CN117921178A - 用于生产焊接钢坯的方法和相关焊接钢坯 - Google Patents
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Abstract
一种用于生产焊接钢坯(1)的方法，该方法包括：‑提供两个预涂布的板(2)，各个板包括钢基体(3)，该钢基体在其两个主面(4)中的各个主面上具有预涂层(5)，各个板(2)在各个主面(4)上在焊接边缘(14)处包括去除区域(18)，在该去除区域中，预涂层(5)以去除分数被去除；‑使用填充焊丝(20)对板(2)进行对焊，以便产生具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的铝含量AlWJ的焊接接头(22)。焊丝(20)的组成和添加的焊丝(20)的比例使得焊接接头(22)具有：(a)淬火因子FTWJ，使得FTWJ‑0.96FTBM≥0，(b)镍含量NiWJ≤14‑3.4xAlWJ，并且铬含量CrWJ≤5‑2xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头(22)的铝含量。
Description
本发明专利申请是申请日为2019年12月24日、申请号为201980088342.4、发明名称为“用于生产焊接钢坯的方法和相关焊接钢坯”的发明专利申请的分案申请。
【技术领域】
本发明涉及用于生产焊接钢坯的方法，由此获得的焊接钢坯，用于由焊接钢坯生产焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的方法以及由此获得的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件。
【背景技术】
从现有技术已知用于由不同组成和/或厚度的钢板制造彼此对焊的焊接零件的方法。更具体地，通常将焊坯加热到允许钢奥氏体化的温度，然后在热压成型工具中热成型和冷却。钢的组成可以选择为既使得随后的加热和成型操作成为可能，又给予焊接的钢零件高机械强度、高冲击强度和良好的耐腐蚀性。
这种类型的钢零件特别用于汽车工业，更特别用于制造防侵入零件、结构零件或有助于机动车辆安全的零件。
为了防止腐蚀，在含铝的浴中通过热浸涂用铝基预涂层预涂布钢板。如果钢板在没有任何预先准备的情况下焊接，则铝基预涂层在焊接操作期间将被熔融金属内的钢基体稀释。在预涂层的铝含量的范围内，于是可能发生两种现象。
如果熔融金属中的铝含量局部高，则由于熔融金属中的预涂层的一部分的稀释以及在热成型步骤之前在随后的焊接接头的加热期间发生的合金化，在焊接接头中形成金属间化合物。这些金属间化合物是最可能发生初裂的部位。
此外，铝趋向于提高焊接接头的奥氏体化温度(Ac3)，并且当焊接接头中的铝的水平高时，奥氏体域的这种改变将更加重要。在一些情况下，这可能阻止焊接接头的完全奥氏体化，完全奥氏体化应当在成型之前加热时发生，并且是在热压成型和冷却之后热冲压和在焊接接头中获得马氏体结构所需的第一步。
而且，铝还对焊接接头的可淬火性具有不利影响，因为它提高了在冷却期间在焊接接头中获得马氏体或贝氏体结构所必需的临界冷却速度。
因此，在热成型后的冷却期间，不再可以获得马氏体或贝氏体，并且由此获得的焊接接头将包含铁素体。然后，焊接接头表现出的硬度和机械强度小于两个相邻板的硬度和机械强度，因此构成零件的最弱区域。
公开EP2007545描述了一种解决方案，该解决方案在于在预涂布钢板的焊接边缘处去除金属合金的表面层，该焊接边缘旨在至少部分地并入到焊接金属区域中。去除可以通过刷擦或使用激光束来执行。保留金属间合金层，以便保证耐腐蚀性并防止在成型操作之前的热处理期间的脱碳和氧化现象。在这种情况下，铝的影响通过局部消除涂层的表面层而降低。
然而，本专利申请的发明人已经观察到，即使在预涂布钢板的焊接边缘处去除金属合金的表面层，焊接接头仍可能具有不足的机械特性。实际上，由于在焊接边缘处存在由于去除操作而产生的从涂层到钢板侧面上的突起和/或对于具有例如小于或等于1.0mm厚度的薄钢板，焊接接头中的铝浓度可能仍然太高。
EP 2 737 971、US2016/0144456和WO 2014075824试图提供一种方法，其中，无需预先去除预涂层，而是使用包括奥氏体稳定元素(诸如碳、锰或镍)的填充焊丝焊接预涂布的钢板，目的是在热压成型和冷却后，尽管由于预涂层熔化而在焊缝中存在铝，仍在焊接接头中获得完全马氏体结构。
然而，这些方法不是完全令人满意的，因为它们仅处理与焊池中存在铝有关的问题之一：奥氏体化温度(Ac3)的补偿和在一些情况下高碳填充焊丝的使用可能引起焊接接头中的偏析(segregation)。实际上，本发明的发明人已经发现，上述文献中公开的方法不允许在热压成型和冷却后获得的零件中获得令人满意的机械特性，特别是对于焊接接头中铝含量大于或等于0.7重量％而言。特别地，对于这种零件，在沿焊缝横向的拉伸测试下，在焊接接头中存在失效的高风险。
WO 2015/086781和EP 2 942 143中公开的方法也处理了这个问题，并描述了用特定的填充材料使用特定的焊接方法焊接预涂布的钢板的方法。
更具体地，WO 2015/086781提出使用双斑(twin spot)激光焊接，同时供应金属粉末形式的填充材料，金属粉末具有以下组成，以重量百分比计：C：0-0.03重量％、Mo：2.0-3.0重量％、Ni：10-14重量％、Mn：1.0-2.0重量％、Cr：16-18重量％以及Si：0.0-1.0重量％，其余为铁。
EP 2 942 143提出使用复合激光/电弧焊接，该焊接使用定位在激光束前面的电弧焊炬，同时供应填充焊丝形式的填充材料，该填充焊丝具有以下组成：C：0-0.3重量％、Mo：0-0.4重量％、Ni：6-20重量％、Mn：0.5-7重量％、Cr：5-22重量％以及Si：0-1.3重量％、Nb：0.0-0.7重量％，其余为铁。
这些方法也不令人满意。实际上，本发明的发明人已经观察到，使用其中描述的填充焊丝导致在热压成型和冷却之后在紧邻焊缝的区域中的零件失效的高风险。
此外，使用复合激光-电弧焊接是不期望的，因为复合激光/电弧焊接不允许达到与激光焊接相同的焊接速度，因此导致工艺的总生产率降低。
而且，在大规模工业设置中，粉末添加通常比填充焊丝更难以实施。
基于上述填充材料添加的所有方法仅规定填充材料的化学组成范围，并且由于焊接参数和条件对填充材料比率有影响，因此单个填充焊丝可能在焊接接头中引起非常不同的化学组成。因此，仅描述填充焊丝的组成似乎不足以解决上述问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种由两块这种预涂布的板生产焊接钢坯的方法，该方法允许在热压成型和冷却之后，即使对于焊接接头中的相对高的铝含量，也获得具有令人满意的碰撞性能特性的零件。
为此，特别期望避免焊接接头中的完全脆性断裂。
为此，本发明涉及一种用于生产焊接钢坯的方法，该方法包括以下连续步骤：
-提供两个预涂布的板，各个预涂布的板包括钢基体(3)，该钢基体在其两个主面中的每个主面上具有预涂层，预涂层包括：至少包含铁和铝的金属间合金层，以及可选地在金属间合金层顶上延伸的金属合金层，金属合金层为铝层、铝合金层或铝基合金层，
各个预涂布的板在其各个主面上在旨在至少部分地并入到焊接接头中的焊接边缘处包括去除区域，在该去除区域中，预涂层已经以预涂层的厚度的包括在30％与100％之间的去除分数被去除；
-使用填充焊丝对焊预涂布的板，以便在预涂布的板之间的接合部处产生焊接接头，焊接接头具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量AlWJ，
其中，
-以使得由此获得的焊接接头以以下内容为特征的方式选择添加到焊池的填充焊丝的组成和填充焊丝的比例：
(a)焊接接头的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0(准则C1)，
其中，
-FTBM是两个预涂布的板的钢基体中最难硬化的钢基体的淬火因子，并且
-使用下式确定淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2
