本发明涉及一种汽车扭力梁用焊接钢管的制造方法，属于金属材料加工技术领域。
背景技术：
改革开放以来，中国汽车产业发展迅猛，进入新世纪以后，无论是产量和销量，更是呈现爆发式增长，特别是至2010年产销突破1800万辆以后，我国已经成为全球最大的汽车生产和消费国，我国的汽车市场被认为是未来发展潜力最大的市场。汽车产业成为国民经济重要的支柱产业，已经形成了比较完整的工业体系，也成为体现国家竞争力的标志性产业。
但随着汽车产业的迅速发展，带来的一系列的问题也逐步显现，全球气候变暖日益加剧，雾霾天气愈显严重，国际原油供求矛盾逐步加深，所以世界各国在汽车工业的发展上也从单纯的量的发展转而更注重质的提升，140多个国家参与签订了《京都协定书》。而我国在今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头，由此带来的能源紧张和环境污染问题将更加突出。
在此背景下，加快培育和发展节能（轻量化）汽车与新能源汽车，既是有效缓解能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展的紧迫任务，也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。因此，轻量化成为目前最受关注的方案，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化对汽车节油、降低排放、改善性能、汽车产业健康发展都具有重要意义，是现代汽车工业技术发展的方向。权威研究显示，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%，排放降4%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3~0.6升，二氧化碳排放可减少约5克/公里；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。
而汽车扭力梁悬架作为应用最广泛的汽车悬架系统，它的技术改进和轻量化进程也极大的影响着汽车行业的发展。随着汽车扭力梁成型工艺的不断进步，工艺方式从最初的板材冷冲压，向管材冷冲压、管材热冲压和管材液压成形方向发展，新的成型方式使扭力梁产品比以往产品刚度、柔性更好，尺寸精度更高，使用寿命更长，重量更轻。
而新的成型工艺依赖于优质、高性能的焊管产品。由于国内汽车用钢管的技术进步受制于原料的研发，而整个采供链又较长，不能直接面对整车生产厂家，所以在整个汽车产业供应链中一直是个薄弱环节，所以至今汽车用高质量高附加值的钢管大多仍依赖进口。
为此，本公司结合高校的研究、实验及人才优势、苏嘉集团的产业化优势及上海宝钢集团的研发实力，研发汽车扭力梁用焊接钢管的制造，该产品的研发成功将促进汽车零配件国产化的进程，填补国内在该领域的空白。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种汽车扭力梁用焊接钢管的制造方法，采用该方法加工的扭力梁用焊接钢管强度高、韧性好，焊缝强度高，在承受较大的塑性变形后仍可保持较高的强韧性。
按照本发明提供的技术方案：汽车扭力梁用焊接钢管的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
1）、带钢裁剪：将外购的宽钢卷在纵剪机上纵剪成带钢，根据扭力梁用焊接钢管产品所需的直径确定带钢的宽度；
2）、酸洗处理：将纵剪好的带钢依次连续地通过酸洗槽、冷水槽和热水槽，酸洗槽中的酸洗液采用盐酸，带钢经过酸洗后先送入冷水槽采用高压水冲洗，然后再送入热水槽烫洗，出热水槽后再烘干；
3）、冷轧：酸洗后的带钢通过轧机进行冷轧，冷轧后带钢的厚度等于扭力梁用焊接钢管产品所需的厚度减去0.05~0.15mm；
4）、辊弯成型及焊接：将冷轧后的带钢送入成型机中采用W弯曲成型法作成圆加工，成圆后的带钢在焊机上焊成直缝焊管，焊机参数设定为：焊接功率为190~220KW，焊接速度为18~22m/min，挤压量为1.5~2mm；
