CN104582893A - 用于改进热冲压部件的可焊性的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其改进了具有由于表面氧化而具有变差的可焊性的热冲压部件的可焊性。根据本发明的实施方式，一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法包括：在热冲压部件中选定焊接区域；移除焊接区域的表面氧化层；以及在表面氧化层被移除的热冲压部件上的焊接区域上执行焊接。

Description

用于改进热冲压部件的可焊性的方法
技术领域
本发明涉及用于改进热冲压部件的可焊性的方法，并且更具体地涉及改进由于表面氧化物而具有低可焊性的Al镀层的热冲压部件的可焊性的用于改进热冲压部件的可焊性的方法。
背景技术
与在冷态下执行的现有压制成型相反，热冲压技术是在高温下执行的。
由于材料的伸长率在高温下大大地增加，因此具有对成形性无特定限制的优点以及由于热处理的影响的超高强度的优点。
但是，由于在900℃或更高的高温中执行热冲压，因此在高温下的材料安全性是非常重要的，并且由于这个原因通常地使用镀层钢板。
目前，镀Al-Si钢板通常用于热冲压的材料，并且当今，积极地执行以较低价格使用镀GA钢板的研究，但是由于诸如在高温下镀层的蒸发、氧化膜的生成等的技术限制因此存在多种限制。
但是，在利用镀Al-Si钢板的热冲压部件的情形中，存在由于表面氧化使表面可焊性变差的问题。
图1是示出作为热冲压部件的汽车的中心柱的示意图。示出的中心柱是镀Al-Si的热冲压部件，并且多个螺母焊接在中心柱(10)中的各设定位置(P)处。并且利用凸焊方法执行此螺母焊接。
图2是示出利用凸焊通过作为热冲压部件的汽车的中心柱的螺母焊接的图像的简化图。如示出的，热冲压部件(即中心柱(10))布置在于凸焊装置(20)中彼此相向的一对焊接电极(21，23)之间，并且通过插入的螺母(N)施加电流。并且由此在热冲压部件与螺母之间执行阻焊。
但是，其中通过此种方法焊接的螺母易于脱离的情形频繁地发生。并且由于该有缺陷的焊接的原因，确认镀Al-Si的热冲压部件的表面氧化物使表面可焊性变差的事实。
韩国专利No.760152(2007年9月18日公开)是相关的现有技术，并且在现有文献中公开了一种用于通过使用热冲压由镀锌钢板制造高强度汽车部件的方法。
发明内容
技术问题
本发明提供了一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其可以改进由于表面使氧化螺母的可焊性变差的热冲压部件的可焊性。
技术方案
根据本发明的实施方式，提供了一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其包括：在热冲压部件中选定焊接区域；移除焊接区域的表面氧化层；以及在表面氧化层被移除的热冲压部件上的焊接区域上执行焊接。
而且，根据本发明的实施方式，提供了一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其包括：在热冲压部件中选定焊接区域；移除焊接区域的表面氧化层；以及移除焊接区域的剩余氧化层以及一部分镀层；以及在剩余氧化层以及一部分镀层被移除的热冲压部件上的焊接区域上执行焊接。
而且，根据本发明的实施方式，提供了一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其包括：在热冲压部件中选定焊接区域；移除焊接区域的表面氧化层；移除焊接区域的剩余氧化层以及一部分镀层；移除焊接区域的全部镀层；以及在剩余氧化层以及全部镀层被移除的热冲压部件上的焊接区域上执行焊接。
热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料。
热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料并且可以利用凸焊在焊接区域上执行焊接。
热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料，并且可以利用凸焊在焊接区域上执行焊接，并且当移除表面氧化层以及移除剩余氧化层和一部分镀层以及移除全部镀层时可以利用磨具或者可以利用激光磨具。
有益效果
根据本发明的实施方式，当要求在利用镀Al-Si钢板的热冲压部件上焊接(即，螺母焊接)时，可以执行预先移除与待焊接的区域相应的部分氧化层和/或镀层并且改进热冲压部件的可焊性。
可以利用磨具装置或者可以利用激光装置来移除与热冲压部件的焊接区域相应的部分氧化物和/或镀层。
特别地，当在焊接(即，螺母焊接)以前仅移除与热冲压部件的焊接区域相应的部分表面氧化层时，可焊性的改进很小但是镀层保持原样并且可获得高耐腐蚀性。
