CN107708917A

CN107708917A - 激光焊接由铝合金制成的整块半成品而无填充焊丝的方法以及相应的结构部件和接合坯件

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Publication number: CN107708917A
Application number: CN201680039334.7A
Authority: CN
Inventors: J-P·马西; R·沙哈尼
Original assignee: Constellium France SAS
Current assignee: Constellium Issoire SAS; Constellium Neuf Brisach SAS
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-02-16
Anticipated expiration: 2036-06-30
Also published as: US10661389B2; US20180185962A1; CN107708917B; EP3317041A1; FR3038242B1; FR3038242A1; WO2017001790A1; AR105168A1; DE16741669T1; JP2018526529A; RU2017145926A; JP6796090B2; EP3317041B1; KR20180021894A

Abstract

本发明涉及一种用于激光焊接由铝合金制成的整块半成品而无填充焊丝的方法，本领域技术人员称为“远程激光焊接”，包括以下步骤：提供至少两个铝合金半成品，其中至少一个为具有以下组成(重量％)的轧制板：Si：2.5‑14，优选2.7‑5.0；Fe：0.05‑0.80，优选0.15‑0.60；Cu：≥0.20，优选≥0.10，以及<0.05，且甚至是<200ppm，以及<100ppm；Mg：0.05‑0.8，优选0.20‑0.40；Mn：≥0.70，优选≥0.30；Cr：<0.35；Ti：0.02‑0.30；Sr至多500ppm；Na至多200ppm；Sb至多0.15％，其他元素各自<0.05且总量<0.15，余量为铝，在条件A下：5.2Fe+1.95Si‑0.5Cu‑Mg≥7.0；焊接铝合金半成品，无填充焊丝，本领域技术人员将该方法称为“远程激光焊接”。

Description

激光焊接由铝合金制成的整块半成品而无填充焊丝的方法以及相应的结构部件和接合坯件

发明领域

本发明涉及用于汽车的通过冲压或挤出形成的部件的领域，特别是通过无填充焊丝的远程激光焊接(即“Remote laser welding”)组装的部件。更具体地，本发明涉及根据“铝业协会(Aluminum Association)”命名的AA6xxx系列的铝合金部件，其中已添加了硬化元素，并且用于冲压制造机动车辆的白车身的内衬部件、结构部件或加强件。

背景技术

在前言中，除非另有说明，在下文中的所有相关铝合金均根据“铝业协会”在定期出版的“登记记录序列(Registration Record Series)”中定义的名称命名。除非另有说明，与合金的化学组成有关的说明均以基于合金总重量计的重量百分比表示；“ppm”是指百万分之重量份。

冶金状态的定义示于欧洲标准EN 515中。

静态拉伸机械特性，即极限强度Rm、在0.2％伸长率下的常规屈服应力Rp_0.2以及断裂伸长率A％，通过根据标准NF EN ISO 6892-1的拉伸试验测定。

铝合金被越来越多地用于制造机动车辆，这是因为使用它们可减轻车辆的重量，并因此减少燃料消耗和温室气体排放。

目前将铝合金板用于制造许多“白车身”部件，包括车身蒙皮部件(或外部车身面板)例如前翼、车顶、发动机罩、汽车行李箱和门的蒙皮，内衬部件例如门、翼、后门和发动机罩的内衬；以及最后是结构部件，例如侧梁、前部挡板、承重地板以及前部、中部和后部脚踏板。