5）、焊缝纯净化处理：在成型焊接过程中对焊接区域使用高压氮气冲洗，具体为在距离焊接区域50cm处安装高压氮气喷气孔，使高压氮气充满整个焊接区域，从而为焊接过程提供气体保护，降低焊接过程中氧化夹杂物的产生，提高焊缝夹杂的排除效率；同时，在直缝焊管尚未冷却时，采用去毛刺刀铣平焊管焊缝处的毛刺，包括去除焊管外表面的外毛刺和焊管内部的毛刺；
6）、磷化、皂化处理：将直缝焊管依次浸入磷化池和皂化池中，进行磷化、皂化处理，磷化、皂化后的直缝焊管送入轧头机中进行轧头，使焊管管端直径达到所需尺寸；
7）冷拔处理：将直缝焊管送入冷拔机进行冷拔，冷拔时，夹持住打尖处理后的端头，同时在焊管内插入芯轴，再使焊管穿过带有锥度的最小孔径小于焊管外径的模具孔，使焊管内外管径均匀收缩变形，焊管长度方向上得以延展，根据不同的工艺要求进行冷拔1~3次，以得到所需要的尺寸；
8）、淬火处理：冷拔处理后的直缝焊管送入淬火炉，加热至820~840℃，保温30~50min，然后通过油冷的方式冷却，再将直缝焊管送入回火炉，加热至480~500℃，最后通过水冷的方式将焊管冷却。
作为本发明的进一步改进，所述步骤1）中的钢卷材质为BR1500HS。
作为本发明的进一步改进，所述步骤2）中，酸洗槽中盐酸的浓度为120~160g/L；冷水槽中的冲洗温度为10~30℃，冲洗压力为8~10kg/cm2；热水槽中的烫洗温度为90~100℃；带钢经过酸洗槽、冷水槽和热水槽的车速和烘干的车速均为30~40m/分钟，烘干温度为100~120℃。
作为本发明的进一步改进，所述步骤6）中的磷化液是体积浓度为10~11%的锌钙磷化液，磷化液的温度为65~75℃，直缝焊管在磷化液中的浸渍时间为25~30分钟。
作为本发明的进一步改进，所述步骤6）中的皂化液成分包括润滑剂、水和皂粉，其中，润滑剂和水的质量比为1：（18~20），皂粉用量为50~60KG/吨皂化液，皂化液温度为65~75℃，直缝焊管在皂化液中的浸渍时间为10~25分钟。
作为本发明的进一步改进，所述制造方法还包括表面处理步骤，表面处理步骤在淬火处理步骤之后，表面处理步骤的具体操作为：先使用高温压缩空气对直缝焊管表面进行吹气，去除冷却水，再将除锈剂喷涂覆盖在直缝焊管的表面，最后用高温压缩空气再次对直缝焊管的表面进行吹气，在将除锈剂吹去的同时，高温压缩空气将直缝焊管表面剩余的除锈剂烘干，在焊管的表面形成一层除锈剂保护膜。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明制造方法加工的扭力梁用焊接钢管强度高、韧性好，焊缝强度高，在承受较大的塑性变形后仍可保持较高的强韧性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
制造Φ103×3.5mm规格的汽车扭力梁用焊接钢管，包括如下步骤：
1）、带钢裁剪：根据扭力梁用焊接钢管产品所需的直径，将外购的厚度5mm×宽度1280mm的钢卷在纵剪机上纵剪成宽度为322mm的带钢；所述带钢的材质为BR1500HS；
2）、酸洗处理：将纵剪好的带钢依次连续地通过酸洗槽、冷水槽和热水槽，酸洗槽中的酸洗液采用盐酸，盐酸的浓度为120g/L；带钢经过酸洗后先送入冷水槽采用高压水冲洗，冷水槽中的冲洗温度为10℃，冲洗压力为10kg/cm2；然后再送入热水槽烫洗，烫洗温度为100℃，出热水槽后再烘干，烘干温度为100℃；热水槽中的带钢经过酸洗槽、冷水槽和热水槽的车速和烘干的车速均为30m/分钟，
3）、冷轧：酸洗后的带钢通过轧机进行冷轧，冷轧后带钢的厚度等于扭力梁用焊接钢管产品所需的厚度减去0.05mm；
4）、辊弯成型及焊接：将冷轧后的带钢送入成型机中采用W弯曲成型法作成圆加工，成圆后的带钢在焊机上焊成直缝焊管，焊机参数设定为：焊接功率为190KW，焊接速度为18m/min，挤压量为1.5mm；
5）、焊缝纯净化处理：在成型焊接过程中对焊接区域使用高压氮气冲洗，具体为在距离焊接区域50cm处安装高压氮气喷气孔，使高压氮气充满整个焊接区域，从而为焊接过程提供气体保护，降低焊接过程中氧化夹杂物的产生，提高焊缝夹杂的排除效率；同时，在直缝焊管尚未冷却时，采用去毛刺刀铣平焊管焊缝处的毛刺，包括去除焊管外表面的外毛刺和焊管内部的毛刺；