用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以应用到要求较高耐腐蚀性的热冲压部件(或者相应部件的特定部分)的操作。
而且，当移除与这些热冲压部件的焊接区域相应的部分氧化层与一部分镀层时，能够显示可焊性的高改进效果同时获得一定程度的耐腐蚀性。
而且，当移除与热冲压部件的焊接区域相应的一部分氧化层与全部镀层时，可以使可焊性的改进的效果最大化，但是耐腐蚀性相对地变差。
用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以应用到要求较低耐腐蚀性的热冲压部件(或者相应部件的特定部分)。
附图说明
图1是示出作为热冲压部件的汽车的中心柱的简化示例图。
图2是示出利用凸焊焊接在中心柱上的螺母的图像的简化图。
图3是根据本发明的实施方式的热冲压部件的横截面视图。
图4是根据本发明的实例1的用于改进热冲压部件的可焊性的方法的流程图。
图5是示出仅表面氧化层通过根据本发明的实例1的用于改进热冲压部件的可焊性的方法移除的图像的横截面视图。
图6是根据本发明的实例2的用于改进热冲压部件的可焊性的方法的流程图。
图7是示出一部分表面氧化层与镀层通过根据本发明的实例2的用于改进热冲压部件的可焊性的方法移除的图像的横截面视图。
图8是根据本发明的实例3的用于改进热冲压部件的可焊性的方法的流程图。
图9是示出全部表面氧化层与镀层通过根据本发明的实例3的用于改进热冲压部件的可焊性的方法移除的图像的横截面视图。
具体实施方式
在本发明的说明书与权利要求中使用的术语与词汇不应解释为限于其通常或其字面的含义，而应该基于发明人能够适当地定义术语的概念来以尽可能最好的方式描述本发明的原则解释为与本发明的技术思想相应的含义与概念。
此外，在说明书中描述的实例以及在此描述的附图中示出的构造仅仅是优选实施方式中的一个，并且不代表本发明的全部技术思想，并且应该理解的是在不偏离本发明的范围的情况下可以作出多种修改、变型与改变。
与在冷态下执行的现有压制成型相反，热冲压技术是在高温下执行的。由于材料的伸长率在高温下大大地增加，因此具有对成形性无特定限制的优点以及由于热处理的影响的超高强度的优点。但是，由于在900℃或更高的高温中执行热冲压，因此在高温下的材料的安全性是非常重要的，并且由于这个原因通常地使用镀层钢板。
但是，在利用镀Al-Si钢板的热冲压部件的情形中，存在由于表面氧化使可焊性变差的问题。
为解决所述问题，提供了一种根据本发明的实施方式用于改进热冲压部件的可焊性的方法。
图3是根据本发明的实施方式的热冲压部件的横截面视图。
参照图3，具有作为其材料的镀Al-Si钢板的热冲压部件从底部向上层压Fe(马氏体)、FeAl和Fe3Al、FeAl2、FeAl(Si)、Fe2Al5，并且在表面上形成约5～100nm厚的Al表面氧化层。但是，表面氧化层使具有作为其材料的镀Al-Si钢板的热冲压部件的可焊性变差。
具体地说，在具有作为其材料的镀Al-Si钢板的热冲压部件中的中心柱(图1的10)被用作实例。
中心柱是用于汽车的部件，并且对于每个内部设定位置来说，多个螺母通过凸焊被结合。但是，同上，表面氧化层存在于通过热冲压处理设置镀Al-Si钢板于此的中心柱的表面上，并且从而焊接螺母易于脱离的情形频繁地发生。
在下文中，参照附图详细地描述了根据本发明的实施方式的用于改进热冲压部件的可焊性的方法。
实例1
图4是用于改进热冲压部件的可焊性的方法的流程图。
根据本发明的实例1的用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以通过执行选定焊接区域步骤(S110)、移除表面氧化层步骤(S120)以及焊接步骤(S130)来实现。
选定焊接区域的步骤(S110)是在由Al-Si镀钢板制造的热冲压部件上选定焊接区域的步骤。
对于详细实例来说，可以参照图1中示出的作为热冲压部件实例的中心柱(图1中的10)。
在中心柱(图1的10)内部确定其中将要焊接多个螺母(未示出)的位置(P)，并且可以局限于这些区域周围选定焊接区域。
但是，此焊接区域可以根据热冲压部件的类型、尺寸等不同，并且可以根据相应部件的特征以不同的形状选定焊接区域。
但是在具有作为其材料的镀Al-Si钢板的热冲压部件的情形中，在表面上形成Al氧化层(这称作为“表面氧化层”)，并且此表面氧化层是使部件的可焊性变差的原因。因此，在下述移除表面氧化层步骤(S120)中将此移除。
移除表面氧化层步骤(S120)是移除热冲压部件的焊接区域的表面氧化层的步骤。
在此步骤中，可以使用利用磨具机械地移除表面氧化层的方法。
而且，可以利用激光装置来移除表面氧化层。
由于利用磨具的打磨方法以及利用激光装置的打磨方法是众所周知的技术，因此将省略额外描述。
通过移除表面氧化层的步骤(S120)，形成在具有作为其材料的镀Al-Si钢板的热冲压部件的表面上的Al氧化层被有效地移除，并且表面氧化层的厚度形成在约5nm至100nm之间。
