本发明属于钢材加工，具体涉及一种2000mpa级超高强钢的激光软化方法。
背景技术：
1、近年来，新能源汽车发展迅速，车企在新车型中使用超高强钢试样的比例逐渐增加。这是因为使用超高强钢试样来替代传统钢制造白车身，在使用更少料厚的同时能获得更高的强度，在实现减重的同时也大幅加强了汽车的碰撞性能，超高强试样的车身拥有更高的强度和抗变形能力。
2、超高强度钢是用于制造承受较高应力结构件的一类合金钢。一般屈服强度大于1180mpa，抗拉强度大于1380mpa。这类钢一般具有足够的韧性及较高的比强度和屈强比，还有良好的焊接性和成形性。按照合金化程度和显微组织，可分为低合金、中合金和高合金超高强度钢三类。2018年2月，研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢，荣获2017年度科学十大进展。
3、为了获得更好的碰撞性能，车企使用的超高强钢强度不断增加，目前已有车身试样应用了2000mpa级的超高强钢，其硬度一般超过600hv，如此高的硬度会导致spr铆接时需要更高的铆模力，同时铆钉容易压弯变形。
4、对于上述难点，行业一般可通过对2000mpa级的超高强钢试样进行预开孔，再进行铆接；或者通过局部回火降低铆接区域的硬度，提高塑性，形成局部软区。
5、现有采用的软化技术有：
6、1、采用模具软区技术，将需要软化的整段区域在热冲压时，利用高温模具降低冷速，使奥氏体转变为铁素体和珠光体组织，获得低硬度软区。
7、2、采用感应加热、火焰加热技术，将超高强后的试样所需软化的区域或整段区域进行加热回火，获得低硬度软区。
8、激光热处理是以高能量激光束快速扫描工件，使被照射的金属或合金表面温度以极快速度升高到相变点以上，激光束离开被照射部位时，由于热传导作用，处于冷态的基体使其迅速冷却而进行自冷淬火，得到较细小的硬化层组织，硬度一般高于常规淬火硬度。处理过程中工件变形极小，适用于其他淬火技术不能完成或难以实现的某些工件或工件局部部位的表面强化。激光热处理自动化程度较高，硬化层深度和硬化面积可控性好。该技术主要用于强化汽车零部件或工模具的表面，提高其表面硬度、耐磨性、耐蚀性以及强度和高温性能等，如汽车发动机缸孔、曲轴、冲压模具、铸造型板等的激光热处理。激光热处理工艺流程为：预处理(表面清理及预置吸光涂层)激光淬火(确定硬化模型及淬火工艺参数)-质量检测(宏观及微观检测)。
9、激光热处理是利用高功率密度的激光束对金属进行表面处理的方法，它可以对金属实现相变硬化(或称作表面淬火、表面非晶化、表面重熔淬火)、表面合金化等表面改性处理，产生用其大表面淬火达不到的表面成分、组织、性能的改变。经激光处理后，铸铁表面硬度可以达到hrc60度以上，中碳及高碳的碳钢，表面硬度可达hrc70度以上，从而提高起抗磨性，抗疲劳，耐腐蚀，抗氧化等性能，延长其使用寿命。激光热处理技术与其它热处理如高频淬火，渗碳，渗氮等传统工艺相比，具有以下特点:
10、1、无需使用外加材料，仅改变被处理材料表面的组织结构.处理后的改性层具有足够的厚度，可根据需要调整深浅一般可达0.1-0.8mm。
11、2、处理层和基体结合强度高.激光表面处理的改性层和基体材料之间是致密的冶金结合，而且处理层表面是致密的冶金组织，具有较高的硬度和耐磨性。
12、3、被处理件变形极小，由于激光功率密度高，与零件的作用时间很短(10-2-10秒)，故零件的热变形区和整体变化都很小。故适合于高精度零件处理，作为材料和零件的最后处理工序。
13、4、加工柔性好，适用面广。利用灵活的导光系统可随意将激光导向处理部分，从而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等，可进行选择性的局部处理。
技术实现思路
1、现有采用的软化技术的缺点如下：
2、1、模具软区技术模具成本高，开发困难，控温均匀性不佳，能耗高；软区区域较小时受传热影响大，温度稳定性差，若选择大面积软化则会损失试样自身强度。
3、感应加热对软区形状有一定要求，控温较难；火焰加热技术温度均匀性差；都存在能耗高、工装复杂、软区均匀性差、热影响范围大、试样易变形等问题。
4、为了解决上述存在的技术问题，本技术提供如下技术方案：
5、本发明针对于局部软化技术，提供一种2000mpa级的超高强钢的激光软化工艺。利用激光加热技术解决现有局部软化工艺的控温均匀性差、能耗高、软区硬度稳定性差、热影响区宽等问题，同时提供一套针对2000mpa级超高强钢的激光软化工艺参数。
