵梁的成品规格示意图；
图2是本发明的电镀锌变厚板汽车前纵梁的变厚轧制得到变厚单元的规格示意图；
图3为本发明的电镀锌变厚板汽车前纵梁的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，本发明所提供的一种电镀锌变厚板汽车前纵梁包括基板以及设于基板上的镀锌层；其中基板包含按重量百分数计的如下成分：C：0.04～0.12％、Mn： 1.0～1.6％、Si≤0.1％、P≤0.02％、S≤0.01％、Alt≥0.03％、Ti≤0.06％，Nb≤0.07％，其余为铁和不可避免的杂质；镀锌层的厚度为50～70g/m2。在进一步的优选实施例中基板的成分中，Mn的含量为1.37～1.42wt％，Si≤0.03wt％，P≤0.015wt％，S≤0.006wt％， Alt≥0.041wt％，Ti≤0.02wt％，Nb≤0.03wt％。该电镀锌变厚板汽车前纵梁的抗拉强度为470～580MPa，屈服强度为410～540MPa，延伸率≥15％。该电镀锌变厚板汽车前纵梁由7段构成，4个等厚段：第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段，3个过渡段：第一过渡段、第二过渡段和第三过渡段，其中第一等厚段与第二等厚段通过第一过渡段连接，第二等厚段与第三等厚段通过第二过渡段连接，第三等厚段与第四等厚段连接。其中第一等厚段的厚度T1＝1.0±0.05mm，长度为 541.5±2mm；第二等厚段T2＝1.2±0.05mm，长度为83±2mm；第三等厚段的厚度为 T3＝1.6±0.05mm，长度为191.5±2mm；第四等厚段T4＝1.3±0.05mm，长度为61.5±2mm；第一过渡段的长度为20±2mm，第二过渡段的长度为82.5±2mm，第一过渡段的长度为30±2mm，其中第一过渡段、第二过渡段第三过渡段取代了原来的焊接结构，同等强度下减轻了重量。
结合图3所示，本发明所提供的一种电镀锌变厚板汽车前纵梁的制备方法，包括以下步骤：
(1)根据电镀锌变厚板汽车前纵梁的基板的成分选择热轧酸洗等厚钢卷；
具体过程为：在制备电镀锌变厚板汽车前纵梁前，首先进行板材选择，根据电镀锌变厚板汽车前纵梁的基板的成分要求选择热轧酸洗等厚钢卷，具体成分按重量百分数计的如下：C：0.04～0.12％、Mn：1.0～1.6％、Si≤0.1％、P≤0.02％、S≤0.01％、 Alt≥0.03％、Ti≤0.06％，Nb≤0.07％，其余为铁和不可避免的杂质。
(2)热轧酸洗等厚钢卷经变厚轧制、退火、平整、电镀锌和剪切得到电镀锌变厚板汽车前纵梁。
具体过程为：将步骤(1)中所选择的热轧酸洗等厚钢卷进行变厚轧制得到变厚卷，将变厚卷放置在罩式炉中进行退火得到退火卷，再将退火卷进行平整、电镀锌和剪切最终制成电镀锌变厚板汽车前纵梁；
其中，变厚轧制工艺如下：采用具有辊缝自动控制的变厚板轧机将热轧酸洗等厚钢卷进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝，不断地自动优化调整，逐步轧制成目标变厚卷；其中目标变厚卷包括多个通过第四过渡段连接的变厚单元(参见图2所示)，其中第四过渡的长度为23±2mm，变厚单元具备依次连接的4个等厚段，4个等厚段通过过渡段连接，变厚单元包括依次连接的厚度为 T1＝1.01±0.05mm、长度为539±2mm的第一等厚段，厚度为T2＝1.22±0.05mm、长度为85±2mm的第二等厚段，厚度为T3＝1.63±0.05mm、长度为189±2mm的第三等厚段和厚度为T4＝1.32±0.05mm、长度为63±2mm的第四等厚段；长度为16±2mm的第一过渡段、长度为79±2mm的第二过渡段以及长度为26±2mm的第三过渡段；
退火工艺如下：将变厚轧制的变厚卷置于罩式炉中退火，先将温度加热至330～450℃，保温3～5h，再加热至退火温度620～650℃，保温8～12h后停止加热，更换冷却罩冷却，待温度降至≤50℃时吊罩出炉；上述的罩式炉为温控精度为±10℃的全氢罩式炉；