6）、磷化、皂化处理：将直缝焊管依次浸入磷化池和皂化池中，进行磷化、皂化处理；磷化池中的磷化液是体积浓度为10%的锌钙磷化液，磷化液的温度为75℃，直缝焊管在磷化液中的浸渍时间为25分钟；皂化池中的皂化液成分包括润滑剂、水和皂粉，其中，润滑剂和水的质量比为1： 18，皂粉用量为50KG/吨皂化液，皂化液温度为75℃，直缝焊管在皂化液中的浸渍时间为10分钟；磷化、皂化后的直缝焊管送入轧头机中进行轧头，使焊管管端直径达到所需尺寸；
7）冷拔处理：将直缝焊管送入冷拔机进行冷拔，冷拔时，夹持住打尖处理后的端头，同时在焊管内插入芯轴，再使焊管穿过带有锥度的最小孔径小于焊管外径的模具孔，使焊管内外管径均匀收缩变形，焊管长度方向上得以延展，根据工艺要求进行冷拔2次，以得到所需要的尺寸；
8）、淬火处理：冷拔处理后的直缝焊管送入淬火炉，加热至820℃，保温50min，然后通过油冷的方式冷却，再将直缝焊管送入回火炉，加热至480℃，最后通过水冷的方式将焊管冷却；
9）、表面处理：先使用高温压缩空气对直缝焊管表面进行吹气，去除冷却水，再将除锈剂喷涂覆盖在直缝焊管的表面，最后用高温压缩空气再次对直缝焊管的表面进行吹气，在将除锈剂吹去的同时，高温压缩空气将直缝焊管表面剩余的除锈剂烘干，在焊管的表面形成一层除锈剂保护膜；
10）、检验测试：实施例1制备的钢管焊后压扁试验达到90度和0度全压扁融合线无裂纹；扩口试验，扩口率≥17%，管体（包括焊缝）不开裂；产品后续热成型、冲压后壁厚均匀，力学性能稳定，强度达到1500Mpa。
实施例2
制造Φ103×3.5mm规格的汽车扭力梁用焊接钢管，包括如下步骤：
1）、带钢裁剪：根据扭力梁用焊接钢管产品所需的直径，将外购的厚度5mm×宽度1280mm的钢卷在纵剪机上纵剪成宽度为322mm的带钢；所述带钢的材质为BR1500HS；
2）、酸洗处理：将纵剪好的带钢依次连续地通过酸洗槽、冷水槽和热水槽，酸洗槽中的酸洗液采用盐酸，盐酸的浓度为140g/L；带钢经过酸洗后先送入冷水槽采用高压水冲洗，冷水槽中的冲洗温度为20℃，冲洗压力为9kg/cm2；然后再送入热水槽烫洗，烫洗温度为95℃，出热水槽后再烘干，烘干温度为110℃；热水槽中的带钢经过酸洗槽、冷水槽和热水槽的车速和烘干的车速均为35m/分钟，
3）、冷轧：酸洗后的带钢通过轧机进行冷轧，冷轧后带钢的厚度等于扭力梁用焊接钢管产品所需的厚度减去0.10mm；
4）、辊弯成型及焊接：将冷轧后的带钢送入成型机中采用W弯曲成型法作成圆加工，成圆后的带钢在焊机上焊成直缝焊管，焊机参数设定为：焊接功率为205KW，焊接速度为20m/min，挤压量为1.8mm；
5）、焊缝纯净化处理：在成型焊接过程中对焊接区域使用高压氮气冲洗，具体为在距离焊接区域50cm处安装高压氮气喷气孔，使高压氮气充满整个焊接区域，从而为焊接过程提供气体保护，降低焊接过程中氧化夹杂物的产生，提高焊缝夹杂的排除效率；同时，在直缝焊管尚未冷却时，采用去毛刺刀铣平焊管焊缝处的毛刺，包括去除焊管外表面的外毛刺和焊管内部的毛刺；
6）、磷化、皂化处理：将直缝焊管依次浸入磷化池和皂化池中，进行磷化、皂化处理；磷化池中的磷化液是体积浓度为11%的锌钙磷化液，磷化液的温度为70℃，直缝焊管在磷化液中的浸渍时间为28分钟；皂化池中的皂化液成分包括润滑剂、水和皂粉，其中，润滑剂和水的质量比为1：19，皂粉用量为55KG/吨皂化液，皂化液温度为70℃，直缝焊管在皂化液中的浸渍时间为20分钟；磷化、皂化后的直缝焊管送入轧头机中进行轧头，使焊管管端直径达到所需尺寸；
7）冷拔处理：将直缝焊管送入冷拔机进行冷拔，冷拔时，夹持住打尖处理后的端头，同时在焊管内插入芯轴，再使焊管穿过带有锥度的最小孔径小于焊管外径的模具孔，使焊管内外管径均匀收缩变形，焊管长度方向上得以延展，根据工艺要求进行冷拔2次，以得到所需要的尺寸；