6、本发明提供一种2000mpa级超高强钢的激光软化方法，所述2000mpa级超高强钢的硬度为520-700hv，抗拉强度为1700-2200mpa；
7、所述激光软化方法，包括如下步骤：
8、s1：将所述2000mpa级超高强钢的软化区域进行激光软化，得到激光软化的超高强钢；激光软化前，将2000mpa级超高强钢摆放激光软化工作台上，根据所需软区形状设定加工路径和激光参数。
9、所述激光软化时采用矩形激光光斑，激光软化的温度为200℃至ac1，其中ac1为2000mpa级超高强钢中奥氏体转变开始的温度；使用矩形光斑来激光软化其能量分布更均匀。
10、该工艺所述的激光扫描速度为1-40mm/s，具体与试样厚度有关，试样越厚所需扫描速度越小才能保证软区性能的一致性。当0.8mm≤t＜1mm，激光扫描速度≤40mm/s；当1mm≤t＜1.6mm，激光扫描速度≤25mm/s；当1.6mm≤t＜2mm，激光扫描速度≤15mm/s；当2mm≤t＜5mm，激光扫描速度≤10mm/s；其中t为2000mpa级超高强钢的厚度；
11、s2：对激光软化的超高强钢进行冷却，完成所述激光软化方法。
12、优选的，所述步骤s1中，矩形激光光斑的长度为5-40mm，宽度为1-8mm。
13、优选的，所述步骤s1中，当矩形激光光斑进行交叠扫描时，交叠率为5-20％。
14、优选的，所述步骤s1中，激光软化的离焦量为-10mm～+20mm。
15、优选的，所述步骤s1中，激光软化时，入射激光与软化区域表面的角度为45-90°。
16、优选的，所述步骤s1中，激光软化的激光器功率为100-6000w。
17、进一步地，所述步骤s1中，激光软化由温控模式或功率模式控制；所述温控模式时，激光软化的温度为200℃-ac1，所述ac1为2000mpa级超高强钢奥氏体转变开始温度；所述功率模式时，激光软化的功率为800-4000w。
18、优选的，所述步骤s2中，冷却的方法为空冷。
19、本发明还提供一种上述激光软化方法制备得到的超高强钢。
20、优选的，所述超高强钢的软化区域的硬度为310-500hv，抗拉强度为1000-1600mpa，延伸率为5-12％。
21、本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
22、(1)本发明使用激光作为热源，加工过程简单高效，能耗低，能量利用率高。
23、(2)本发明提供了2000mpa级超高强钢的激光软化工艺参数和对应的软区性能指标。
1.一种2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述2000mpa级超高强钢的硬度为520-700hv，抗拉强度为1700-2200mpa；
2.如权利要求1所述2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述步骤s1中，矩形激光光斑的长度为5-40mm，宽度为1-8mm。
3.如权利要求1所述2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述步骤s1中，当矩形激光光斑进行交叠扫描时，交叠率为5-20％。
4.如权利要求1所述2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述步骤s1中，激光软化的离焦量为-10mm～+20mm。
5.如权利要求1所述2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述步骤s1中，激光软化时，入射激光与软化区域表面的角度为45-90°。
6.如权利要求1所述2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述步骤s1中，激光软化的激光器功率为100-6000w。
7.如权利要求6所述2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述步骤s1中，激光软化由温控模式或功率模式控制；所述功率模式时，激光软化的功率为800-4000w。
8.如权利要求1所述2000mpa级超高强钢的激光软化方法，其特征在于，所述步骤s2中，冷却的方法为空冷。
9.一种权利要求1-8中任一项所述激光软化方法制备得到的超高强钢。
10.如权利要求9所述的超高强钢，其特征在于，所述超高强钢的软化区域的硬度为310-500hv，抗拉强度为1000-1600mpa，延伸率为5-12％。