平整过程中：采用具有辊缝自动控制的变厚板轧机将退火卷进行平整，控制第一等厚段和过渡区总长、第二等厚段和过渡区总长、第三等厚段和过渡区总长、第四等厚段和过渡区总长，其对应的平整延伸率分别为0.2～0.5％、0.6～0.8％、1.0～ 1.5％和0.8～1.0％。电镀锌过程中,因镀锌层重量控制遵守法拉第定律，与厚度变化无实质影响，按1.2mm等厚生产即可，最终得到镀锌板，其镀锌层厚度为50～ 70g/m2。
剪切过程：采用具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线进行剪切，利用测厚仪和测长轮采集厚度和长度数据，生成镀锌板的轮廓图，以任意一个等厚段拐点(拐点参见图1中的A、B、C、D、E、F)为基准，实施自动剪切；
最终得到规格如图1所示的表面板形良好，各厚度段力学性能稳定的电镀锌变厚板汽车前纵梁，该电镀锌变厚板汽车前纵梁的抗拉强度为470～580MPa，屈服强度为410～540MPa，延伸率≥15％；且每个厚度段抗拉强度、屈服强度和延伸率一致。该电镀锌变厚板汽车前纵梁由7段构成，4个等厚段：第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段，3个过渡段：第一过渡段、第二过渡段和第三过渡段，其中第一等厚段与第二等厚段通过第一过渡段连接，第二等厚段与第三等厚段通过第二过渡段连接，第三等厚段与第四等厚段连接。其中第一等厚段的厚度 T1＝1.0±0.05mm，长度为541.5±2mm；第二等厚段T2＝1.2±0.05mm，长度为83±2mm；第三等厚段的厚度为T3＝1.6±0.05mm，长度为191.5±2mm；第四等厚段 T4＝1.3±0.05mm，长度为61.5±2mm；第一过渡段1的长度为20±2mm，第二过渡段2的长度为82.5±2mm，第三过渡段3的长度为30±2mm，其中第一过渡段1、第二过渡段2、第三过渡段3取代了原来的焊接结构，同等强度下减轻了重量。
轻量化汽车上采用上述制备的电镀锌变厚板汽车前纵梁，便于推动汽车工业材料轻量化向更高层次发展。
下面结合具体的例子对本发明的电镀锌变厚板汽车前纵梁及其制备方法进一步介绍；下述实施例中所用的设备：变厚板轧机、全氢罩式炉、变厚板矫直剪切线，其中变厚板轧机为具有辊缝自动控制的变厚板轧机，全氢罩式炉的温控精度为±10℃，变厚板矫直剪切线具有段落自动识别。
实施例1
本实施例电镀锌变厚板汽车前纵梁，通过下述方法制备：
(1)采用的热轧酸洗等厚钢卷母材，其化学成分(按重量百分数计)为C：0.07％、Mn：1.42％、Si：0.02％、P：0.012％、S：0.004％、Alt：0.042％、Ti：0.02％、 Nb：0.03％，其余为铁和不可避免的杂质。
(2)将热轧酸洗等厚钢卷母材在具备辊缝自动控制的变厚轧机上进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝，最终轧制成宽度为701±1mm的目标变厚卷，该目标变厚卷包括如图2所示的设计尺寸通过第四过渡段首尾相连的变厚单元，其中第四过渡的长度为23±2mm；4个依次连接的等厚段：厚度为T1＝1.01±0.05mm、长度为539±2mm的第一等厚段、厚度为T2＝1.22±0.05mm、长度为85±2mm的第二等厚段、厚度为T3＝1.63±0.5mm、长度为189±2mm的第三等厚段和厚度为 T4＝1.32±0.5mm、长度为63±2mm的第四等厚段；3个过渡段：长度为16±2mm的第一过渡段(第一过渡段连接第一等厚段和第二等厚段)、长度为79±2mm的第二过渡段(第二过渡段连接第二等厚段和第三等厚段)以及长度为26±2mm的第三过渡段(第三过渡段连接第三等厚段和第四等厚段)。然后在罩式炉中进行退火得到退火卷，其中退火工艺如下：先将温度加热到420℃，保温4h，再进行加热至退火温度620℃，保温9h后停止加热，更换冷却罩冷却，待温度降低到50℃时吊罩出炉；再将退火卷在具备辊缝自动控制的变厚板轧机上进行平整，控制第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段对应的平整延伸率分别为0.5％、0.8％、1.5％和 1.0％；之后进行电镀锌得到镀锌板，其中镀锌板的镀锌层厚度为55g/m2，然后将镀锌板在具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线上进行剪切，最终得到表面板形良好，尺寸准确、各厚度段力学性能稳定的电镀锌变厚板汽车前纵梁。电镀锌变厚板汽车前纵梁的机械性能为：抗拉强度＝555MPa，屈服强度＝440MPa，延伸率＝16％，且每个厚度段抗拉强度、屈服强度和延伸率一致。