-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的以重量百分比表示的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量，该区域在FTWJ的情况下是焊接接头，在FTBM的情况下是最难硬化的基体，
(b)焊接接头中的平均镍含量NiWJ满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头中的平均铝含量(准则C2)；以及
(c)焊接接头中的平均铬含量CrWJ满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头中的平均铝含量(准则C3)。
根据特定实施方式，方法可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征单独采取或根据任意技术上可以的组合来采取：
-至少一个预涂布的板，例如各个预涂布的板的基体的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
-各个预涂布的板的基体由可加压硬化的钢制成；
-焊接接头的平均铝含量大于或等于0.15重量％；
-焊接接头的平均铝含量小于或等于0.8重量％；
-焊接接头的平均镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间，更特别地在0.2重量％至12.0重量％之间；
-焊接钢坯使得，在热压成型和冷却之后，焊接接头在20℃下的夏比(Charpy)能量大于或等于25J/cm2，并且热压成型和冷却的焊接钢坯的极限拉伸强度大于或等于预涂布的板的基体中的最弱基体的极限拉伸强度，最弱基体是厚度与热压成型和冷却之后的极限拉伸强度的乘积最低的基体；
-填充焊丝具有包括在0.01重量％至0.45重量％之间的碳含量；
-对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，去除分数严格地小于预涂层的厚度的100％；
-对于至少一个预涂布的板，预涂层包括在金属间合金层顶上延伸的金属合金层，金属合金层是铝层、铝合金层或铝基合金层，并且对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，金属合金层已经在其整个厚度上被去除，而金属间合金层在预涂布的板的各个主面上的去除区域中保持完整；
-对于在提供步骤提供的至少一个预涂布的板，并且例如对于两个预涂布的板，在预涂布的板的各个主面上的去除区域中，去除分数等于100％，使得预涂层已经在其整个厚度上被去除；
-在提供步骤之前，方法还包括由相应的初始预涂布的板生产两个预涂布的板的步骤，该步骤包括以下子步骤：通过在预涂布的板的焊接边缘处进行激光烧蚀以预涂层的厚度的包括在30％至100％之间的去除分数去除预涂层，来在各个预涂布的板的各个主面上获得去除区域；
-生产两个预涂布的板的步骤包括：
-提供两个初始预涂布的板；
-将这两个初始预涂布的板彼此相邻布置，同时在它们之间留有预定间隙；以及
-通过激光烧蚀同时去除两个相邻的初始预涂布板上的预涂层，以便在这两个初始预涂布板的相邻面上同时产生去除区域，激光束在去除步骤期间与两个相邻的初始预涂布板重叠，并且可选地，在焊接步骤期间，由此制备的相邻的两个预涂布板利用与两个相邻的预涂布板重叠的激光束斑来焊接，激光烧蚀结束与焊接开始之间的时间优选小于或等于10秒；
-方法还包括：在对焊之前，使用以下处理步骤中的至少一个来制备至少一个预涂布的板的焊接边缘：刷擦、机加工、倒角和/或斜切；
-焊接步骤使用激光束来执行；
-两个预涂布的板具有相同的厚度；
-两个预涂布的板具有不同的厚度；
-对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，基体的钢按重量计包括：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质。
-对于一个预涂布的板，基体的钢按重量计包括：
0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％,
其余为铁和由制造产生的杂质。
-对于一个预涂布的板，基体的钢按重量计包括：
0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤AI≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
钢可选地包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
-焊接使用保护气体、特别是氦气和/或氩气来执行。
本发明还涉及一种用于生产焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的方法，该方法包括以下连续步骤：
-进行如上所述的方法，以便获得焊接钢坯；
-加热焊接钢坯，以便在预涂布的板的基体中获得完全奥氏体结构；
-在压制工具中热压成型焊接钢坯，以获得钢零件；以及
-在压制工具中冷却钢零件。
根据用于生产焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的该方法的特定实施方式，在冷却步骤期间，冷却速率大于或等于预涂布板的基体中最可硬化贝氏体或马氏体冷却速率。
本发明还涉及一种焊接钢坯，该焊接钢坯包括两个预涂布的板，各个预涂布的板包括钢基体，该钢基体在其主面中的每个主面上具有预涂层，预涂层包括：至少包含铁和铝的金属间合金层，以及可选地在金属间合金层顶上延伸的金属合金层，金属合金层为铝层、铝合金层或铝基合金层，
预涂布的板通过焊接接头来接合，焊接接头具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量，并且焊接接头还以以下内容为特征：
(a)焊接接头的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0(准则C1)，其中，
-FTBM是两个预涂布板的钢基体中最难硬化的钢基体的淬火因子，并且
-使用下式确定淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的以重量百分比表示的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量，该区域在FTWJ的情况下是焊接接头，在FTBM的情况下是最难硬化的基体，并且
(b)焊接接头中的平均镍含量NiWJ满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头中的平均铝含量(准则C2)；以及
(c)焊接接头中的平均铬含量CrWJ满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头中的平均铝含量(准则C3)，并且
各个预涂布的板在其各个主面上与焊接接头相邻地包括中间区域，在该中间区域中，预涂层已经以预涂层的厚度的包括在30％与100％之间的去除分数被去除。
根据焊接钢坯的特定实施方式，焊接钢坯包括以下特征中的一个或多个，这些特征单独采取或根据任意技术上可以的组合来采取：
-至少一个预涂布的板，例如两个预涂布的板的基体的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质，
-各个预涂布的板的基体由可加压硬化的钢制成；
-对于各个预涂布的板，中间区域的宽度包括在距焊接接头的边缘5μm至2000μm之间；
-对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，去除分数等于预涂层的厚度的100％；
-对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，去除分数严格地小于预涂层的厚度的100％；
-对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，预涂层包括在金属间合金层顶上延伸的金属合金层，金属合金层是铝层、铝合金层或铝基合金层，并且其中，对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，金属合金层已经在其整个厚度上被去除，而金属间合金层在预涂布的板的各个主面上的去除区域中保持完整；
