CN111230301B - 带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其待焊接钢板包括基体及其表面上至少一个镀层；所述镀层包括与所述基体接触的金属间化合物合金层及其上的金属合金层；焊前、焊接过程中不对镀层进行去除或减薄处理；通过预置焊接间隙及使用本发明碳锰钢焊丝、焊接工艺及保护气体进行焊接，焊接部件经过热冲压处理后，焊缝抗拉强度大于母材抗拉强度，焊接接头延伸率大于4％，满足等强焊接部件在热冲压领域的应用要求。
Description
技术领域
本发明涉及焊接部件的制造方法，具体涉及带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法。
背景技术
轻量化、高强度的汽车钢板成为近年来汽车行业不断追求的目标，加之国家对于节能减排的政策的大力推行，汽车行业对于汽车钢板的高强减薄的需求越来越多。热冲压技术相比于冷冲压技术具有减重效果明显、成形性好、尺寸精度高优点在汽车钢板实现高强化方面发挥着重要的作用。随着人们对于汽车的安全性、可靠性及舒适性要求的提高，众多车企从改善汽车结构设计、改进和采用新的制造工艺，以提高产品质量。拼焊板是将几块不同材质、不同厚度或者不同涂层的钢板焊接在一起，以实现零部件对材料性能的不同要求。激光拼焊板热冲压工艺一方面可以降低车体重量、提高装配精度简化装配步骤，同时可兼顾热冲压成形的优势，进一步提高钢板的成形性。
利用激光拼焊形成的热冲压产品具有强度高、形状复杂、成形性好、尺寸精度高、回弹小等特点。热冲压用钢按照表面的状态可分为裸板和带镀层的钢板，在实际的热冲压过程中，裸钢表面容易在高温下产生氧化，形成氧化皮，在冲压过程中，氧化皮被挤压进入钢中，形成表面缺陷，大大影响其使用性能，带镀层的热冲压钢板相对于裸板可以在保护钢板不被氧化的同时省掉热冲压后的喷丸处理，因此，带有镀层的热冲压钢板受到越来越广泛的关注，目前常用的是铝或者铝合金镀层热冲压钢。对于铝或者铝合金镀层这种镀层板的焊接，一则是将镀层去除，中国专利公开号CN101426612A公开了一种以铝硅镀层钢板为原材料制造只含金属间化合物为预涂层的焊接坯件制造方法；二则是在存在有镀层的情况下直接进行焊接，该种方式的问题在于，铝或者铝合金镀层板在焊接过程中镀层会受焊接热的影响而熔化进入熔池，形成脆而硬的金属间化合物(Fe3Al、Fe2Al5、FeAl3)，金属间化合物聚集成带状或块状分布，致使焊接接头的强度、延性大幅下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，解决现有带铝或者铝合金镀层的等强钢制薄壁焊接部件存在的焊接接头热成形后性能变差的问题，保证了热冲压后焊接接头的抗拉强度、延伸率及耐蚀性，焊接接头热冲压后抗拉强度大于母材抗拉强度，延伸率大于4％，从而满足拼焊板在热冲压领域的应用要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其包括如下步骤：
1)钢板焊前准备
待焊接钢板取平直钢板，所述待焊接钢板包括基体及其表面上至少一个镀层，该镀层包括与基体接触的金属间化合物合金层及其上的金属合金层；对所述待焊接钢板待焊区的镀层不做去除或减薄处理；
2)预置对接间隙
将两块待焊接钢板的对接间隙预置为0.2～0.5mm；
3)焊接
采用激光填丝焊、激光复合填丝焊或熔化极气体保护焊进行焊接；其中，激光填丝焊工艺采用激光光斑直径为0.8～2.0mm，离焦量为-10～10mm，激光功率控制在4～6kW，焊接速度控制在40～140mm/s；焊丝直径为0.8～1.4mm，送丝速度为2～8m/min，最终获得带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件，同时使焊接等强部件的焊接接头(焊缝)在热冲压后的抗拉强度大于母材抗拉强度。
优选的，步骤3)焊接时，保护气体为含活性气体的保护气体，活性气体的体积百分比为5％-100％。
优选的，所述待焊接钢板基体的成分重量百分比为：C：0.08-0.8％，Si：0.05-1.0％，Mn：0.1-5％，P<0.3％，S<0.1％，Al<0.3％，Ti<0.5％，B：0.0005-0.1％，Cr：0.01-3％，其余为Fe及其他不可避免杂质。
优选的，所述待焊接钢板基体的成分重量百分比为：C：0.1-0.6％，Si：0.07-0.7％，Mn：0.3-4％，P<0.2％，S<0.08％，Al<0.2％，Ti<0.4％，B：0.0005-0.08％，Cr：0.01-2％，其余为Fe及其他不可避免杂质。
优选的，所述待焊接钢板基体的成分重量百分比为：C：0.15-0.5％，Si：0.1-0.5％，Mn：0.5-3％，P<0.1％，S<0.05％，Al<0.1％，Ti<0.2％，B：0.0005-0.08％，Cr：0.01-1％，其余为Fe及其他不可避免杂质。