电镀锌变厚板汽车前纵梁如图1所示，由7段构成，4个等厚段：第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段，3个过渡段：第一过渡段、第二过渡段和第三过渡段，其中第一等厚段与第二等厚段通过第一过渡段1连接，第二等厚段与第三等厚段通过第二过渡段2连接，第三等厚段与第四等厚段通过第三过渡段3连接。其中第一等厚段厚度T1＝1.0±0.05mm，长度为541.5±2mm；第二等厚段厚度 T2＝1.2±0.05mm，长度为83±2mm；第三等厚段的厚度为T3＝1.6±0.05mm，长度为 191.5±2mm；第四等厚段的厚度为T4＝1.3±0.05mm，长度为61.5±2mm；第一过渡段 1到第三过渡段3的长度分别为20±2mm、82.5±2mm、30±2mm；电镀锌变厚板汽车前纵梁的总长为1010±2mm，宽度为230±1mm。
实验证明，上述制备的电镀锌变厚板汽车前纵梁每段长度精度为±2mm，厚薄公差为±0.05，同时表面质量良好，各段强度以及延伸率一致，满足成型设计要求，且材料连续，无焊缝开裂和隐裂隐患，在冲压时金属流动性好，冲压时金属流动性好，零件服役以抗冲击性能好，防腐蚀效果好。
实施例2
本实施例电镀锌变厚板汽车前纵梁，通过下述方法制备：
(1)采用的热轧酸洗等厚钢卷母材，其化学成分(按重量百分数计)为C： 0.12％、Mn：1.41％、Si：0.03％、P：0.013％、S：0.004％、Alt：0.042％、Ti：0.02％、 Nb：0.03％，其余为铁和不可避免的杂质。
(2)将热轧酸洗等厚钢卷母材在具备辊缝自动控制的变厚轧机上进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝，最终宽度为701±1mm的目标变厚卷，该目标变厚卷包括如图2所示的设计尺寸通过第四过渡段首尾相连的变厚单元，其中第四过渡的长度为23±2mm；4个依次连接的等厚段：厚度为T1＝1.01±0.05mm、长度为 539±2mm的第一等厚段、厚度为T2＝1.22±0.05mm、长度为85±2mm的第二等厚段、厚度为T3＝1.63±0.5mm、长度为189±2mm的第三等厚段和厚度为T4＝1.32±0.5mm、长度为63±2mm的第四等厚段；3个过渡段：长度为16±2mm的第一过渡段(第一过渡段连接第一等厚段和第二等厚段)、长度为79±2mm的第二过渡段(第二过渡段连接第二等厚段和第三等厚段)以及长度为26±2mm的第三过渡段(第三过渡段连接第三等厚段和第四等厚段)；然后在罩式炉中进行退火得到退火卷，其中退火工艺如下：先将温度加热到450℃，保温3h，再进行加热至退火温度650℃，保温10h后停止加热，更换冷却罩冷却，待温度降低到50℃时吊罩出炉；再将退火卷在具备辊缝自动控制的变厚板轧机上进行平整，控制第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段对应的平整延伸率分别为0.4％、0.7％、1.3％和0.9％；之后进行电镀锌得到镀锌板，其中镀锌板的镀锌层厚度为60g/m2，然后将镀锌板在具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线上进行剪切，最终得到表面板形良好，尺寸准确、各厚度段力学性能稳定的电镀锌变厚板汽车前纵梁。电镀锌变厚板汽车前纵梁的机械性能为：抗拉强度＝580MPa，屈服强度＝540MPa，延伸率＝15％，且每个厚度段抗拉强度、屈服强度和延伸率一致。