-焊接接头的镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间，更特别地在0.2重量％至12.0重量％之间；
-焊接钢坯使得，在热压成型和冷却之后，焊接接头在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2，并且热压成型和冷却的焊接钢坯的极限拉伸强度大于或等于预涂布板的基体中的最弱基体的极限拉伸强度，最弱基体是厚度与热压成型和冷却之后的极限拉伸强度的乘积最低的基体；
焊接接头使得在热压成型和冷却之后，跨焊接接头的最大硬度变化ΔHV(WJ)小于或等于焊接接头的平均硬度HVmean(WJ)的20％；
-各个中间区域包括固化条纹，两个预涂布板的相邻主面上的固化条纹相对于两个预涂布板之间的竖直中间平面对称；
-各个中间区域包括位于焊接接头处的内边缘和远离焊接接头的外边缘，并且其中，两个预涂布板的相邻中间区域的外边缘之间的距离沿着焊接接头的纵向是恒定的；
-对于至少一个预涂布的板，例如对于两个预涂布的板，基体的钢按重量计包括：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质；
-对于一个预涂布的板，基体的钢按重量计包括：0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％,
其余为铁和由制造产生的杂质；
-对于一个预涂布的板，基体的钢按重量计包括：0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤AI≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
钢可选地包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
本发明还涉及一种焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，该钢零件包括第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分，各个涂布的钢零件部分包括钢基体，该钢基体在其至少一个主面上具有至少包括铁和铝的涂层，
第一和第二涂布的钢零件部分通过焊接接头来接合，焊接接头具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量，并且焊接接头还以以下内容为特征：
(a)焊接接头的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0(准则C1)，其中，
-FTBM是两个预涂布板的钢基体中最难硬化的钢基体的淬火因子，并且
-使用下式确定淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的以重量百分比表示的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量，该区域在FTWJ的情况下是焊接接头，在FTBM的情况下是最难硬化的基体，
(b)焊接接头中的平均镍含量NiWJ满足以下关系：Ni≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头中的平均铝含量(准则C2)；以及
(c)焊接接头中的平均铬含量CrWJ满足以下关系：Cr≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头中的平均铝含量(准则C3)，并且
各个涂布的钢零件部分在其各个主面上与焊接接头相邻地包括中间区域，在该中间区域中，涂层的厚度严格地小于涂布的钢零件部分的相邻区域，这些相邻区域位于比中间区域距离焊接接头更远的位置处，或者在该中间区域中，不存在涂层。
根据焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的特定实施方式，焊接的、热压成型的且冷却的钢零件可以包括以下特征中的一个或多个，这些特征单独采取或根据任意可以的组合来采取：
第一和第二钢零件部分中的至少一个，例如第一和第二钢零件部分的基体的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质，
-第一和第二钢零件部分中的每一个的基体由可加压硬化的钢制成；
-各个中间区域包括固化条纹，两个涂布的钢零件部分的相邻主面上的固化条纹相对于两个涂布的钢零件部分之间的竖直中间平面对称；
-各个中间区域包括位于焊接接头处的内边缘和远离焊接接头的外边缘，并且其中，两个涂布的钢零件部分的相邻中间区域的外边缘之间的距离沿着焊接接头的纵向是恒定的；
-焊接接头中的平均硬度HVmean(WJ)小于或等于700HV；
-焊接接头中的平均镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间，更特别地在0.2重量％至12.0重量％之间；
-焊接接头在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2，并且焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的极限拉伸强度大于或等于涂布的钢零件部分的基体中的最弱基体的极限拉伸强度，最弱基体是厚度与极限拉伸强度的乘积最低的基体；
跨焊接接头的最大硬度变化ΔHV(WJ)小于或等于焊接接头的平均硬度HVmean(WJ)的20％；
第一和第二涂布的钢零件部分中的至少一个，例如第一和第二涂布的钢零件部分的基体的钢按重量计包括：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质；
第一和第二涂布的钢零件部分中的一个的基体的钢按重量计包括：
0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％,
其余为铁和由制造产生的杂质；
第一和第二涂布的钢零件部分中的一个的基体的钢按重量计包括：0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤AI≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
钢可选地包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
本发明还涉及如上所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件用于生产机动车辆的防侵入零件或能量吸收零件的用途。
【附图说明】
本发明将在阅读以下说明书时更佳地理解，该以下说明书仅以示例的方式并且参照附图来给出，附图中：
图1是预涂布的板的立体图，该预涂布的板在板的周边处的预涂层中包括去除区域；
图2是初始预涂布板的立体图；
图3是根据本发明的方法的焊接步骤开始的示意性剖视图；
图4是根据本发明的方法的焊接步骤结束的示意性剖视图；以及
图5是根据本发明的焊接钢坯的示意性剖视图。
【具体实施方式】
在整个专利申请中，元素的含量以重量百分比(重量％)表示。
本发明涉及一种用于生产焊接钢坯1的方法。
该方法包括提供两个预涂布的板2的第一步骤。
如图1所示，各个预涂布的板2包括两个主面4和在两个主面4之间从一个主面4延伸到另一个主面的至少一个侧面13。在图1所示的示例中，预涂布的板2包括四个侧面13。例如，侧面13与主面4中的一个形成包括在60°至90°之间的角度。
各个预涂布板2包括在其各个主面上具有预涂层5的金属基体3。预涂层5重叠在基体3上并与之接触。
金属基体3更特别地为钢基体。
更特别地，基体3的钢是具有铁素体-珠光体显微结构的钢。
优选地，基体3由旨在用于热处理的钢制成，更特别地由可加压硬化的钢制成，并且例如由锰硼钢制成，诸如22MnB5型钢。
根据一个实施方式，基体3的钢按重量计包括并且特别由以下成分构成：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤3％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