优选的，所述待焊接钢板基体的厚度为0.5mm～3mm。
优选的，所述待焊接钢板的镀层为纯铝或铝合金，其中，铝合金的成分重量百分比为：Si：5-11％，Fe：0-4％，其余量为Al及其他不可避免杂质。
优选的，步骤3)焊接用焊丝的成分重量百分比为：C 0.05-0.16％，Si 0.2-0.5％，Mn 1.5-2.8％，P<0.03％，S<0.005％，Al<0.06％，Ni 1.5-3％，Cr 0.05-0.2％，Mo 0.1-0.7％，余量为Fe和其他不可避免杂质；焊丝直径为0.8-1.4mm。
本发明所述带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法的焊接用焊丝，所述焊丝的成分重量百分比为：C 0.05-0.16％，Si 0.2-0.5％，Mn 1.5-2.8％，P<0.03％，S<0.005％，Al<0.06％，Ni 1.5-3％，Cr 0.05-0.2％，Mo 0.1-0.7％，余量为Fe和其他不可避免杂质；焊丝直径为0.8-1.4mm。
在本发明焊接用焊丝的成分设计中：
硅是焊丝中的脱氧元素，它可以防止铁与氧结合，并可在熔池中还原氧化铁；然而如果单独使用硅脱氧，生成的二氧化硅熔点高(约1710℃)，且该氧化物颗粒细小，难从熔池中浮出，易造成焊缝夹渣，因此本发明所述焊丝中硅的重量百分比控制在0.2-0.5％范围内。
锰是重要的淬透性元素，对焊缝的韧性有很大影响，它也是脱氧元素，但脱氧能力比硅略差，单独用锰脱氧，生成的氧化锰密度较大，不易从熔池中浮出；因此本焊丝采用硅锰联合脱氧，使脱氧产物为复合硅酸盐(MnO.SiO2)，其熔点低(约为1270℃)且密度小，在熔池中能凝聚成大块熔渣，有利于上浮，达到良好的脱氧效果。另外，锰还具有脱硫功能，与硫化合生成硫化锰，可降低硫引起的热裂纹倾向。综合各方面的因素，锰在本发明焊丝中的重量百分比控制在1.5-2.8％之间。
硫在熔池中易形成硫化铁，并呈网状分布在晶粒边界，因而显著地降低焊缝韧性，因此焊丝中的硫是有害的，要严格控制其含量。
磷在钢种的强化作用仅次于碳，使钢的强度和硬度增加，磷能提高钢的抗腐蚀性能，而塑性和韧性显著降低，特别是在低温时影响更为严重，因此焊丝中的磷是有害的，要严格控制其含量。
镍一方面可强烈提高钢的强度，另方面又始终使铁的韧性保持极高的水平，从而降低钢的变脆温度。镍的晶格常数与奥氏体相近，可成连续固溶体，从而降低临界Ms点温度，增加奥氏体的稳定性，提高焊接区的淬透性；因此，在本发明焊丝中镍的重量百分比控制在1.5-3％之间。
铬能提高钢的强度和硬度而塑性和韧性降低不大。铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用，可提高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。铬元素具有扩大γ相区提高淬透性和热强性的元素，减小了δ相高温存在温度区间，促进δ→γ相变的进行，抑制了高温δ铁素体的析出。因此，在本发明焊丝中的铬的重量百分比控制在1.5-3％之间。
钼在焊丝中能提高钢的强度、硬度，细化晶粒，提高高温强度、蠕变强度及疲劳强度。含钼量小于0.6％时，可以提高塑性，减少裂纹倾向。钼元素也具有扩大γ相区提高淬透性和热强性的元素，减小了δ相区高温存在温度区间，促进δ→γ相变的进行，抑制了高温δ铁素体的析出。因此，在本发明焊丝中钼的重量百分比控制在0.1-0.5％之间。
在焊接带预置焊接间隙的镀层板时，向拼焊区输送本发明含Mo、Cr、Ni等元素的焊丝，来抑制高温δ铁素体的形成。钼、铬元素具有扩大γ相区提高淬透性和热强性的元素，减小了δ相区高温存在温度区间，促进δ→γ相变的进行，抑制了高温δ铁素体的析出；镍的晶格常数与奥氏体相近，可形成连接固溶体，从而降低临界Ms点温度，增加奥氏体的稳定性，提高焊接区的淬透性。
另外，Mo、Cr、Ni共存还会提高焊接接头疲劳性能，实现了焊缝组织的高马氏体转化率，提高了焊接接头的力学性能。
根据根据国际焊接学会推荐的碳当量公式可以看出：
CE＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(％)
根据上述公式，焊丝的填入会使焊接接头的碳当量略有升高，从而保证了接头的淬透性；另外，焊丝的填入使焊缝中的镀层成分进一步被稀释，焊丝中的铬、钼、镍等元素增加奥氏体的稳定性，提高焊缝的淬透性，从而有利于预防热冲压时焊缝生成铁铝金属间化合物及块状铁素体相，实现钢制薄壁焊接等强部件的焊缝抗拉强度大于母材抗拉强度。
在本发明所述带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法中：
1、本发明所述待焊接钢板的基体表面至少一个面上设有镀层，该镀层包括与基体接触的金属间化合物合金层及其上的金属合金层；特别是，本发明在焊前、焊接过程对待焊接部件待焊区的镀层不做去除或减薄处理。