很多蒙皮和内衬部件已使用铝合金板制成。

对于这类应用，需要数个有时是互相矛盾的特性，例如：

-在交货状态T4下高的成形性，特别是对于冲压操作而言；

-在板的交货状态下的受控屈服应力，以控制成形时的弹性回弹，

-在电泳和漆层烘烤后的高机械强度，以在使用中获得良好的机械强度，同时使部件的重量最小化，

-在碰撞的情况下良好的能量吸收能力，

-在用于汽车车身的各种组装工艺(例如点焊、激光焊接、粘接以及甚至是压接(clinchage)或铆接)中良好的性能，

-成品部件的良好的耐腐蚀性，特别是耐晶间腐蚀、应力腐蚀和丝状腐蚀，

-与制造过程中的废物或来自回收车辆的废物的回收要求之间的相容性；

-大批量生产的可接受的成本。

现有技术中不存在这样的整块板的解决方案，其可以通过远程激光焊接而无需添加填充焊丝来组装，并且具有与目前汽车业中所用的铝合金板相似的机械特性、成形性和腐蚀特性。

此外，特别是降低铝合金对开裂的敏感性并且通常可以改善其可焊性的已知解决方案是将硅含量增至2％以上，将镁含量增至5％以上，以及将铜含量增至6％以上(参见图1)。

对于AA6XXX系列的合金，填充焊丝用于在激光焊接过程中提供良好的抗开裂性；填充焊丝由AA4XXX系列中具有高硅含量(例如12％)的合金或AA5XXX系列中的合金组成。还已知的是，例如钛和锆的元素可用于使凝固组织细微化，并由此降低激光焊接过程中对开裂的敏感性，如在“Current issues and problems in laser welding of automotivealuminum alloys”，H.Zhao，D.R.White和T.Debroy，International Materials Reviews，第44卷，第6期(1999年6月1日)，第238-266页中所报道的，从中摘取出图1。

如上所述，尽管在现有技术中，对于在汽车中通过激光焊接组装而言，还没有已知的整块板(换言之，由两种共轧合金构成或通过“双合金”铸造获得的非复合板)的解决方案，但是“Sky”已开发了一种整块板应用于使用TIG和MIG工艺的电弧焊中，并在申请US4897124中公开。所述板的组成范围在图2中限定，其中Fe含量为0.05％至0.5％，以及至少一种选自以下的元素：含量小于0.6％的Mn，含量小于0.3％的Cr，含量小于0.3％的Zr。请求保护的是改进的可焊性，以及改进的成形性和耐腐蚀性。

此外，“Novelis”已经开发了多层产品，如在“Advanced Aluminium 5XXX and6XXX for Complex Door Inner Panels and Consideration for an Aluminium-specific Design”，A.Walker，G.Florey-Novelis Switzerland SA；Bad Nauheim-Doorsand Closures in Car Body Engineering 2014和“Laser Remote Welding of Aluminumwithout filler”，R.Brockmann(Trumpf)，C.Bassi(Novelis)2012/04/19中所报道的。

这是一种这样的组件，其由“Novelis 6200”合金制成的芯板及其表面上覆盖的AA4XXX系列的合金制成的板(具有12％含量的Si，稍低于Al-Si共晶体[参见Laser RemoteWelding of Aluminum without filler；R.Brockmann(Trumpf)，C.Bassi(Novelis)2012/04/19])构成。其商品名为6200RW或“Novelis Advanz s200RW”。在没有填充焊丝的远程激光焊接过程中，其具有改进的可焊性，其中焊接接头处没有裂纹，如“Laser RemoteWelding of Aluminum without filler”，R.Brockmann(Trumpf)，C.Bassi(Novelis)2012/04/19中所述。然而，这种非整块产品在回收成本方面并不理想。

专利申请JP2006104580公开了一种具有良好的脉冲激光可焊性的3XXX系列的铝合金板，其组成(以重量％计)为：Si：>0.20-0.60，Fe：0.25-0.55，Cu：0.10-0.35，Mn：0.9-1.5，Mg：0.25-0.55，余量为铝和不可避免的杂质，Si、Fe、Cu和Mg的总和小于或等于1.5重量％。这些由3XXX合金制成的板不具有所需的机械特性。

专利申请US2005/0155676描述了由合金压铸而获得的安全部件或结构部件，所述合金包含：Si：2至6，Mg<0.40，Cu<0.30，Zn<0.30，Fe<0.50，Ti<0.30，至少一种降低与模具的粘结的元素例如Mn(0.3-2)、Cr(0.1-0.3)、Co(0.1-0.3)、V(0.1-0.3)或Mo(0.1-0.4)，以及至少一种修饰共晶体的元素例如Sr(50-500ppm)、Na(20-100ppm)或Ca(30-120ppm)。这些铸造产品不具有所需的几何和机械特性。

