随着汽车市场需求的不断变化，汽车用钢也逐渐呈现轻量化和高强化的趋势。宝钢已开发出主要面向欧美汽车市场上需要的GI（纯锌热镀锌）高强钢生产技术。日系汽车公司如丰田、本田、日产等陆续提出使用GA（合金化热镀锌）超高强钢最高1180MPa级的汽车板需求，日本制铁可以稳定生产GA 1180MPa超高强钢，批量供应汽车用户。国内以宝钢为例，生产的GA高强钢强度等级在590MPa及以下，无法实现批量稳定生产GA超高强钢。
GA超高强钢在生产中遇到很多“卡脖子”难题，主要是：
1）从酸连轧工序看，超高强钢表面氧化膜致密难酸洗；管道易堵塞；原有的酸洗装备不能适应超高强钢生产；原有轧机仅具备生产590MPa级高强钢的能力。
2）通板性差，焊接困难，焊缝断带频发，已有焊接参数不适用于超高强钢，焊缝质量检查靠人工肉眼，准确率低。以1180MPa为例，板形极为复杂，炉内容易跑偏断带。
3）GA超高强钢入锌锅板温高，引起炉篦子内锌灰/渣多，底渣泛起引起质量缺陷。
4）超高强钢在热镀锌合金化过程中导磁性差，引起感应加热器跳电，已有装备无法生产超高强钢。
从酸洗到轧机再到热镀锌装备，不具备超高强钢的生产能力；从控制技术上看，缺乏相关工艺制度和规范。
项目组针对酸洗、轧机和镀锌的难题，梳理出每项难题的关键研究内容，并制定了研发的预期目标。从技术到装备到工艺的综合研发，目标是批量生产GA超高强钢汽车板。
2.1 GA 超高强钢酸洗核心技术及装备的开发
2.1.1 技术难点
1）超高强钢基板表面氧化铁皮致密，与基板的结合力强，已有技术很难准确把握酸洗终了时间，从而造成欠酸洗或过酸洗，影响后续热镀锌表面合金化质量。
2）以1180MPa为代表的超高强钢基板，较其他钢种表面富含硅、锰元素，酸洗过程中会产生大量难溶物，容易堵塞循环系统，影响酸洗效率。
2.1.2 解决方案
首创电位导零法，精确控制酸洗终了时间，并研发电位检测装备，为热镀锌合金化工序提供优质基板表面质量。
已有技术需将80℃酸液在沉降罐降温至40℃，除硅泥后再升温到80℃，自主开发恒温（高温）除硅技术及装备，开发高温凝结剂，不仅效率高，还能达到高温除硅目的。
2.1.3 实施效果
准确地获得超高强钢基板表面不同氧化膜厚度酸洗结束时间，解决了基板欠酸洗的难题。酸洗液除硅装置硅泥去除率达到88%，比传统低温除硅系统节约能耗18%。解决了1180MPa酸洗循环系统经常堵塞、除硅效率低的难题。
2.2 GA 超高强钢稳定通板技术及装备研发
2.2.1 技术难点
1）超高强钢碳和合金元素含量更高，焊接区域易产生裂纹，内部产生虚焊，从而引起退火炉内高温下焊缝断带。
2）以1180MPa为代表的 超高强钢产品板形复杂，带钢在退火炉高温、高速运行时容易发生跑偏，导致炉内断带。
2.2.2 解决方案
通过焊接测试拓展了GA 1180MPa等超高强钢产品的焊接参数，结合大数据分析及智能控制，实现焊缝质量提升。
研究炉内跑偏机理，优化炉辊凸度，通过带钢温度动态控制模型稳定通板速度，开发了基于图像识别的带钢跑偏预警系统，以替代人工肉眼监控。
2.2.3 实施效果
由焊接质量波动引起的断带次数从以前的每年3.75次降低为0。虚焊判断率为100%，实现了机组连续稳定的通板。1180MPa超高强钢炉内跑偏断带次数由以前每年4-5次降为0。
2.3 GA超高强钢露铁、锌渣缺陷治理及核心装备研发
2.3.1 技术难点
1）以1180MPa超高强钢为例，入锌锅板温比其他钢种高20℃，因此炉篦子内锌液面的锌灰蒸发量较大，引起锌灰露铁缺陷。
2）GA超高强钢入锌锅板温高，带钢表面更多的铁溶解到锌液中，较一般GA产品的生产更易形成大量底渣。已有电磁撇渣技术只适用于解决GI的面渣捞渣。
2.3.2 解决方案
首创锌灰循环过滤技术并研发锌灰过滤装备，解决露铁、锌灰缺陷。
提出GA超高强钢锌渣无害堆积的理论，研发整流装备，减少因锌锅底渣泛起卷入带钢引发锌渣等质量缺陷。
2.3.2实施效果
使用自主研发的炉篦子锌灰过滤装备后，大幅改善了露铁、锌灰等质量缺陷的发生。投入研发的锌锅整流板后，解决了底渣泛起引起的难题，机组速度从90m/min提升到130m/min，锌渣量从150t降至25t，换辊周期从原来10天延长到30天。
2.4 GA超高强钢生产关键技术开发
2.4.1 技术难点
1）原设计轧机仅具备590MPa的轧制能力，轧制1180MPa时发生头尾板厚不均匀、板形难控制、冷轧变形量对性能影响大等瓶颈难题。
2）1180MPa超高强钢奥氏体成分高、导磁性差，感应加热器无法实现快速加热，必须降速才能满足合金化温度。
2.4.2 解决方案
开发超高强钢轧制规程综合优化技术，改善乳化液润滑性，采用工艺润滑制度优化技术和超高强钢轧辊工艺综合优化技术。
通过超高强钢的变形抗力测试建立轧制规范。研究GA超高强钢合金化电压和电流特性关系，建立了合金化关键参数模型，提出合金化功率模块改造方案，对电容进行扩容。研发防跳电感应加热装备。
2.4.3 实施效果
酸轧机组超高强钢产量逐年提升，从最初的“0”到2021年年产14万吨，镀锌机组实现了GA 1180MPa超高强钢生产速度由55mpm提升至100mpm，大幅提升了产能。
对标国内先进水平企业：宝钢股份宝山基地、青山基地、东山基地、GJSS等，对标国外先进水平企业：日本制铁、日本JFE等，多项技术指标达到国际领先。经查新，项目综合技术达到国际领先水平。技术指标对比结果见表1。
作为专业汽车板制造企业的宝日汽车板公司，其产品尤其是GA 1180MPa超高强产品，具有较强的竞争力和品牌优势，实现了国产GA超高强钢替代进口。
本项目通过从创新技术、自主研发装备、工艺参数拓展，实现了GA 1180MPa超高强钢批量生产。项目通过对制约GA超高强钢生产瓶颈装备技术和核心控制技术持续攻关，首创7项关键技术，自主研发7项装备，制定4项核心工艺，实现了从原设计酸连轧、热镀锌机组不具备生产GA 1180MPa的能力到批量稳定供货，GA超高强钢综合成材率达到90%以上，2019-2021年向日系汽车供货28.76万吨。由于解决了供货问题，三大日系汽车厂设计的新车型大量使用GA超高强钢。
经济效益：近三年直接效益增收15232.30万元。
社会效益：引领国内GA超高强钢技术，推动国内汽车领域轻量化绿色发展。