电镀锌变厚板汽车前纵梁如图1所示，由7段构成，4个等厚段：第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段，3个过渡段：第一过渡段、第二过渡段和第三过渡段，其中第一等厚段与第二等厚段通过第一过渡段1连接，第二等厚段与第三等厚段通过第二过渡段2连接，第三等厚段与第四等厚段通过第三过渡段3连接。其中第一等厚段厚度T1＝1.0±0.05mm，长度为541.5±2mm；第二等厚段厚度 T2＝1.2±0.05mm，长度为83±2mm；第三等厚段的厚度为T3＝1.6±0.05mm，长度为 191.5±2mm；第四等厚段的厚度为T4＝1.3±0.05mm，长度为61.5±2mm；第一过渡段 1到第三过渡段3的长度分别为20±2mm、82.5±2mm、30±2mm；电镀锌变厚板汽车前纵梁的总长为1010±2mm，宽度为230±1mm。
实验证明，上述制备的电镀锌变厚板汽车前纵梁每段长度精度为±2mm，厚薄公差为±0.05，同时表面质量良好，各段强度以及延伸率一致，满足成型设计要求，且材料连续，无焊缝开裂和隐裂隐患，在冲压时金属流动性好，冲压时金属流动性好，零件服役以抗冲击性能好，防腐蚀效果好。
实施例3
本实施例电镀锌变厚板汽车前纵梁，通过下述方法制备：
(1)采用的热轧酸洗等厚钢卷母材，其化学成分(按重量百分数计)为C： 0.04％、Mn：1.37％、Si：0.02％、P：0.015％、S：0.006％、Alt：0.041％、Ti：0.02％、 Nb：0.03％，其余为铁和不可避免的杂质。
(2)将热轧酸洗等厚钢卷母材在具备辊缝自动控制的变厚轧机上进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝，最终轧制宽度为701±1mm的目标变厚卷，该目标变厚卷包括如图2所示的设计尺寸通过第四过渡段首尾相连的变厚单元，其中第四过渡的长度为23±2mm；4个依次连接的等厚段：厚度为T1＝1.01±0.05mm、长度为539±2mm的第一等厚段、厚度为T2＝1.22±0.05mm、长度为85±2mm的第二等厚段、厚度为T3＝1.63±0.5mm、长度为189±2mm的第三等厚段和厚度为 T4＝1.32±0.5mm、长度为63±2mm的第四等厚段；3个过渡段：长度为16±2mm的第一过渡段(第一过渡段连接第一等厚段和第二等厚段)、长度为79±2mm的第二过渡段(第二过渡段连接第二等厚段和第三等厚段)以及长度为26±2mm的第三过渡段(第三过渡段连接第三等厚段和第四等厚段)；然后在罩式炉中进行退火得到退火卷，其中退火工艺如下：先将温度加热到330℃，保温5h，再进行加热至退火温度620℃，保温12h后停止加热，更换冷却罩冷却，待温度降低到50℃时吊罩出炉；再将退火卷在具备辊缝自动控制的变厚板轧机上进行平整，控制第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段对应的平整延伸率分别为0.3％、0.6％、1.2％和0.8％；之后进行电镀锌得到镀锌板，其中镀锌板的镀锌层厚度为61g/m2，然后将镀锌板在具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线上进行剪切，最终得到表面板形良好，尺寸准确、各厚度段力学性能稳定的电镀锌变厚板汽车前纵梁。电镀锌变厚板汽车前纵梁的机械性能为：抗拉强度＝470MPa，屈服强度＝410MPa，延伸率＝18％，且每个厚度段抗拉强度、屈服强度和延伸率一致。
实验证明，上述制备的电镀锌变厚板汽车前纵梁每段长度精度为±2mm，厚薄公差为±0.05，同时表面质量良好，各段强度以及延伸率一致，满足成型设计要求，且材料连续，无焊缝开裂和隐裂隐患，在冲压时金属流动性好，冲压时金属流动性好，零件服役以抗冲击性能好，防腐蚀效果好。
实施例4
本实施例电镀锌变厚板汽车前纵梁，通过下述方法制备：
(1)采用的热轧酸洗等厚钢卷母材，其化学成分(按重量百分数计)为C： 0.06％、Mn：1.0％、Si：0.02％、P：0.02％、S：0.01％、Alt：0.041％、Ti：0.04％、 Nb：0.05％，其余为铁和不可避免的杂质。