专利申请JP1995109537公开了一种亚共晶Al-Si合金，其可用于铸造、挤出和锻造的产品，具有以下组成(以重量％计)：Si：3.3-5.5，Mg：0.2-0.7，Ti：0.01-0.2，B：0.0001-0.01，Fe≤0.2，P≤0.005和Ca≤0.005，并且满足P/Ca≤1.0(以重量计)的关系。这些产品不具有所需的几何和机械特性。

专利申请US2005/0100473描述了包含以下组成(以重量％计)的铝合金和铸造产品：Si：4-12，Cu<0.2，Mg：0.1-0.5，Ni：0.2-3.0，Fe：0.1-0.7，Ti：0.15-0.3，并且余量为铝和杂质。这些铸造产品不具有所需的几何和机械特性。

技术问题

AA6XXX系列中的铝合金被广泛用在汽车工业中，并且已知其在通过激光焊接进行组装的过程中，对于开裂非常敏感，特别是在焊道中造成临界裂纹(fissure critique)。

技术问题是开发一种在通过无填充焊丝的激光焊接组装时不会形成临界裂纹的铝合金板。该铝合金板应当具有与目前所用的铝合金相同的机械强度、成形性和腐蚀性能。板的机械特性优选如下，在T4交货状态下，Rp_0.2≤160MPa，Ag≥18％，A80≥20％，并且在烘烤漆层(2％拉伸的应变硬化(écrouissage)之后在180℃下进行20分钟)后，Rp_0.2≥190Mpa且Rm≥240MPa。

发明目的

本发明的目的是提供一种对于由铝合金制成的整块半成品进行无填充焊丝的远程激光焊接方法，包括以下步骤：

-提供至少两个由铝合金制成的整块半成品，其中至少一个是具有以下组成(重量％)的轧制板：

Si：2.5-14，优选2.5-10.0，更优选2.7-5.0

Fe：0.05-0.80，优选0.15-0.60

Cu：≤0.20，优选≤0.10或甚至≤0.05，且≤200ppm或甚至100ppm

Mg：0.05-0.8，优选0.20-0.80，更优选0.20-0.40

Mn：≤0.70，优选≤0.30

Cr：≤0.35

Ti：0.02-0.30

Sr至多500ppm

Na至多200ppm

Sb至多0.15％，

其他元素各自<0.05且总量<0.15，余量为铝，

条件是：5.2Fe+1.95Si-0.5Cu-Mg≥7.0

-通过无填充焊丝的激光远程焊接来焊接铝合金半成品。

根据一个优选的实施方案，所述半成品形成汽车结构部件，或甚至形成汽车白车身部件，包括机动车辆蒙皮部件以及机动车辆车门部件。

最后，本发明的目的还包括由若干半成品构成的机动车辆的结构、白车身、蒙皮或车门部件，其中至少一个半成品具有如上定义的组成并且使用如上定义的方法组装。

本发明的另一个目的是通过本发明方法获得的接合坯件(flan rabouté)。

附图说明

图1示出了对于各种双组分合金，焊接金属的化学组成对开裂的“相对敏感性”或对开裂的敏感性的影响。

图2示出了申请US4897124中“Sky”所要求保护的组成的范围。

图3示意性地示出所观察到的激光焊接装置在横截面中的典型构造，其中激光束表示为1。

图4示出了在顶视图中所观察到的相同的激光焊接装置，其中附件或夹具以黑色(2)示出。

图5说明了用于测定参数值的工具的尺寸(以mm计)，该参数被本领域技术人员称为LDH(极限拱顶高度)，所述参数表征材料的冲压能力。

图6是用于测试抗晶间腐蚀的样品的图。

图7示意性地示出了用于制造接合坯件的对接焊接装置构造。

图8示意性地示出了用于测量接合坯件的机械性能的样品的采样，其中RD表示轧制方向。

发明详述

本发明的方法包括提供由铝合金制成的整块半成品，通常为轧制板或挤出型材。至少一个半成品是轧制板。在本发明的一个实施方案中，两个半成品中的至少两个是轧制板。在本发明的另一个实施方案中，至少一个第二半成品是挤出型材。