参照图5可以确定表面氧化层移除的热冲压部件的简化的横截面结构。
如图5中所示，热冲压部件的表面氧化层被移除，并且在横截面视图中仅示出了Fe(马氏体)、FeAl和Fe3Al、FeAl2、FeAl(Si)、Fe2Al5。
焊接步骤(S130)是在表面氧化层通过上述步骤被移除的热冲压部件的焊接区域上执行焊接的步骤。
对于热冲压部件的具体实例来说，当参照图1中示出的中心柱(图1的10)时，通过位置(P)(即焊接区域)移除表面氧化层之后，将要通过中心柱的内部焊接多个螺母，在中心柱与螺母之间执行凸焊。
同样，通过所述方法，并且在仅移除与热冲压部件的焊接区域相应的表面氧化层以后，尽管与下面将要描述的实例相比用于执行焊接的方法对于可焊性的改进具有相对较低的效果，但是可以获得相对较高的耐腐蚀性。
因此，根据上述实例1的用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以应用到要求较高耐腐蚀性的热冲压部件(或者相应部件的特定部分)的操作。
实例2
图6是根据本发明的实例2的用于改进热冲压部件的可焊性的方法的流程图。
根据本发明的实例2的用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以通过执行选定焊接区域步骤(S210)、移除表面氧化层步骤(S220)、移除一部分氧化层与镀层的步骤(S230)以及焊接步骤(S230)来实现。
选定焊接区域的步骤(S210)是在由Al-Si镀钢板制造的热冲压部件上选定焊接区域的步骤。
对于详细实例来说，可以参照图1中示出的作为热冲压部件实例的中心柱(图1中的10)。在中心柱(图1的10)内部确定其中将要焊接多个螺母(未示出)的位置(P)，并且可以局限于这些区域周围选定焊接区域。
此选定焊接区域的步骤(S210)与上述本发明的实例1的选定焊接区域的步骤(图4的S110)相同，并且省略了重复的描述。
移除表面氧化层步骤(S220)是移除热冲压部件的焊接区域的表面氧化层的步骤。
在此步骤中，形成在具有作为其材料的镀Al-Si的钢板的热冲压部件的表面上的Al氧化层被移除，并且表面氧化层的厚度形成在约5nm至100nm之间。
移除部分氧化层和镀层的步骤(S230)是与所述移除表面氧化层步骤(S220)一起执行/或者与所述移除表面氧化层步骤(S220)依次执行的步骤。
这些移除表面氧化层步骤(S220)以及移除部分氧化层与镀层步骤(S230)可以利用磨具或者利用激光装置。
通过此步骤可以移除形成在表面氧化层下方的氧化层(FeAl2，FeAl(Si))的剩余部分以及形成在其下方的部分FeAl和Fe3Al镀层。
参照图7可以确定表面氧化层、一部分氧化层与镀层被移除的热冲压部件的简化的横截面结构。即，从示出的热冲压部件的横截面视图中存在Fe(马氏体)以及仅FeAl和Fe3Al的镀层。
焊接步骤(S240)是在表面氧化层、一部分氧化层与镀层通过上述步骤被移除的热冲压部件的焊接区域上执行焊接的步骤。
根据通过所述步骤执行的改进可焊性的方法，当移除全部氧化层与一部分镀层时，可以获得改进可焊性的较高效果同时获得耐腐蚀性。
实例3
图8是根据本发明的实例3的用于改进热冲压部件的可焊性的方法的流程图。
根据本发明的实例3的用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以通过执行选定焊接区域步骤(S310)、移除表面氧化层步骤(S320)、移除一部分氧化层与镀层的步骤(S330)、移除全部镀层的步骤(S340)以及焊接步骤(S350)来实现。
选定焊接区域的步骤(S310)是在由Al-Si镀钢板制造的热冲压部件上选定焊接区域的步骤。
对于详细实例来说，可以参照图1中示出的作为热冲压部件实例的中心柱(图1中的10)。在中心柱(图1的10)内部确定将要焊接多个螺母(未示出)的位置(P)，并且局限于这些区域周围选定焊接区域。
此选定焊接区域的步骤(S310)与上述本发明的实例1和2的选定焊接区域步骤相同，并且省略了重复的描述。
移除表面氧化层步骤(S320)是移除热冲压部件的焊接区域的表面氧化层的步骤。在此步骤中，形成在具有作为其材料的镀Al-Si的钢板的热冲压部件的表面上的Al氧化层被移除，并且表面氧化层的厚度形成在约5nm至100nm之间。
移除一部分氧化层和镀层的步骤(S330)是与所述移除表面氧化层步骤(S320)一起执行/或者与所述移除表面氧化层步骤(S320)依次执行的步骤。
与上述实例2相反，移除全部镀层的步骤(S340)是完全地移除在热冲压部件的焊接区域上的剩余镀层的步骤。通过此步骤，表面氧化层(Al氧化层)、以及形成在其下方的氧化层(FeAl2，FeAl(Si))的剩余部分，以及FeAl和Fe3Al的镀层被完全地移除。
可以通过图9确定在执行移除全部镀层步骤(S340)以后的热冲压部件的简化横截面结构。参照图9，仅剩余Fe(马氏体)。