更特别地，基体3的钢按重量计包括并且特别由以下成分构成：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质。
根据另选方案，基体3的钢按重量计包括并且特别由以下成分构成：0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％
其余为铁和由制造产生的杂质。
根据另选方案，基体3的钢按重量计包括并且特别由以下成分构成：0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤Al≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
钢可选地包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
根据一个示例，两个预涂布的板2的基体3具有相同的组成。
根据另一示例，两个预涂布的板2的基体3具有不同的组成。特别地，两个基体3具有不同的组成，各个组成选自上述四种组成。例如，一个预涂布板2的基体3的钢具有上述第一组成，而另一预涂布板2的基体3的钢具有选自上述第二、第三或第四组成的组成。
取决于基体3的期望厚度，基体3可通过热轧和/或冷轧后退火、或通过任意其它合适的方法来获得。
基体3有利地具有包括在0.8mm至5mm之间、更特别地包括在1.0mm至3.0mm之间的厚度。两个预涂布的板2可以具有相同的厚度或不同的厚度。
预涂层5通过热浸涂(即通过将基体3浸入熔融金属浴中)而获得。
预涂层5至少包括与基体3接触的金属间合金层9。金属间合金层9至少包括铁和铝。金属间合金层9特别通过基体3与熔池的熔融金属之间的反应形成。更特别地，金属间合金层9包括Fex-Aly型的金属间化合物，更特别地为Fe2Al5。
在图1所示的示例中，预涂层5还包括在金属间合金层9顶上延伸的金属合金层11。金属合金层11具有与浴中熔融金属的组成接近的组成。金属合金层由在热浸涂期间当板行进通过熔融金属浴时由板带走的熔融金属形成。金属合金层11是铝层、或者铝合金层或铝基合金层。
在该上下文中，铝合金是指包括超过50重量％铝的合金。铝基合金是其中铝以重量计为主要元素的合金。
例如，金属合金层11是还包括硅的铝合金层。更特别地，金属合金层11按重量计包括：
8％≤Si≤11％
2％≤Fe≤4％
其余为铝和可能的杂质。
金属合金层11具有例如包括在19μm至33μm之间或在10μm至20μm之间的厚度。
在预涂层5包括金属合金层11的图1所示的示例中，金属间合金层9的厚度通常为几微米的量级。特别地，其平均厚度通常包括在2微米至8微米之间。
在专利EP 2 007 545中特别公开了通过热浸涂获得的包括金属间合金层9和金属合金层11的预涂层5的特定结构。
根据另一实施方式，预涂层5仅包括如上所述的金属间合金层9。在这种情况下，金属间合金层9的厚度例如包括在10μm至40μm之间。这种由金属间合金9构成的预涂层5可以例如通过对如上所述的包括金属间合金层9和金属合金层11的预涂层5进行预合金化处理而获得。这种预合金化处理在选定的温度和保持时间下进行，以便在预涂层5的至少一部分厚度上使预涂层5与基体3合金化。更特别地，预合金化处理可包括以下步骤：将板加热至包括在700℃至900℃之间的预合金化温度，并将预合金化板在该温度下保持包括在2分钟至200小时之间的时间。在这种情况下，金属间合金层9可由不同金属间子层组成，诸如Fe2Al5、FeAl3、FeAl、Fe6Al12Si5和FeAl3子层。
有利地，如图1例示，基体3在其两个主面4上具有如上所述的预涂层5。
此外，如图1所示，对于各个预涂布的板2，预涂层5在预涂布的板2的各个主面4上在预涂布的板2的焊接边缘14处被去除，以便在焊接边缘14处产生去除区域18。更特别地，预涂层5以预涂层5的厚度的包括在30％至100％(包括边界)之间的去除分数F被去除。
焊接边缘14包括预涂布的板2的周边部分，该周边部分旨在在对焊期间至少部分地并入到焊接接头22中。更特别地，焊接边缘14包括预涂布板2的侧面13和预涂布板2的从该侧面13延伸并包括预涂层5的一部分和基体3的一部分的部分。
焊接边缘14处的预涂层5的去除分数F的去除优选地使用激光束(即通过激光烧蚀)来进行。
去除区域18可以从板2的侧面13延伸包括在0.5mm至3mm之间的宽度。
有利地，去除分数F严格小于100％，这意味着在去除区域18中仅去除预涂层5的一部分，而保留其一部分。
例如，在图1所示的实施方式中，在去除区域18中，去除金属合金层11，而金属间合金层9在其厚度的至少一部分上保留。在这种情况下，剩余的金属间合金层9保护焊坯1的紧邻焊接接头22的区域在随后的热压成型步骤期间不被氧化和脱碳，并且在使用寿命期间不被腐蚀。
根据实施方式，在去除步骤期间，金属间合金层9保持其完整性或在其初始厚度的严格小于100％的分数上保留，例如，在其初始厚度的仅60％、80％或90％上保留。
根据另选实施方式(未示出)，在去除步骤期间，在去除区域18中在预涂层的整个厚度上去除预涂层5。在该实施方式中，去除分数对应于预涂层5的厚度的100％。在该实施方式中，在去除区18中不存在预涂层5。
更特别地，该方法在提供步骤之前包括由如图2所示的相应的初始预涂布板2’生产如图1所示的两个预涂布板2的步骤。
初始预涂布的板2’具有与预涂布的板2大致相同的几何形状和组成，唯一的区别在于不存在去除区域18。换言之，初始预涂布的板2’的预涂层5在初始预涂布的板2’的两个主面4上保持完整。它完全覆盖初始预涂布的板2’的两个主面。
该步骤包括通过借助激光烧蚀在焊接边缘14处在去除分数F上去除预涂层5而在各个预涂布的板2的各个主面4上获得去除区域18的子步骤。
可选地，该方法还包括制备至少一个预涂布板2(例如两个预涂布板2)的焊接边缘14的步骤。
焊接边缘14的制备可包括以下处理步骤中的至少一个：
-刷擦焊接边缘14；
-对焊接边缘14进行机加工；
-对焊接边缘14进行倒角；和/或
-斜切焊接边缘14。
刷擦步骤允许至少部分地去除焊接边缘14上、更特别地是侧面13上的痕量(traces)的预涂层5，其由机械切割操作和/或焊接边缘14处预涂层5的去除产生。
倒角或斜切焊接边缘14允许增加所添加的填充材料的量，而不会导致焊接接头22处的过厚。
在机加工之前的焊接边缘14的形状对于激光焊接不是足够直的情况下，进行焊接边缘14的机加工。
该方法还包括在可选地制备焊接边缘14之后使用填充焊丝20对焊预涂布的板2以便获得焊接钢坯1的步骤。
图3和图4例示了产生焊接钢坯1的焊接步骤的两个阶段。
在图3和图4所示的示例中，两个预涂布的板2是如图1所示的预涂布的板，其包括在相应的焊接边缘14处的去除区域18，其中，金属合金层11已经在其整个厚度上被去除，而金属间合金层9保持完整。
焊接操作导致在两个板2之间的接合部处形成熔融金属区域，其随后固化，这形成焊接接头22。
焊接步骤特别是激光焊接步骤，其中，朝向两个板2之间的接合部引导激光束24。该激光束24被构造成用于在激光束24的冲击点26处熔化填充焊丝20。
激光焊接步骤例如使用CO2激光器或固态激光器进行。
激光源优选地是高功率激光源。例如，激光源可以从波长近似为10微米的CO2激光器、波长近似为1微米的固态激光源或半导体激光源，例如波长近似包括在0.8至1微米之间的二极管激光器中选择。
激光源的功率根据板2的厚度来选择。特别地，功率选择成允许填充焊丝20和板2的焊接边缘14的熔合，以及焊接接头22中的充分混合。对于CO2激光器，激光功率例如包括在3kW至12kW之间。对于固态激光器或半导体激光器，激光功率例如包括在2kW至8kW之间。
对于两种类型的激光源，激光束24在其在板2上的冲击点26处的直径可以等于大约600μm。
在焊接步骤期间，焊接例如在保护气氛下进行。这种保护气氛特别防止了执行焊接的区域的氧化和脱碳、在焊接接头22中形成氮化硼以及由于氢吸收而可能导致的冷裂。
保护气氛例如是惰性气体或惰性气体的混合物。惰性气体可以是氦气或氩气或这些气体的混合物。
在该焊接步骤期间，两个板1的面对的侧面13之间的距离例如小于或等于0.3mm，并且更特别地小于或等于0.1mm。在两个板1的面对的侧面13之间提供这样的间隙促进了填充金属在焊接操作期间的沉积，并防止在焊接接头22处形成过厚。在制备步骤期间在板2的焊接边缘14处产生倒角或斜切边缘的情况下，也改进了填充金属的沉积和过厚的防止。