制造整块板的方法通常包括铸造、再加热/均化、热轧、冷轧、固溶热处理和淬火。

铸造通常为板坯的半连续竖式铸造，然后是剥皮，或者可能是连续式的。

通常将板坯再加热至约550℃的温度，持续至少4小时，以便当硅含量大于1.2％时球化过量的硅颗粒，并且获得在板的整个厚度上均匀分布的圆形颗粒。该温度有利地在所考虑的合金的固溶线和固相线之间。

再加热之后，板坯通常被热轧，然后冷轧。热轧与用于例如门加强件的AA6XXX系列合金的热轧没有不同。

冷轧后，通常在约550℃的温度下进行固溶热处理，以便在淬火之前重结晶并使所有的Mg和游离Si都返回到溶液中。如再加热所述，该温度有利地在合金的固溶线和固相线之间。

在第二半成品为型材的情况下，典型的制造步骤是相似的：

坯料的铸造通常也是半连续立式的，然后可能是剥皮。

在切割成常用的长度之前或之后，将坯料加热至约550℃的温度。该温度有利地在所考虑的合金的固溶线和固相线之间。

再加热之后，坯料用固溶热处理挤出并在压力下淬火，或单独进行。

在单独的情况下，固溶热处理通常在约550℃的温度下进行，以便在淬火之前使所有的Mg和游离Si都返回到溶液中。如再加热所述，该温度更有利地在合金的固溶线和固相线之间。

在本发明的方法中，所述轧制板的化学组成(重量％)为：

Si：2.5-14，优选2.5-10.0，更优选2.7-5.0

Fe：0.05-0.80，优选0.15-0.60

Cu：≤0.20，优选≤0.10或甚至≤0.05，且≤200ppm或甚至100ppm

Mg：0.05-0.8，优选0.20-0.80，更优选0.20-0.40

Mn：≤0.70，优选≤0.30

Cr：≤0.35

Ti：0.02-0.30

Sr至多500ppm

Na至多200ppm

Sb至多0.15％，

其他元素各自<0.05且总量<0.15，余量为铝，

条件是：5.2Fe+1.95Si-0.5Cu-Mg≥7.0。

施加于这类合金的组成元素的含量范围可由以下原因解释：

Si：以等于2.5％的最小含量存在的硅可显著改善可焊性。含量超过5％时，成形性开始下降，并且对于含量在14％以上和在某些10.0％以上的情况下，成形性是成问题的。

硅的优选含量为2.7-5.0％。

Fe：最小含量为0.05％的Fe，出人意料地改善了可焊性，而在含量为0.80％以上时，成形性显著降低。

铁的优选含量为0.15-0.60％。

此外，申请人已注意到，条件“5.2Fe+1.95Si-0.5Cu-Mg≥7.0”(随后被称为“条件A”)对于可焊性是特别有利的。在该表述中，“Fe”、“Si”、“Cu”和“Mg”分别表示铁、硅、铜和镁的含量，以重量％表示。

Cu：含量超过0.20％时，可焊性显著降低。铜含量优选≤0.10％或甚至≤0.05，或甚至≤200或甚至100ppm。

Mg：Mg的最小含量等于0.05％且优选0.20％，该含量对于充分形成Mg₂Si沉淀物而言是必要的，以在漆层烘烤后获得所需的机械性能。其对焊接的负面影响使得必须限制最大含量为0.80％。

镁的优选含量为0.20至0.40％。

Cr：其含量限制在0.35％。

添加0.05％或更多则具有硬化效应，但超过0.35％，铬将形成有害的金属间相。

铬的优选含量为0.05至0.25％。

Mn：其含量限制在0.70％。添加超过0.05％的锰可以通过固溶效果提高机械特性，但超过0.70％，其使成形性大幅降低，在0.30％以上时该现象就已被察觉到。Mn的优选含量为0.05至0.30％。在本发明的一个实施方案中，Mn的最大含量为0.2％。