2、焊接用保护气体为含活性的保护气体。活性气体增强了焊接区保护气体的活度，有利于增加板材的熔透率及液态金属的流动性，提高熔池金属的成分均匀性，规避铝元素的偏聚，从而保证了接头性能符合汽车行业的要求。
3、焊接前确保待焊接钢板表面清洁，基板厚度为0.5mm-3mm，待拼接部位预置0.2mm-0.5mm的间隙，利用焊接设备对带镀层的钢板进行拼焊，镀层在焊接热的作用下进入熔池并在焊接的过程中被强烈的搅动，便于成分均匀化；
另外，通过控制送丝速度2～8m/min，改变焊缝中熔敷金属(焊丝熔化后形成的焊缝金属)的比例，使焊缝中熔入的铝元素浓度小于10％；同时，焊丝中的铬、钼、镍等元素增加奥氏体的稳定性，提高焊缝的淬透性，从而规避热冲压过程中焊缝生成铁铝金属间化合物及块状铁素体相，实现对焊缝相结构及尺寸的调控。
4、本发明所述钢制薄壁焊接等强部件经过热处理得到微观组织为马氏体的组织结构，但由于含铝镀层的存在，在焊接时铝镀层熔化后会进入焊缝，严重影响了热冲压时焊缝的相变过程，致使块状铁素体保留至室温，显著恶化了焊接接头的力学性能。所以焊接接头的质量优劣取决于焊缝组织中马氏体组织所占比例及铁素体的形态，为此需要减少焊缝组织中铁素体的析出，尤其避免块状铁素体的形成。
本发明通过采用含Mo、Cr、Ni等元素的焊丝，来抑制高温δ铁素体的形成，Mo、Cr元素具有扩大γ相区提高淬透性和热强性的元素，减小了δ相区高温存在温度区间，促进δ→γ相变的进行，抑制了高温δ铁素体的析出；Ni的晶格常数与奥氏体相近，可形成连接固溶体，从而降低临界Ms点温度，增加奥氏体的稳定性，提高焊接区的淬透性。
5、本发明摒弃了现有技术在焊前和/或焊接过程中需要对焊接部件的镀层做去除或减薄处理，因而不需要配置镀层预处理产线，从而节省设备投资。
另外，现有技术不论采用哪种方式来去除或减薄镀层，生产速度都会降低，本发明镀层预处理方法，生产效率至少可以提升20％以上。
通过本发明的填丝焊方法，在不对焊接部件的镀层进行去除或减薄的情况下直接焊接，保证了热冲压后焊接接头的抗拉强度、延伸率及耐蚀性，焊接接头热冲压后抗拉强度大于母材抗拉强度，延伸率大于4％，满足了汽车行业的使用要求。
附图说明
图1为本发明实施例1得到的热冲压后的焊接接头拉伸性能曲线图。
图2为本发明实施例1得到的热冲压后的焊接接头拉伸样断裂位置图。
图3为本发明实施例1得到的热冲压后的焊接焊接头金相图。
图4为本发明实施例1得到的热冲压后的焊接接头硬度分布。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
实施例1
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.75mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，光斑直径为1.8mm的光束，焊接功率4.5kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.3mm，离焦量8mm，送丝速度为3m/min，焊丝直径1.2mm，保护气体为90％氩气+10％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后对拼焊板进行进行热冲压淬火，加热温度为945℃，加热时间为4分钟，在通水模具中保压10秒钟。
经过上述热循环，将拼焊板首先完全奥氏体化，在此加热期间镀层与钢中的原子相互扩展，使原有镀层全部转变为金属间化合物层，且该层厚度比原镀层厚度更厚。另外，该层具有高熔点、高硬度的特征，防止了基板在加热阶段、保压阶段被氧化和脱碳。在模具中保压期间，拼焊板发生马氏体转变。然后按表二开展焊接接头性能评估。焊接接头拉伸曲线参见图1，断裂部位参见图2，接头金相照片参见图3，焊缝组织中未见块状铁素体，接头硬度参见图4。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例2
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.8mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，光斑直径为2.0mm的光束，焊接功率6kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.5mm，离焦量10mm，送丝速度为4m/min，焊丝直径1.2mm，保护气体为80％氩气+20％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例1相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例3