(2)将热轧酸洗等厚钢卷母材在具备辊缝自动控制的变厚轧机上进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝，最终轧制成宽度为701±1mm的目标变厚卷，该目标变厚卷包括如图2所示的设计尺寸通过第四过渡段首尾相连的变厚单元，其中第四过渡的长度为23±2mm；4个依次连接的等厚段：厚度为T1＝1.01±0.05mm、长度为539±2mm的第一等厚段、厚度为T2＝1.22±0.05mm、长度为85±2mm的第二等厚段、厚度为T3＝1.63±0.5mm、长度为189±2mm的第三等厚段和厚度为 T4＝1.32±0.5mm、长度为63±2mm的第四等厚段；3个过渡段：长度为16±2mm的第一过渡段(第一过渡段连接第一等厚段和第二等厚段)、长度为79±2mm的第二过渡段(第二过渡段连接第二等厚段和第三等厚段)以及长度为26±2mm的第三过渡段(第三过渡段连接第三等厚段和第四等厚段)。然后在罩式炉中进行退火得到退火卷，其中退火工艺如下：先将温度加热到400℃，保温3h，再进行加热至退火温度630℃，保温8h后停止加热，焖炉2h后更换冷却罩冷却，待温度降低到50℃时吊罩出炉；再将退火卷在具备辊缝自动控制的变厚板轧机上进行平整，控制第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段对应的平整延伸率分别为0.5％、0.7％、 1.5％和1.0％；之后进行电镀锌得到镀锌板，其中镀锌板的镀锌层厚度为61g/m2，然后将镀锌板在具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线上进行剪切，最终得到表面板形良好，尺寸准确、各厚度段力学性能稳定的电镀锌变厚板汽车前纵梁。电镀锌变厚板汽车前纵梁的机械性能为：抗拉强度＝480MPa，屈服强度＝460MPa，延伸率＝18％，且每个厚度段抗拉强度、屈服强度和延伸率一致。
实验证明，上述制备的电镀锌变厚板汽车前纵梁每段长度精度为±2mm，厚薄公差为±0.05，同时表面质量良好，各段强度以及延伸率一致，满足成型设计要求，且材料连续，无焊缝开裂和隐裂隐患，在冲压时金属流动性好，冲压时金属流动性好，零件服役以抗冲击性能好，防腐蚀效果好。
实施例5
本实施例电镀锌变厚板汽车前纵梁，通过下述方法制备：
(1)采用的热轧酸洗等厚钢卷母材，其化学成分(按重量百分数计)为C： 0.06％、Mn：1.6％、Si：0.10％、P：0.003％、S：0.007％、Alt：0.03％、Ti：0.06％、 Nb：0.07％，其余为铁和不可避免的杂质。
(2)将热轧酸洗等厚钢卷母材在具备辊缝自动控制的变厚轧机上进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝，最终轧制成宽度为701±1mm的目标变厚卷，该目标变厚卷包括如图2所示的设计尺寸通过第四过渡段首尾相连的变厚单元，其中第四过渡的长度为23±2mm；4个依次连接的等厚段：厚度为T1＝1.01±0.05mm、长度为539±2mm的第一等厚段、厚度为T2＝1.22±0.05mm、长度为85±2mm的第二等厚段、厚度为T3＝1.63±0.5mm、长度为189±2mm的第三等厚段和厚度为 T4＝1.32±0.5mm、长度为63±2mm的第四等厚段；3个过渡段：长度为16±2mm的第一过渡段(第一过渡段连接第一等厚段和第二等厚段)、长度为79±2mm的第二过渡段(第二过渡段连接第二等厚段和第三等厚段)以及长度为26±2mm的第三过渡段(第三过渡段连接第三等厚段和第四等厚段)；然后在罩式炉中进行退火得到退火卷，其中退火工艺如下：先将温度加热到390℃，保温4h，再进行加热至退火温度635℃，保温11h后停止加热，焖炉4h后更换冷却罩冷却，待温度降低到50℃时吊罩出炉；再将退火卷在具备辊缝自动控制的变厚板轧机上进行平整，控制第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段对应的平整延伸率分别为0.2％、0.6％、 1.0％和0.8％；之后进行电镀锌得到镀锌板，其中镀锌板的镀锌层厚度为61g/m2，然后将镀锌板在具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线上进行剪切，最终得到表面板形良好，尺寸准确、各厚度段力学性能稳定的电镀锌变厚板汽车前纵梁。电镀锌变厚板汽车前纵梁的机械性能为：抗拉强度＝540MPa，屈服强度＝500MPa，延伸率＝16％，且每个厚度段抗拉强度、屈服强度和延伸率一致。