Ti：已注意到该元素的作用是细微化凝固组织，并因此降低对开裂的敏感性。因此，Ti的最小含量为0.02％是必要的。另一方面，必须强制实行最大含量为0.30％以避免在立式铸造过程中形成初相(phase primaire)，其对机械特性和成形性具有不利影响。

Sr：Sr的添加是任选的。对于小于500ppm的含量，其在凝固过程中作用于Al-Si共晶形式，有利于在再加热之后和热轧之前获得均匀分布的圆形Si颗粒。在更高含量下，其对铸造板坯的放气影响变得显著。

锶的优选含量为200-400ppm。

使用称为“改性剂”的其他元素例如以含量为至多200ppm(优选20-200ppm)的钠Na，或者以含量为至多0.15％(优选0.04-0.15％)的锑Sb，也是可行的。

Na的优选含量为20-200ppm。

Sb的优选含量为0.04至0.15％。

在一个有利的实施方案中，仅选择添加Sr。

用于本发明方法的轧制板的有利的机械特性如下：在T4交货状态下，Rp_0.2≤160MPa，Ag≥18％，A80≥20％，并且在2％拉伸的应变硬化、随后于180℃下进行20分钟(该处理代表烘烤漆层)后，Rp_0.2≥170MPa，优选Rp_0.2≥190MPa，且Rm≥240MPa。优选地，所使用的轧制板的厚度为0.5mm至3mm，优选1mm至2mm。

特别地，本发明的方法可用于如图3所示的叠加焊接，或用于如图7所示的对接焊接构造。也已经观察到，当在焊接时，将具有本发明组成的所述轧制板放置在其他半成品(一个或多个)之上，即在激光束的冲击侧上，焊接时开裂的趋势显著减小。在叠加焊接的情况下具有该优势。因此，在一个有利的实施方案中，将具有本发明组成的轧制板置于激光束的冲击侧上。

有利地，对接焊接构造可在焊接后产生接合坯件，优选地，其特征在于，至少两个所述半成品具有不同的厚度和/或不同的机械强度。本发明还涉及一种由若干半成品构成的接合坯件，其中至少一个半成品为具有本发明组成的轧制板，并且通过使用本发明的没有填充焊丝的焊接方法进行对接焊接来组装。本发明的接合坯件是有利的，并且具体地，“焊接后的Rm与交货状态T4下的Rm”的比值大于0.8，所述焊接后的Rm是在取自垂直于轧制方向的方向上的测试件进行测量，如图8所示。

本发明的主要优点在于，可以使用具有改善的可焊性的整块轧制板，特别是在没有填充焊丝的远程激光焊接过程中，该焊接方法通常被本领域技术人员称为“远程激光焊接”，并且其成形性和耐腐蚀性至少与传统用于汽车部件的AA6XXX系列的合金相当。

目标应用涵盖结构部件以及白车身、蒙皮和车门部件。

下述本发明的方法是有利的，即，其中所述半成品形成汽车结构部件或汽车白车身部件，或者机动车辆蒙皮部件或机动车辆车门部件。

实施例

测试的化学组成：总结在下表1中：

表1

应注意的是，参照25和26对应于在汽车车身中经常使用的AA6016型合金。

制造/工艺参数：总结在下表2中：

表2

焊接测试

根据图3和4所示的图，激光焊接通过将1.2mm板放置在具有相同化学组成的1.7mm板上来进行。

每种合金都有16条焊道。

使用以下激光焊接参数：

-激光功率：3kW

-焊接速度：3.4米/分钟

-没有填充焊丝

-没有保护气体。

裂纹的评估：

取每条焊道的横截面。

涂覆和抛光之后，在光学显微镜下观察每个截面以确定焊道中任何裂纹的尺寸。

然后取16个截面的平均值以获得平均裂纹。也可以确定比给定长度更长的裂纹的比例。

实际上，对于每种合金，测定了平均裂纹长度，长度大于上部板厚度0.2倍的裂纹的比例和长度超过上部板厚度0.4倍的裂纹的比例。

这些测试总结在下表3中：

表3

首先，注意到，当添加约5％或更高含量的Si时保持与传统AA6XXX系列中合金相似的性质，在现有技术中是先前未知的，申请人没有在文献中找到关于这种效果的任何实例。

实施例17、18、19和20之间的比较表明，将Si含量由约2％增加到4.5％时，平均裂纹长度由0.53减小到0.06，并且在焊接过程中长度大于上部板厚度0.2倍的裂纹的比例由0.56减小到0。