特别地，焊接接头22中的平均铝含量AlWJ包括在0.1重量％至1.2重量％之间。更特别地，焊接接头22中的平均铝含量AlWJ大于或等于0.15重量％。焊接接头22中的平均铝含量AlWJ例如小于或等于0.8重量％。
该平均铝含量AlWJ由可能在去除分数F的去除之后保留在去除区域18中的预涂层5的部分以及在焊接边缘14处的侧面13上存在的痕量的铝产生，该铝由去除操作和/或切割操作产生。在焊接接头22中，其与基体3的钢和填充焊丝20的钢混合。
在焊接步骤期间，添加到焊池的填充焊丝20的比例例如包括在10％至50％之间，并且更特别地在10％至40％之间。
根据本发明，以使得由此获得的焊接接头22以以下内容为特征的方式选择添加到焊池的填充焊丝20的组成和填充焊丝20的比例：
(a)焊接接头22的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0(准则C1)，
其中，
-FTBM是两个预涂布板2的钢基体3中最难硬化的钢基体3的淬火因子，并且
-使用下式确定淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2
-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量(以重量百分比表示)，该区域在FTWJ的情况下是焊接接头22，在FTBM的情况下是最难硬化的基体3，
(b)焊接接头22的平均镍含量NiWJ满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头的平均铝含量(准则C2)；以及
(c)焊接接头22的平均铬含量CrWJ满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是焊接接头22的平均铝含量(准则C3)。
预涂布的板2的基体3中最难硬化的基体3是具有最低碳含量的基体3。
实际上，本发明的发明人以令人惊讶的方式发现，当累积满足上述准则C1、C2和C3时，在包括奥氏体化步骤(在压制工具中热压成型和冷却)的热处理之后从这种焊接钢坯1获得的零件在焊接接头22中在20℃下表现出大于或等于25J/cm2的夏比能量，并且表现出大于或等于预涂布板2的基体3中的最弱基体的极限拉伸强度的极限拉伸强度。
最弱的基体3是厚度与热压成型和冷却之后的极限拉伸强度的乘积最低的基体。
特别地，大于或等于25J/cm2的、焊接接头22在20℃下的夏比能量允许避免焊接接头中的完全脆性断裂。
因此，当累积地满足上述准则C1、C2和C3时，即使焊接接头22包括相对高的铝含量，与在热压成型和冷却之后的预涂布板2的基体3中最弱的基体3的特性相比，焊接接头22的存在也不会降低通过热压成型和冷却从焊坯获得的焊接钢零件的特性。
因此，通过根据本发明的方法，尽管在焊接接头22中可能存在相对高的铝含量，仍可以获得具有令人满意的碰撞性能的零件。
优选地，添加到焊池的填充焊丝20的组成和填充焊丝20的比例进一步选择为使得焊接接头22的平均镍含量NiWJ包括在0.1重量％至13.7重量％之间，并且更特别地包括在0.2重量％至12.0重量％之间。
例如，添加到焊池的填充焊丝20的组成和填充焊丝20的比例进一步选择为使得焊接接头22的平均铬含量CrWJ大于或等于0.05重量％。焊接接头中的这种铬含量是有利的，因为它改善了焊接接头22的耐腐蚀性和可硬化性。
优选地，焊接接头22的组成使得其在热压成型和冷却之后具有大部分为马氏体的显微结构。“大部分”是指其包括至少95％的马氏体，更特别地包括100％的马氏体。
填充焊丝20特别地具有包括在0.01重量％至0.45重量％之间的碳含量。根据示例，填充焊丝20的碳含量大于或等于两个预涂布的板2的基体3中的最难硬化基体3的碳含量。
实际上，本发明的发明人以令人惊讶的方式发现，为了降低在压制工具中热压成型和冷却之后、尤其是在焊接接头22中存在大量铝的情况下焊接接头22中出现碳偏析并因此出现硬度峰值的风险，填充焊丝中的碳含量应包括在0.01重量％至0.45重量％之间。因此，使用这种填充焊丝20降低了焊接接头22的脆性的风险，并且参与避免在垂直于焊接接头22的张力下在压制工具中热压成型和冷却之后获得的零件的焊接接头22中的失效。
特别地，本发明的发明人已经观察到，填充焊丝中的碳含量应当包括在0.01重量％至0.45重量％之间，以便能够获得焊接接头22，其中，跨焊接接头22的最大硬度变化ΔHV(WJ)小于或等于焊接接头22的平均硬度HVmean(WJ)的20％，换言之，其中，ΔHV(WJ)是在焊接接头22中测量的最大硬度与最小硬度之间的差，并且HVmean(WJ)是在焊接接头22中测量的平均硬度。
优选地，填充焊丝20的锰含量严格小于预涂布板2的基体3的锰含量。
例如，填充焊丝20按重量计具有以下组成：
0.01％≤C≤0.45％，例如0.02％≤C≤0.45％
0.001％≤Mn≤0.45％，例如0.05％≤Mn≤0.45％，更特别地0.05％≤Mn≤0.20％
0.001％≤Si≤1％
0.02％≤Ni≤56％，例如0.2％≤Ni≤10.0％
0.001％≤Cr≤30％
0.001％≤Mo≤5％
0.001％≤Al≤0.30％
0.001％≤Cu≤1.80％
0.001％≤Nb≤1.50％
0.001％≤Ti≤0.30％
0.001％≤N≤10％
0.001％≤V≤0.1％
0.001％≤Co≤0.20％
其余为铁和不可避免的杂质。
在上述示例性填充焊丝组成中，等于约0.001％的Mn、Si、Cr、Mo、Al、Cu、Nb、Ti、N、V和Co的含量对应于由原材料的熔化和精化产生的杂质水平的痕量的这些元素，或由测量装置对非常低含量的精度产生，这可能导致完全不存在于被分析的钢中的元素被测量为以非常低的含量存在，或者以非常低的含量存在的元素被测量为不存在于钢中。
例如，填充焊丝20由上述元素构成。
填充焊丝20例如是实心焊丝或药芯焊丝。
本发明还涉及一种可以使用上述方法获得的焊接钢坯1。
图5中示出了这种焊接钢坯的一个示例。
焊接钢坯1包括两个预涂布的板2，各个预涂布的板2包括钢基体3，该钢基体在其各个主面4上具有预涂层5，预涂层5包括至少包括铁和铝的金属间合金层9，以及可选地在金属间合金层9的顶上延伸的金属合金层11，金属合金层11是铝层、铝合金层或铝基合金层，预涂布的板2通过焊接接头22接合。
焊接钢坯1在焊接接头22的各侧上包括中间区域28，在该中间区域中，预涂层5已经在如上限定的去除区域F上被去除。
此外，如图5中可见，各个中间区域28包括位于焊接接头22处的内边缘30和远离焊接接头22定位的外边缘32。
从焊接接头22的边缘测量的各个中间区域28的宽度W，即内边缘30与外边缘32之间的距离，包括在5μm至2000μm之间，更特别地包括在5μm至1500μm之间。
优选地，在中间区域28中，预涂层5已经在严格小于100％的去除分数F上被去除。特别地，金属合金层11已经被去除，但是金属间合金层9保持完整。
根据另选方案，在中间区域28中，预涂层5已经在等于100％的去除分数F上(即在其整个厚度上)被去除。
因此，在中间区域28中，预涂层5的厚度严格地小于预涂布板2的更远离焊接接头22的区域中的厚度，或者甚至不存在。
中间区域28由对应的预涂布板2上的去除区域18产生。
预涂布的板2和焊接接头22具有以上关于用于生产焊接钢坯1的方法公开的特征。
因此，焊接接头22遵守上述准则C1、C2和C3。
此外，焊接接头22的平均铝含量AlWJ包括在0.1重量％至1.2重量％之间。更特别地，焊接接头22的平均铝含量AlWJ大于或等于0.15重量％。焊接接头22的平均铝含量AlWJ例如小于或等于0.8重量％。
焊接接头22例如使得在压制工具中热压成型和冷却后，焊接接头22在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2。
此外，在热压成型和冷却之后，热压成型且冷却的焊接钢坯的极限抗拉强度大于或等于预涂布板2的基体3中最弱基体的极限抗拉强度。在该上下文中，最弱基体如上所述定义。
例如，焊接接头22的平均镍含量NiWJ包括在0.1重量％至13.6重量％之间，更特别地在0.2重量％至12.0重量％之间。