实验证明，上述制备的电镀锌变厚板汽车前纵梁每段长度精度为±2mm，厚薄公差为±0.05，同时表面质量良好，各段强度以及延伸率一致，满足成型设计要求，且材料连续，无焊缝开裂和隐裂隐患，在冲压时金属流动性好，冲压时金属流动性好，零件服役以抗冲击性能好，防腐蚀效果好。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种电镀锌变厚板汽车前纵梁，其特征在于，包括基板以及设于所述基板上的镀锌层；
所述基板包含按重量百分数计的如下成分：C：0.04～0.12％、Mn：1.0～1.6％、Si≤0.1％、P≤0.02％、S≤0.01％、Alt≥0.03％、Ti≤0.06％，Nb≤0.07％，其余为铁和不可避免的杂质；
所述镀锌层的厚度为50～70g/m2。
2.根据权利要求1所述的电镀锌变厚板汽车前纵梁，其特征在于，所述电镀锌变厚板汽车前纵梁的抗拉强度为470～580MPa，屈服强度为410～540MPa，延伸率≥15％，且每个厚度段抗拉强度、屈服强度和延伸率一致。。
3.根据权利要求1所述的电镀锌变厚板汽车前纵梁，其特征在于，所述电镀锌变厚板汽车前纵梁由7段构成，包括第一等厚段、第一过渡段、第二等厚段、第二过渡段、第三等厚段、第三过渡段和第四等厚段；所述第一等厚段与所述第二等厚段通过第一过渡段连接，所述第二等厚段与所述第三等厚段通过第二过渡段连接，所述第三等厚段与所述第四等厚段连接。
4.根据权利要求3所述的电镀锌变厚板汽车前纵梁，其特征在于，所述第一等厚段厚度为1.0±0.05mm，长度为541.5±2mm；第二等厚段的厚度为1.2±0.05mm，长度为83±2mm；所述第三等厚段的厚度为1.6±0.5mm，长度为191.5±2mm；所述第四等厚段的厚度为1.3±0.5mm，长度为61.5±2mm；所述第一过渡段的长度为20±2mm；所述第二过渡段的长度为82.5±2mm；所述第三过渡段的长度为30±2mm。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的电镀锌变厚板汽车前纵梁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)根据权利要求1所述的电镀锌变厚板汽车前纵梁的基板的成分选择热轧酸洗等厚钢卷；
(2)所述热轧酸洗等厚钢卷经变厚轧制、退火、平整、电镀锌和剪切得到电镀锌变厚板汽车前纵梁。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述变厚轧制工艺为：将热轧酸洗等厚钢卷进行变厚轧制，并根据目标厚度实时控制辊缝得到目标变厚卷；所述目标变厚卷包括多个通过过渡段连接的变厚单元，所述变厚单元具备依次连接的4个等厚段，所述4个等厚段通过过渡段连接，其依次包括厚度为1.01±0.05mm的第一等厚段、厚度为1.22±0.05mm的第二等厚段、厚度为1.63±0.05mm的第三等厚段、厚度为1.32±0.05mm的第四等厚段。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述退火工艺为：将变厚轧制的变厚卷置于罩式炉中退火，先将温度加热至330～450℃，保温3～5h，再加热至退火温度620～650℃，保温8～12h后停止加热，更换冷却罩冷却，待温度降至≤50℃时吊罩出炉。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述平整过程中，控制所述第一等厚段、第二等厚段、第三等厚段和第四等厚段对应的平整延伸率分别为0.2～0.5％、0.6～0.8％、1.0～1.5％和0.8～1.0％。。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述剪切过程中，采用测厚仪和测长轮采集厚度和长度数据，生成变厚板轮廓图，以任意一个等厚段的拐点为基准，进行自动剪切。
10.根据权利要求5～9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述变厚轧制和所述平整过程均采用在具有辊缝自动控制的变厚板轧机；和/或
所述退火工艺采用全氢罩式炉；和/或
所述剪切过程采用具有段落自动识别补偿的变厚板剪切线。
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