此外，含量超过1.2％时，测得在微结构中形成至多10μm的金刚石Si颗粒。文献中没有结果报道这种化学组成和这种微结构的性质。

此外，铁对可焊性的这种影响构成了与现有技术的另一个区别：实施例21、18和22之间的比较尤其表明Fe的令人关注的效果。在受限的Si含量(2.7％)下，可焊性可通过将Fe含量由0.25％增加到0.59％来改善；平均裂纹长度由0.59减小到0.14，并且在焊接过程中长度大于上部板厚度0.4倍的裂纹的比例由0.69减小到0，经过0.25。

没有书目文献提供对于这种效果的解释，甚至没有证据表明铁在降低对开裂的敏感性方面具有积极的作用。

类似地，特别是与实施例4、16和21比较，实施例21、22和23证明了条件A对焊接的非常积极的作用。

最后，表3的实施例19和实施例23和24的结果之间的比较表明了铜的消极作用。

拉伸试验

拉伸试验按照标准NF EN ISO 6892-1，在环境温度下，使用具有经常用于板的几何形状的非比例测试件进行，所述测试件对应于标准中附录B的表B.1中的测试件类型2。特别地，这些测试件的宽为20mm，且其校准长度为120mm。断裂伸长率使用80mm量规伸长计测量，因此根据标准表示为A₈₀。

如标准ISO 6892-1:2009(F)(第19页)第20.3节中所述，重要的是应注意，“只有当标记之间的长度或伸长计的量规长度、形状和横截面面积均相同，或当比例系数k相同时，伸长百分数的比较才是可行的”。

特别地，不可能将采用50mm量规伸长计测得的A₅₀伸长值百分数与采用80mm量规伸长计测得的A₈₀伸长值百分数直接进行比较。在取自相同材料中的具有相同几何形状的测试件的这种特定情况下，A₅₀伸长百分数的值高于A₈₀值，并由以下关系给出：A₅₀＝Ag+(A₈₀-Ag)*80/50，其中Ag(以％表示)是最大力下的塑性伸长率，也称为“广义伸长率(allongement généralisé)”或“颈缩伸长率(allongementàstriction)”。

结果总结在下表4中。

表4

可以看出，特别是对于实施例3和6，尤其是20和22，实现了焊接质量的改善，而在“技术问题”部分中所要求的机械特性条件没有任何显著变化。

测量LDH(极限拱顶高度)

在该实例中，进行这些LDH(极限拱顶高度)测量以表征不同板的冲压性能。

LDH参数被广泛用于评估0.5至3.0mm厚的板的可冲压性。关于该主题已经有许多出版物，特别是Thompson，“The LDH test to evaluate sheet metal formability-FinalReport of the LDH Committee of the North American Deep Drawing ResearchGroup”，SAE会议，底特律，1993年，SAE论文第930815号。

这是坯件在其周围用粘合剂框架固定的冲压测试。控制夹紧压力，以防止在框架中滑动。尺寸为120×160mm的坯件以类似于平面应变的方式负载。使用的冲头是半球形的。

图5示出了用于进行该测试的工具的尺寸。

冲头和板之间使用石墨润滑脂(Shell HDM2润滑脂)润滑。冲头下降速率为50mm/min。称为LDH值的值为断裂时冲头的位移值，其为极限冲压深度。这是三次测试的平均值，在0.2mm测量值上的置信区间为95％。