例如，焊接接头22的平均铬含量CrWJ大于或等于0.05重量％。
焊接接头22例如使得在压制工具中热压成型和冷却之后，跨焊接接头22的最大硬度变化ΔHV(WJ)小于或等于焊接接头22的平均硬度HVmean(WJ)的20％。换言之，
焊接接头22例如使得在压制工具中热压成型和冷却之后的焊接接头22中的平均硬度HVmean(WJ)小于或等于700HV。
优选地，焊接接头22的组成使得其在热压成型和冷却之后具有大部分为马氏体的显微结构。“大部分”是指其包括至少95％的马氏体，更特别地包括100％的马氏体。
本发明还涉及一种用于生产焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的方法，该方法包括：
-使用如上所述的方法生产焊接钢坯1；
-加热焊接钢坯1，以便在构成焊接坯1的预涂布板2的基体3中获得完全奥氏体结构；
-在压制工具中热压成型焊接钢坯1，以获得钢零件；以及
-在压制工具中冷却钢零件。
更特别地，在加热步骤期间，焊接钢坯1被加热至奥氏体化温度。然后在奥氏体化温度下保持一段保持时间，该保持时间取决于形成焊接钢坯1的板2的厚度。该保持时间根据奥氏体化温度来选择，使得焊坯1奥氏体化，并使得通过在基体3与预涂层5之间合金化形成预定厚度的合金化金属间层。例如，保持时间等于大约5分钟。
在热压成型之前，将由此加热的焊接钢坯1转移到热成型压制工具中。转移时间有利地包括在5至10秒之间。转移时间选择得尽可能短，以便避免在热压成型之前的焊接钢坯1中的冶金转变。
在冷却步骤期间，冷却速率大于或等于两块钢板2(例如最可硬化钢板1，即具有最低临界冷却速率的钢板)的至少一个基体3的临界马氏体或贝氏体冷却速率。
在冷却之后，焊接接头22具有大部分为马氏体的显微结构。“大部分”是指其包括至少95％的马氏体，更特别地包括100％的马氏体。
本发明还涉及使用上述方法获得的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件。
更特别地，该钢零件包括第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分，它们分别由两个预涂布钢板2在压制工具中的热压成型和冷却产生。
更特别地，各个涂布的钢零件部分包括钢基体，该钢基体在其各个主面上具有包括铁和铝的涂层，第一和第二钢零件部分通过如上所述的焊接接头22接合。
特别地，第一和第二钢零件部分的涂层由在热压成型期间预涂层5的至少部分合金化产生。
第一和第二钢零件部分的基体具有上述用于预涂布板2的组成。它们由对预涂布板2的基体3进行热压成型和冷却产生。
各个钢零件部分与焊接接头22相邻地并且在钢零件部分的各个面上包括中间区域。该中间区域由关于焊坯1描述的中间区域28产生。在中间区域中，涂层的厚度严格地小于钢零件部分的其余部分中的厚度，甚至涂层不存在。
焊接接头22遵守上述准则C1、C2和C3。
此外，焊接接头22具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量AlWJ。焊接接头22的平均铝含量例如大于或等于0.15重量％。例如，焊接接头22的平均铝含量小于或等于0.8重量％。
焊接接头22在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2，并且零件的极限抗拉强度大于或等于涂布钢零件部分的基体3中最弱基体的极限抗拉强度。
例如，焊接接头22具有包括在0.1重量％至13.6重量％之间并且更特别地在0.2重量％至12.0重量％之间的平均镍含量NiWJ。
例如，焊接接头22具有大于或等于0.05重量％的平均铬含量CrWJ。
焊接接头22例如使得跨焊接接头22的最大硬度变化ΔHV(WJ)小于或等于焊接接头22的平均硬度HVmean(WJ)的20％。换言之，
焊接接头22中的平均硬度HVmean(WJ)例如小于或等于700HV。
优选地，焊接接头22具有大部分为马氏体的显微结构。“大部分”是指其包括至少95％的马氏体，更特别地包括100％的马氏体。
本发明的发明人进行了通过使用填充焊丝W将两个预涂布板A、B对接激光焊接在一起而生产焊接钢坯1的实验。
下表1列出了所进行的各个实验E1至E20的实验条件。
最初提供的预涂布板A和B在其两个主面4上具有厚度为约25微米的预涂层5。
对于所有测试的预涂布的板A和B，预涂层5通过在熔融金属浴中热浸涂获得，并包括金属合金层11和金属间合金层9。
预涂层5的金属合金层11按重量计包含：
Si：9％
Fe：3％
其余由铝和由精化产生的可能杂质构成。
金属合金层11的平均总厚度为20μm。
金属间合金层9包含Fex-Aly型金属间化合物，大部分为Fe2Al3、Fe2Al5和FexAlySiz。其具有5μm的平均厚度。
对于所有测试的预涂布的板A和B，通过去除金属合金层11而在两个主面上产生去除区域18，同时金属间合金层保留完整。去除使用先前申请WO 2007/118939中公开的方法通过激光烧蚀进行。
表1：实验条件的列表
在上表中，非本发明的实验以下划线表示。
在上表中，“添加到焊池的填充焊丝的比例”栏中的“0”意指没有添加填充焊丝。
用于表1所述的不同实验中的钢基体具有下表2中所列的组成，含量以重量％表示。
| ％C | ％Mn | ％Si | ％Al | ％Cr | ％Ni | ％Ti | ％B | ％S | ％P | |
| S1 | 0.22 | 1.17 | 0.28 | 0.04 | 0.19 | - | 0.04 | 0.0031 | 0.002 | 0.014 |
| S2 | 0.22 | 1.18 | 0.26 | 0.05 | 0.19 | - | 0.032 | 0.0032 | 0.002 | 0.016 |
| S3 | 0.23 | 1.19 | 0.25 | 0.03 | 0.17 | - | 0.004 | 0.0026 | 0.0006 | 0.01 |
| S4 | 0.24 | 1.24 | 0.27 | 0.04 | 0.17 | - | - | - | - | - |
表2：基体的组成
对于所有的基体，组成的剩余部分是铁、可能的杂质和由制造产生的不可避免的元素。
在上表2中，“-”意指基体包括至多痕量的所考虑的元素。
用于表1所述的不同实验中的填充焊丝W具有下表3中所列的组成，含量以重量％表示。
表3：填充焊丝W的组成
对于所有的填充焊丝，组成的剩余部分是铁、可能的杂质和由制造产生的不可避免的元素。
除非另外指示，否则这些填充焊丝可以包括含量等于约0.001％的Al、Cu、Nb、Ti、N、V和Co，该含量对应于痕量的这些元素。
然后，对于各个实验E1至E20，发明人使用常规测量方法测量了所获得焊接接头22的组成。
焊接接头22的平均锰、铝、镍、铬和硅含量通过在焊缝的整个表面上平均来确定，通过使用集成在扫描电子显微镜上的能量色散光谱检测器来分析。平均碳含量使用卡斯坦(Castaing)电子微探针在垂直于焊接接头22取得的样品的横截面上确定。这些测量结果列于下表4中。
表4：所测量的焊接接头中的含量
此外，本发明人对由此生产的焊接钢坯1进行包括奥氏体化的热处理，随后快速冷却，以便获得热处理零件。这种热处理的零件具有与热压成型和冷却的零件相同的特性。
然后，发明人进行测量以确定这些零件的机械特性(热压成型和冷却的零件的极限拉伸强度和焊接接头的夏比能量)。
他们进一步比较了热压成型和冷却零件的测量极限拉伸强度(UTSpart)与热处理后最弱基体的极限拉伸强度(UTSweakest substrate)。
由此确定的机械特性示于下表5中。
表5：热处理后的机械特性
在上表中，“n.d.”意指“未确定”。
在环境温度(约20℃)下使用以下标准中公开的方法对对垂直于激光焊接方向提取的EN 12.5×50(240×30mm)型的横向焊接拉伸试样进行拉伸测试：NF EN ISO 4136和NFISO 6892-1。对于各个实验(E1至E21)，进行五个拉伸测试。
使用标准的夏比冲击测试、使用在焊接接头22中具有V形缺口的试样测量夏比能量，该V形缺口具有2mm的深度和8mm的总宽度，缺口以优于或等于0.2mm的准确度定位在焊接接头中，宽度是试样的平行于缺口深度的尺寸。测试在20℃下进行。
