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无锡汽车传动轴用冷拔精密无缝钢管
技术焊管质量控制、焊管热处理工艺研究、冷拔最终变形与最终热处理工艺等试验研究情况，经过采
取精密焊管加冷拔结合的方式，并实施相关的研究措施。结果表明，精密钢管厂研制高强度汽车传
动轴用冷拔精密焊管制定的相关技术应用于钢管生产，钢管各项技术指标符合用户要求，高强度汽
车传动轴管适合于制造载重车传动轴。
关键词：高强度；汽车传动轴；焊管；冷拔
０ 前言
汽车传动轴是汽车传动系统的主要部件之一
（传动轴结构见图１），需要在不同轴心的两轴间
甚至在工作过程中相对位置不断变化的两轴间传
递动力。传动轴一般都在比较恶劣的环境中工
作，它要频繁地承受扭转、压缩、剪切、冲击等多种
交变应力的作用。因此作为传动轴的重要组成部
分———传动轴管对材质、性能、尺寸精度都有严格
的要求。
对于一般汽车传动轴用管来说，采用直缝
电焊钢管生产，就可满足使用要求。但是，随
着汽车技术的发展，要求传动轴用管壁厚更薄
（≤２．５ｍｍ）、强度更大（≥５４０ＭＰａ）、静扭值更
大（≥２１７０Ｎ·ｍ）。单纯的直缝电焊钢管生产
已经不能满足上述要求。
图１ 传动轴结构
·６５·
2011年第１期
１ 技术要求
１．１ 技术要求
此次研制是基于上海某传动轴有限公司开发
长城哈弗载重车传动轴，要求研制６３．５ｍｍ×
１．６５ｍｍ传动轴用管。有关化学成分、尺寸及允
许偏差以及机械性能的要求如表１－３所示。
表１ ６３．５ｍｍ×１．６５ｍｍ传动轴
（Ｂ４４０ＱＺＲ，４４０ＱＺ）用管化学成分％
ｗＣ ｗＳｉ ｗＭｎ ｗＰ ｗＳ ｗＮｂ
≤０．１２ __________≤０．５ ≤１．３０ ≤０．０３０ ≤０．０２５ ≤０．０４
表２ ６３．５ｍｍ×１．６５ｍｍ传动轴用管允许偏差
内径允许偏差／
ｍｍ
壁厚允许偏差／
ｍｍ 外径椭圆度
同一截面
壁厚差
±０．１５ ±０．１５ ７５％内径公差５０％壁厚公差
表３ ６３．５ｍｍ×１．６５ｍｍ传动轴用管机械性能
抗拉强度／ＭＰａ 屈服强度／ＭＰａ 伸长率／％
≥５４０ ≥４９０ ≥８
１．２ 工艺试验
１．２．１ 压扁试验
钢管应做压扁试验。钢管压板间距离Ｈ为
３／４Ｄ，压扁后试样上不得出现裂缝、裂口或焊缝
开裂。
１．２．２ 扩口试验
钢管应做扩口试验。顶芯锥度为６０°，扩口
率为外径的８％；扩口后试样上不得出现裂缝、裂
口或焊缝开裂。
１．２．３ 静扭试验
钢管静扭屈服扭矩≥２１７０Ｎ·ｍ。
静扭试验由需方进行。
另外，钢管的直线度应≤０．３０ｍｍ／ｍ。
２ 研制方案及工艺
２．１ 分析
（１）原材料 由于传动轴管体与十字轴是焊
接连接，为了焊接性能的可靠、钢管又具有较高的
强韧性，传动轴管材质多为碳锰钢（０．11％Ｃ、１．０％
Ｍｎ）。Ｂ４４０ＱＺＲ、Ｂ４８０ＱＺＲ是宝钢于１９９１年为开
发斯太尔载重汽车用传动轴管试制的热轧带卷，其
化学成分、力学性能见表４。目前，由太钢生产的
４４０ＱＺ被广泛应用于汽车传动轴管的生产。
表４ Ｂ４４０ＱＺＲ、Ｂ４８０ＱＺＲ化学成分、力学性能
ｗＣ ｗＳｉ ｗＭｎ ｗＰ ｗＳ ｗＮｂ 抗拉强度／ＭＰａ 屈服强度／ＭＰａ 伸长率／％
Ｂ４４０ＱＺＲ ≤０．１２ ≤０．５０ ≤１．３０ ≤０．０３０≤０．０２５ ≤０．０４ ４４０－５７０ ≥３２０ ≥１５
Ｂ４８０ＱＺＲ ≤０．１６ ≤０．５０ ≤１．５０ ≤０．０３０≤０．０３５ — ４８０－５８０ ≥３５５ ≥２１
（２）强度 由于汽车传动轴在工作中既要承受
随机变化的交变载荷，又要承受启动、制动以及因道
路状况而引起的冲击载荷，因此钢管必须具有较高
的强度和塑性。一般传动轴管强度为≥４９０ＭＰａ。
本次试制传动轴管的强度要求为≥５４０ＭＰａ。
（３）尺寸精度 汽车传动轴是在高速旋转状
态下传递扭矩的，只有钢管的几何尺寸和形状达到
一定的精度，才能使传动轴的质量中心接近于回转
中心，确保汽车在高速行驶时保持平稳。因此，钢
管必须具有较高的圆度、壁厚均匀性及直线度。
（４）工艺性能 因传动轴制造时要对钢管进
行收缩或扩口加工，总成后还要进行静扭试验。
因此，钢管良好的工艺性能是保证传动轴质量的
一个重要性能。
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