下表5示出了在从上述2.5mm厚的板上切出的120×160mm的测试件上获得的LDH参数的值，其中160mm尺寸与轧制方向平行。

表5

可以看出，特别是对于实施例3、6、20和22，实现了焊接质量的改善，而使用“LDH”值度量的成形性没有显著变化。

还应注意的是，编号25和26对应于在汽车车身中经常使用的AA6016型合金。

评估耐腐蚀性

根据标准ISO 11846的晶间腐蚀测试包括，在环境温度下用热苏打(5质量％)和硝酸(70质量％)清洗后，在30℃温度(通过放在烘箱中得到)下，将根据图6的测试件浸入氯化钠(30g/L)和盐酸(10ml/L)溶液中24小时。样品的尺寸是40mm(轧制方向)×30mm×厚度。

所得腐蚀的类型和深度通过检查金属的显微截面来确定。测量每个样品的中等腐蚀深度和最大腐蚀深度。

结果总结在下表6中。

表6

可以再次看出，特别是对于实施例1、2、3和6，尤其是18、19和20以及22、23和24，实现了焊接质量的改善，而耐腐蚀性没有任何显著变化。

对接焊接试验

根据图7中的图示进行对接焊接试验以获得对接焊接坯件。使用1.2mm厚的板和1.7mm厚的板。测试了由本发明合金20制成的组件和由参照合金26制成的组件。

使用以下激光焊接参数：

-激光功率：3KW

-焊接速度：3.4m/min

-没有填充焊丝

-没有保护气体。

根据图8进行样品的采集以进行拉伸测试。RD表示轧制方向。

所得机械特性示于表7中。

表7

采用本发明合金制成的组件的焊接性能，使用“焊接后的Rm/RmT4”进行评估时，比值为大于0.8，比参照合金的值高30％。此外，对于本发明的产品，焊接组件的总伸长率由0.5％增加到2.6％。

Claims

1.激光焊接由铝合金制成的整块半成品而无填充焊丝的方法，包括以下步骤：

-提供至少两个铝合金半成品，其中至少一个是具有以下组成(重量％)的轧制板：

Si：2.5-14

Fe：0.05-0.80

Cu：≤0.20

Mg：0.05-0.8

Mn：≤0.70

Cr：≤0.35

Ti：0.02-0.30

Sr至多500ppm

Na至多200ppm

Sb至多0.15％，

其他元素各自<0.05且总量<0.15，余量为铝，

条件是：5.2Fe+1.95Si-0.5Cu-Mg≥7.0

-通过无填充焊丝的激光焊接来焊接铝合金半成品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板在交货状态T4下的机械特性为Rp_0.2≤160MPa，Ag≥18％，A80≥20％。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，在2％拉伸的应变硬化、随后180℃下进行20分钟——该处理过程代表烘烤漆层——后，所述板的Rp_0.2≥170MPa且Rm≥240MPa。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，Mg含量为0.20至0.80％，优选为0.20至0.40％。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，Si含量为2.5至10.0％，优选为2.7至5.0％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，Sr含量为200至400ppm和/或Na含量为20至200ppm和/或Sb含量为0.04至0.15％。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，铁含量为0.15至0.60％。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，Cu≤0.10％，优选Cu≤0.05％，更优选Cu≤200ppm，甚至更优选Cu≤100ppm。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在焊接过程中，将所述轧制板置于激光束的冲击侧上。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述铝合金半成品的在无填充焊丝下的激光焊接以对接焊接构造进行。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，焊接后获得的产品为接合坯件，所述接合坯件的特征在于，所述半成品中的至少两个具有不同的厚度和/或不同的机械强度。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述半成品形成汽车结构部件，或汽车白车身部件，或机动车辆蒙皮部件或机动车辆车门部件。

13.机动车辆的结构部件、白车身部件、蒙皮部件或车门部件，其特征在于，其由若干半成品组成，其中至少一个是具有根据权利要求1所述组成的轧制板，并且使用根据权利要求1至12中任一项所述的方法进行组装。

14.接合坯件，其特征在于，其由若干半成品组成，其中至少一个是具有根据权利要求1所述组成的轧制板，并且使用根据权利要求10所述的方法通过对接焊接进行组装。

15.根据权利要求14所述的接合坯件，其特征在于，所述半成品中的至少两个具有不同的厚度和/或不同的机械强度。