基于测量的焊接接头22的组成，发明人对于各个实验E1至E20确定是否符合上述准则C1至C3。
该确定结果总结于下表6中。
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表6：焊接接头中的准则的确定
下划线值：不对应于本发明
如从表6可见，参考号为E1、E2、E5至E14、E16和E17的实验是本发明的实施方式：在这些实验中，满足准则C1至C3。
相反，参考号为E3、E4、E15、E18至E20的实验不根据本发明：在这些实验中，不满足准则C1至C3中的至少一个准则。
如从上表5可见，在满足准则C1至C3的实验E1、E2、E5至E14、E16和E17中，由焊坯1获得的热压成型和冷却零件具有令人满意的机械特性，特别是热处理后大于或等于焊坯1的两个基体中最弱基体的极限拉伸强度的极限拉伸强度、以及大于或等于25J/cm2的焊接接头22在20℃下的夏比能量。
因此，对于由根据本发明的坯件1获得的零件，在热压成型和冷却之后，与最弱基体3的特性相比，焊接接头22的存在不会降低焊接钢零件的特性。因此，尽管在焊接接头中存在铝，但是这些零件将具有令人满意的碰撞性能。
相反，在不根据本发明的实验E3、E4、E15和E18至E20中，由于不满足准则C1至C3中的至少一个，热压成型和冷却的零件的极限拉伸强度或焊接接头的夏比能量中的至少一个太低，因此不令人满意。因此，对于这些零件，存在例如零件在碰撞情况下将在焊接接头中失效的风险。
因此，根据本发明的方法是特别有利的，因为它允许在压制工具中热压成型和冷却之后获得具有优异机械特性(包括在焊接接头22中)的零件，尽管在焊接接头中存在铝。
因此，该方法特别适用于制造有助于机动车辆安全的防侵入零件、结构零件或能量吸收零件。
根据本发明的用于生产焊坯1的方法的特定实施方式，生产两个预涂布的板2的步骤包括：
-提供两个初始预涂布的板2’；
-将这两个初始预涂布的板2’彼此相邻布置，同时在它们之间留有
预定间隙；以及
-通过激光烧蚀在去除分数F上同时去除两个相邻初始预涂布板2’
上的预涂层5，以便在这两个初始预涂布板2’的相邻面上同时产生去除区域18，激光束在去除步骤期间与两个相邻初始预涂布板2’重叠。
在焊接步骤期间，由此制备的相邻的两个预涂布的板2通过与两个预涂布板2重叠的激光束斑焊接，优选地，激光烧蚀结束与焊接开始之间的时间小于或等于10秒。
由此获得的焊坯1的各个中间区域28包括由激光烧蚀产生的固化条纹。
由于使用与两个初始预涂布板2重叠的一个激光束在去除分数F上同时去除预涂层5，因此两个预涂布板2的相邻主面4上的固化条纹相对于两个预涂布板2之间的竖直中间平面M对称。
此外，如之前关于图5提及的，各个中间区域28包括位于焊接接头22处的内边缘30和远离焊接接头22定位的外边缘32。
在该特定实施方式中，由于同时烧蚀方法，两个预涂布板的相邻中间区域的外边缘之间的距离沿着焊接接头22的纵向大致恒定。大致恒定意味着两个预涂布板2的相邻中间区域的外边缘32之间的距离沿着焊接接头22(即沿着焊接接头22的纵向)变化至多5％。
本发明还涉及通过一种使用根据特定实施方式的方法获得的、通过热压成型和冷却焊坯1而获得的零件。
该热压成型和冷却的零件具有与上述相同的特征。
此外，在该零件中，各个中间区域包括固化条纹，两个涂布的钢零件部分的相邻主面4上的固化条纹相对于两个涂布的钢零件部分之间的竖直中间平面对称。
优选地，各个中间区域包括位于焊接接头22处的内边缘和远离焊接接头22的外边缘，并且两个涂布的钢零件部分的相邻中间区域的外边缘之间的距离沿着焊接接头22的纵向大致恒定。大致恒定意味着两个涂布的钢零件部分的相邻中间区域的外边缘之间的距离沿着焊接接头22(即沿着焊接接头22的纵向)变化至多5％。
根据本发明的实施例，还公开了一下附记：
1、一种用于生产焊接钢坯(1)的方法，该方法包括以下连续步骤：
-提供两个预涂布的板(2)，各个预涂布的板(2)包括钢基体(3)，该钢基体在其两个主面(4)中的每个主面上具有预涂层(5)，所述预涂层(5)包括：至少包含铁和铝的金属间合金层(9)，
各个预涂布的板(2)在其各个主面(4)上，在旨在至少部分地并入到焊接接头(22)中的焊接边缘(14)处，包括去除区域(18)，在该去除区域中，所述预涂层(5)已经以所述预涂层(5)的厚度的包括在30％与100％之间的去除分数(F)被去除；
-使用填充焊丝(20)对焊所述预涂布的板(2)，以便在所述预涂布的板(2)之间的接合部处产生焊接接头(22)，所述焊接接头(22)具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量，
其特征在于：
-以使得由此获得的焊接接头(22)通过以下内容为特征的方式选择添加到焊池的所述填充焊丝(20)的组成和填充焊丝(20)的比例：
(a)所述焊接接头的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0，
其中，
-FTBM是所述两个预涂布的板(2)的所述钢基体(3)中最难硬化的钢基体(3)的淬火因子，并且
-使用下式确定所述淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的铝、铬、镍、碳、锰和硅的以重量百分比表示的平均含量，该区域在FTWJ的情况下是所述焊接接头(22)，在FTBM的情况下是所述最难硬化的钢基体，
(b)所述焊接接头(22)的平均镍含量满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量，NiWJ是所述焊接接头(22)的所述平均镍含量；以及
(c)所述焊接接头(22)的平均铬含量满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量，CrWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铬含量。
2、根据附记1所述的方法，其中，对于至少一个所述预涂布的板(2)，所述预涂层(5)还包括：在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)为铝层、铝合金层或铝基合金层。
3、根据附记1或2所述的方法，其中，至少一个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
4、根据附记1或2所述的方法，其中，两个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计均包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
5、根据附记1或2所述的方法，其中，所述焊接接头(22)的所述平均铝含量大于或等于0.15重量％。
6、根据附记1或2所述的方法，其中，所述焊接接头(22)的所述平均铝含量小于或等于0.8重量％。
7、根据附记1或2所述的方法，其中，所述焊接接头(22)的所述平均镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间。
8、根据附记1或2所述的方法，其中，述焊接接头(22)的所述平均镍含量包括在0.2重量％至12.0重量％之间。
9、根据附记1或2所述的方法，其中，所述焊接钢坯使得，在热压成型和冷却之后，
-所述焊接接头(22)在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2；并且
所述热压成型和冷却的焊接钢坯的极限拉伸强度大于或等于所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中的最弱基体的极限拉伸强度，所述最弱基体(3)是厚度与热压成型和冷却之后的所述极限拉伸强度的乘积最低的基体(3)。
10、根据附记1或2所述的方法，其中，所述填充焊丝(20)具有包括在0.01重量％至0.45重量％之间的碳含量。
11、根据附记1或2所述的方法，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述去除分数(F)严格地小于所述预涂层(5)的厚度的100％。