8）、淬火处理：冷拔处理后的直缝焊管送入淬火炉，加热至830℃，保温40min，然后通过油冷的方式冷却，再将直缝焊管送入回火炉，加热至490℃，最后通过水冷的方式将焊管冷却；
9）、表面处理：先使用高温压缩空气对直缝焊管表面进行吹气，去除冷却水，再将除锈剂喷涂覆盖在直缝焊管的表面，最后用高温压缩空气再次对直缝焊管的表面进行吹气，在将除锈剂吹去的同时，高温压缩空气将直缝焊管表面剩余的除锈剂烘干，在焊管的表面形成一层除锈剂保护膜；
10）、检验测试：实施例2制备的钢管焊后压扁试验达到90度和0度全压扁融合线无裂纹；扩口试验，扩口率≥17%，管体（包括焊缝）不开裂；产品后续热成型、冲压后壁厚均匀，力学性能稳定，强度达到1500Mpa。
实施例3
制造Φ103×3.5mm规格的汽车扭力梁用焊接钢管，包括如下步骤：
1）、带钢裁剪：根据扭力梁用焊接钢管产品所需的直径，将外购的厚度5mm×宽度1280mm的钢卷在纵剪机上纵剪成宽度为322mm的带钢；所述带钢的材质为BR1500HS；
2）、酸洗处理：将纵剪好的带钢依次连续地通过酸洗槽、冷水槽和热水槽，酸洗槽中的酸洗液采用盐酸，盐酸的浓度为160g/L；带钢经过酸洗后先送入冷水槽采用高压水冲洗，冷水槽中的冲洗温度为30℃，冲洗压力为8kg/cm2；然后再送入热水槽烫洗，烫洗温度为90℃，出热水槽后再烘干，烘干温度为120℃；热水槽中的带钢经过酸洗槽、冷水槽和热水槽的车速和烘干的车速均为40m/分钟，
3）、冷轧：酸洗后的带钢通过轧机进行冷轧，冷轧后带钢的厚度等于扭力梁用焊接钢管产品所需的厚度减去0.15mm；
4）、辊弯成型及焊接：将冷轧后的带钢送入成型机中采用W弯曲成型法作成圆加工，成圆后的带钢在焊机上焊成直缝焊管，焊机参数设定为：焊接功率为220KW，焊接速度为22m/min，挤压量为2mm；
5）、焊缝纯净化处理：在成型焊接过程中对焊接区域使用高压氮气冲洗，具体为在距离焊接区域50cm处安装高压氮气喷气孔，使高压氮气充满整个焊接区域，从而为焊接过程提供气体保护，降低焊接过程中氧化夹杂物的产生，提高焊缝夹杂的排除效率；同时，在直缝焊管尚未冷却时，采用去毛刺刀铣平焊管焊缝处的毛刺，包括去除焊管外表面的外毛刺和焊管内部的毛刺；
6）、磷化、皂化处理：将直缝焊管依次浸入磷化池和皂化池中，进行磷化、皂化处理；磷化池中的磷化液是体积浓度为11%的锌钙磷化液，磷化液的温度为65℃，直缝焊管在磷化液中的浸渍时间为30分钟；皂化池中的皂化液成分包括润滑剂、水和皂粉，其中，润滑剂和水的质量比为1：20，皂粉用量为60KG/吨皂化液，皂化液温度为65℃，直缝焊管在皂化液中的浸渍时间为25分钟；磷化、皂化后的直缝焊管送入轧头机中进行轧头，使焊管管端直径达到所需尺寸；
7）冷拔处理：将直缝焊管送入冷拔机进行冷拔，冷拔时，夹持住打尖处理后的端头，同时在焊管内插入芯轴，再使焊管穿过带有锥度的最小孔径小于焊管外径的模具孔，使焊管内外管径均匀收缩变形，焊管长度方向上得以延展，根据工艺要求进行冷拔2次，以得到所需要的尺寸；
8）、淬火处理：冷拔处理后的直缝焊管送入淬火炉，加热至840℃，保温30min，然后通过油冷的方式冷却，再将直缝焊管送入回火炉，加热至500℃，最后通过水冷的方式将焊管冷却；
9）、表面处理：先使用高温压缩空气对直缝焊管表面进行吹气，去除冷却水，再将除锈剂喷涂覆盖在直缝焊管的表面，最后用高温压缩空气再次对直缝焊管的表面进行吹气，在将除锈剂吹去的同时，高温压缩空气将直缝焊管表面剩余的除锈剂烘干，在焊管的表面形成一层除锈剂保护膜；
10）、检验测试：实施例3制备的钢管焊后压扁试验达到90度和0度全压扁融合线无裂纹；扩口试验，扩口率≥17%，管体（包括焊缝）不开裂；产品后续热成型、冲压后壁厚均匀，力学性能稳定，强度达到1500Mpa。
本发明所使用的钢卷可以采用市售常规的材质为BR1500HS的钢卷，在上述各实施例中所采用的为宝钢集团生产的钢卷
本发明所使用的锌钙磷化液可以采用市售常规的锌钙系磷化液，在上述各实施例中所采用的为江阴锦宏化学处理有限公司生产的锌钙磷化液。
本发明皂化液中所使用的润滑剂可以采用市售常规的润滑剂，在上述各实施例中所采用的为上海化工七厂生产的润滑剂。