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.5mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.8mm的光束，焊接功率5kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量8mm，送丝速度为3m/min，焊丝直径1.2mm，保护气体为60％氩气+40％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例1相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例4
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.4mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.8mm的光束，焊接功率5kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量8mm，送丝速度为2.5m/min，焊丝直径1.2mm，保护气体为60％氩气+40％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例1相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例5
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.2mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.8mm的光束，焊接功率4.5kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.3mm，离焦量8mm，送丝速度为2m/min，焊丝直径1.2mm，保护气体为40％氩气+60％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例1相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例6
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.75mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.4mm的光束，焊接功率5kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量7mm，送丝速度为5m/min，焊丝直径1.0mm，保护气体为20％氩气+80％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例1相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例7
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.8mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.4mm的光束，焊接功率5kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量7mm，送丝速度为6m/min，焊丝直径1.0mm，保护气体为100％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后对拼焊板进行进行热冲压淬火，加热温度为930℃，加热时间为4分钟，在通水模具中保压10秒钟。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例8
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.5mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.4mm的光束，焊接功率5kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量7mm，送丝速度为6m/min，焊丝直径1.0mm，保护气体为60％氩气+40％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例7相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例9
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.4mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.2mm的光束，焊接功率4kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量5mm，送丝速度为6m/min，焊丝直径1.0mm，保护气体为60％氩气+40％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例7相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例10