焊接步骤(S350)是在仅剩余Fe(马氏体)的热冲压部件的焊接区域上执行执行焊接的步骤。
如此，当根据所述方法移除与热冲压部件的焊接区域相应的全部氧化层与一部分镀层时，可以使改进可焊性的效果最大化，但是耐腐蚀性相对变差。
因此，在根据所述实例3的用于改进热冲压部件的可焊性的方法的情形中，可以应用到要求相对低的耐腐蚀性的热冲压部件(或者相应部件的特定部分)的操作。
如上所述，根据本发明的实施方式，当要求在利用镀Al-Si钢板的热冲压部件上焊接(即，螺母焊接)时，可以通过预先执行移除待焊接部分的部分氧化层和/或镀层来改进热冲压部件的可焊性。
并且可以利用磨具装置或者可以利用激光装置来执行移除热冲压部件的焊接区域的部分氧化层和/或镀层。
具体地说，当在焊接(即，螺母焊接)以前仅移除与热冲压部件的焊接区域相应的部分表面氧化层时，可焊性的改进效果很小但是镀层保持原样并且可获得高耐腐蚀性。
用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以应用于要求较高耐腐蚀性的热冲压部件(或者相应部件的特定部分)的操作。
而且，当移除与热冲压部件的焊接区域相应的部分氧化层与一部分镀层时，可获得可焊性的高改进效果同时获得一定程度的耐腐蚀性。
而且，当移除与热冲压部件的焊接区域相应的一部分氧化层与全部镀层时，能够使可焊性的改进效果最大化，但是耐腐蚀性相对变差。
用于改进热冲压部件的可焊性的方法可以应用到要求较低耐腐蚀性的热冲压部件(或者相应部件的特定部分)。
在此描述了根据本发明的优选实施方式的用于改进热冲压部件的可焊性的方法。
所述实例仅通过实例的方式提供并且本发明不限于此，并且应该通过所附权利要求而不是上述的详细描述来限定本发明的范围。并且应该理解的是可以通过所附权利要求与其等效物的含义与范围作出的全部修改与改变都在本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其包括：
在热冲压部件中选定焊接区域；
移除所述焊接区域的表面氧化层；以及
在表面氧化层被移除的热冲压部件上的焊接区域上执行焊接。
2.根据权利要求1所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料。
3.根据权利要求1所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料，并且利用凸焊在所述焊接区域上执行焊接。
4.根据权利要求1所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料，并且利用凸焊在所述焊接区域上执行焊接，并且当移除表面氧化层时利用磨具或利用激光磨具。
5.一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其包括：
在热冲压部件中选定焊接区域；
移除所述焊接区域的表面氧化层；
移除所述焊接区域的剩余氧化层以及一部分镀层；以及
在剩余氧化层以及一部分镀层被移除的热冲压部件上的焊接区域上执行焊接。
6.根据权利要求5所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料。
7.根据权利要求5所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料，并且利用凸焊在所述焊接区域上执行焊接。
8.根据权利要求5所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料，并且利用凸焊在所述焊接区域上执行焊接，并且当移除表面氧化层以及移除剩余氧化层和一部分镀层时利用磨具或利用激光磨具。
9.一种用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其包括：
在热冲压部件中选定焊接区域；
移除所述焊接区域的表面氧化层；
移除所述焊接区域的剩余氧化层以及一部分镀层；
移除所述焊接区域的全部镀层；以及
在剩余氧化层以及全部镀层被移除的热冲压部件上的焊接区域上执行焊接。
10.根据权利要求9所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料。
11.根据权利要求9所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料，并且利用凸焊在所述焊接区域上执行焊接。
12.根据权利要求9所述的用于改进热冲压部件的可焊性的方法，其中，所述热冲压部件是镀Al-Si钢板的材料，并且利用凸焊在所述焊接区域上执行焊接，并且当移除表面氧化层以及移除剩余氧化层和一部分镀层以及移除全部镀层时利用磨具或利用激光磨具。
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