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.2mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光填丝拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为1.2mm的光束，焊接功率4kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量5mm，送丝速度为6m/min，焊丝直径1.0mm，保护气体为60％氩气+40％二氧化碳气体，气体流量为15L/min。
焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例7相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例11
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.5mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行激光MAG复合拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，激光光斑直径为0.6mm的光束，焊接功率2kW，焊接速度80mm/s，拼接板间隙预留0.4mm，离焦量5mm，送丝速度为6m/min，焊丝直径1.0mm，保护气体为60％氩气+40％二氧化碳气体，气体流量为15L/min；MAG复合拼焊的焊接电流为90A，电压为20V；焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例1相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
实施例12
对用于待焊接的热成型钢板进行表面清理，去除表面的无油污、水渍等污染物，确保表面清洁。
对1.2mm带铝合金镀层的钢板(钢板成分见表1)采用如下工艺进行熔化极气体保护拼焊，采用本发明所述焊丝(焊丝成分见表2)，焊接电流为120A，焊接电压为22V，焊接速度500mm/min，拼接板间隙预留0.5mm，焊丝直径1.0mm，保护气体为80％氩气+20％二氧化碳气体，气体流量为15L/min；焊后对焊缝进行截面金相观察，焊缝宏观形貌优良，无明显飞溅。
焊后采用与实施例1相同的热冲压工艺进行平板热冲压。热冲压后的拼焊板性能参见表3。
表1钢板成分 重量百分比(wt％)
| 实施例 | C | SI | Mn | P | S | Al | Ti | B | Cr |
| 1 | 0.15 | 0.10 | 2.90 | 0.059 | 0.038 | 0.09 | 0.090 | 0.0031 | 0.15 |
| 2 | 0.25 | 0.23 | 1.19 | 0.015 | 0.001 | 0.04 | 0.030 | 0.0040 | 0.27 |
| 3 | 0.49 | 0.50 | 2.51 | 0.024 | 0.04 | 0.08 | 0.027 | 0.0052 | 0.51 |
| 4 | 0.39 | 0.36 | 3.00 | 0.044 | 0.03 | 0.07 | 0.05 | 0.0062 | 0.71 |
| 5 | 0.50 | 0.48 | 0.50 | 0.081 | 0.02 | 0.05 | 0.20 | 0.0071 | 0.20 |
| 6 | 0.15 | 0.10 | 2.90 | 0.059 | 0.038 | 0.09 | 0.090 | 0.0031 | 0.15 |
| 7 | 0.25 | 0.23 | 1.19 | 0.015 | 0.001 | 0.04 | 0.030 | 0.0040 | 0.27 |
| 8 | 0.49 | 0.50 | 2.51 | 0.024 | 0.04 | 0.08 | 0.027 | 0.0052 | 0.51 |
| 9 | 0.39 | 0.36 | 3.00 | 0.044 | 0.03 | 0.07 | 0.05 | 0.0062 | 0.71 |
| 10 | 0.50 | 0.48 | 0.50 | 0.081 | 0.02 | 0.05 | 0.20 | 0.0071 | 0.20 |
| 11 | 0.49 | 0.50 | 2.51 | 0.024 | 0.04 | 0.08 | 0.027 | 0.0052 | 0.51 |
| 12 | 0.50 | 0.48 | 0.50 | 0.081 | 0.02 | 0.05 | 0.20 | 0.0071 | 0.20 |
表2焊丝成分 重量百分比(wt％)
表3接头性能
*采用标准拉伸试样，试样标称宽度为12.5mm，原始标距为50mm，测试接头抗拉强度及延伸率；
**耐蚀性试验按DIN50021、DIN50017、DIN50014标准执行。
Claims (9)
1.带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，包括如下步骤：
1)钢板焊前准备
待焊接钢板取平直钢板，所述待焊接钢板包括基体及其表面上至少一个镀层，该镀层包括与基体接触的金属间化合物合金层及其上的金属合金层；对所述待焊接钢板待焊区的镀层不做去除或减薄处理；
2)预置对接间隙
将两块待焊接钢板的对接间隙预置为0.2～0.5mm；
3)焊接
采用激光填丝焊、激光复合填丝焊或熔化极气体保护焊进行焊接；其中，激光填丝焊工艺采用激光光斑直径为0.8～2.0mm，离焦量为-10～10mm，激光功率控制在4～6kW，焊接速度控制在40～140mm/s；焊丝直径为0.8～1.4mm，送丝速度为2～8m/min；保护气体为含活性气体的保护气体，活性气体的体积百分比为5％-100％，该活性气体为CO2；
焊接用焊丝的成分重量百分比为：C 0.05-0.16％，Si 0.2-0.45％，Mn 1.5-2.8％，P<0.03％，S<0.005％，Al 0.03-0.06％，Ni 1.5-3％，Cr 0.05-0.2％，Mo 0.1-0.7％，余量为Fe和其他不可避免杂质；
最终获得带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件，同时使焊接等强部件的焊接接头在热冲压后的抗拉强度大于母材抗拉强度，延伸率大于4％。
2.如权利要求1所述的带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，所述待焊接钢板基体的成分重量百分比为：C：0.08-0.8％，Si：0.05-1.0％，Mn：0.1-5％，P<0.3％，S<0.1％，Al<0.3％，Ti<0.5％，B：0.0005-0.1％，Cr：0.01-3％，其余为Fe及其他不可避免杂质。
3.如权利要求1所述的带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，所述待焊接钢板基体的成分重量百分比为：C：0.1-0.6％，Si：0.07-0.7％，Mn：0.3-4％，P<0.2％，S<0.08％，Al<0.2％，Ti<0.4％，B：0.0005-0.08％，Cr：0.01-2％，其余为Fe及其他不可避免杂质。
4.如权利要求1所述的带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，所述待焊接钢板基体的成分重量百分比为：C：0.15-0.5％，Si：0.1-0.5％，Mn：0.5-3％，P<0.1％，S<0.05％，Al<0.1％，Ti<0.2％，B：0.0005-0.08％，Cr：0.01-1％，其余为Fe及其他不可避免杂质。
5.如权利要求1或2所述的带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，所述待焊接钢板基体的厚度为0.5mm～3mm。
6.如权利要求3所述的带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，所述待焊接钢板基体的厚度为0.5mm～3mm。
7.如权利要求4所述的带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，所述待焊接钢板基体的厚度为0.5mm～3mm。
8.如权利要求1所述的带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其特征是，所述待焊接钢板的镀层为纯铝或铝合金，其中，铝合金的成分重量百分比为：Si：5-11％，Fe：0-4％，其余量为Al及其他不可避免杂质。
9.一种焊接用焊丝，其成分重量百分比为：C 0.05-0.16％，Si 0.2-0.45％，Mn 1.5-2.8％，P<0.03％，S<0.005％，Al 0.03-0.06％，Ni 1.5-3％，Cr 0.05-0.2％，Mo 0.1-0.7％，余量为Fe和其他不可避免杂质；焊丝直径为0.8-1.4mm；所述焊丝用于如权利要求1或2或3或4所述带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件制造方法。
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