12、根据附记1或2所述的方法，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述预涂层(5)包括在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)是且其中所述金属合金层(11)已经在其整个厚度上被去除，而所述金属间合金层(9)在所述预涂布的板(2)的各个主面(4)上的所述去除区域(18)中保持完整。
13、根据附记1或2所述的方法，其中，对于在所述提供两个预涂布的板(2)的步骤提供的至少一个预涂布的板(2)，在所述预涂布的板(2)的各个主面(4)上的所述去除区域(18)中，所述去除分数等于100％，使得所述预涂层(5)已经在其整个厚度上被去除。
14、根据附记1或2所述的方法，在所述提供两个预涂布的板(2)的步骤之前，还包括由相应的初始预涂布的板(2’)生产所述两个预涂布的板(2)的步骤，该步骤包括以下子步骤：通过在所述预涂布的板(2)的所述焊接边缘(14)处进行激光烧蚀以所述预涂层(5)的厚度的包括在30％至100％之间的去除分数(F)去除所述预涂层(5)，来在各个预涂布的板(2)的各个主面(4)上获得所述去除区域(18)。
15、根据附记14所述的方法，其中，所述生产所述两个预涂布的板(2)的步骤包括：
-提供两个初始预涂布的板(2’)；
-将这两个初始预涂布的板(2’)彼此相邻布置，同时在它们之间留有预定间隙；以及
-通过激光烧蚀同时去除所述两个相邻初始预涂布的板(2’)上的所述预涂层(5)，以便在这两个初始预涂布的板(2’)的相邻面上同时产生所述去除区域(18)，用于激光烧蚀的激光束在所述去除步骤期间与所述两个相邻初始预涂布的板(2’)重叠。
16、根据附记1或2所述的方法，还包括：在对焊之前，使用以下处理步骤中的至少一个来制备至少一个所述预涂布的板(2)的所述焊接边缘(14)：刷擦、机加工、倒角和/或斜切。
17、根据附记1或2所述的方法，其中，所述焊接步骤使用激光束来执行。
18、根据附记1或2所述的方法，其中，对于至少一个所述预涂布的板(2)，所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质。
19、根据附记1或2所述的方法，其中，对于一个所述预涂布的板(2)，所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％,
其余为铁和由制造产生的杂质。
20、根据附记1或2所述的方法，其中，对于一个所述预涂布的板(2)，所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤AI≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，所述钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且所述碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
所述钢包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
21、根据附记1或2所述的方法，其中，所述焊接使用保护气体来执行。
22、一种用于生产焊接的并在之后热压成型的且冷却的钢零件的方法，该方法包括以下连续步骤：
-进行根据附记1至18中任意一项所述的方法，以便获得焊接钢坯(1)；
-加热所述焊接钢坯(1)，以便在所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中获得完全奥氏体结构；
-在压制工具中热压成型所述焊接钢坯(1)，以获得钢零件；以及
-在所述压制工具中冷却所述钢零件。
23、根据附记22所述的方法，其中，在所述冷却步骤期间，冷却速率大于或等于所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中最可硬化贝氏体或马氏体冷却速率。
24、一种焊接钢坯(1)，该焊接钢坯包括两个预涂布的板(2)，各个预涂布的板(2)包括钢基体(3)，该钢基体在其各个主面(4)上具有预涂层(5)，所述预涂层(5)包括：至少包含铁和铝的金属间合金层(9)，
所述预涂布的板(2)通过焊接接头(22)来接合，所述焊接接头(22)具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量，并且所述焊接接头(22)还以以下内容为特征：
(a)所述焊接接头(22)的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0，其中，
-FTBM是所述两个预涂布的板(2)的所述钢基体(3)中最难硬化的钢基体(3)的淬火因子，并且
-使用下式确定所述淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的以重量百分比表示的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量，该区域在FTWJ的情况下是所述焊接接头(22)，在FTBM的情况下是所述最难硬化的钢基体，
(b)所述焊接接头(22)的平均镍含量满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的平均铝含量，NiWJ是所述焊接接头(22)的所述平均镍含量；以及
(c)所述焊接接头(22)的平均铬含量满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的平均铝含量，CrWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铬含量并且
各个预涂布的板(2)在其各个主面(4)上与所述焊接接头(22)相邻地包括中间区域(28)，在该中间区域中，所述预涂层(5)已经以所述预涂层(5)的厚度的包括在30％与100％之间的去除分数(F)被去除。
25、根据附记24所述的焊接钢坯(1)，其中，对于至少一个所述预涂布的板(2)，所述预涂层(5)包括：在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)为铝层、铝合金层或铝基合金层。
26、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，至少一个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
27、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，两个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计均包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
28、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，对于各个预涂布的板(2)，所述中间区域(28)的宽度包括在距所述焊接接头(22)的边缘5μm至2000μm之间。
29、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述去除分数(F)等于所述预涂层(5)的厚度的100％。
30、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述去除分数(F)严格小于所述预涂层(5)的厚度的100％。
31、根据附记30所述的焊接钢坯(1)，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述预涂层(5)包括在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)是铝层、铝合金层或铝基合金层，并且其中，对于至少一个预涂布的板(2)，且其中所述金属合金层(11)已经在其整个厚度上被去除，而所述金属间合金层(9)在所述预涂布的板(2)的各个主面(4)上的已被去除的区域(18)中保持完整。
32、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接接头(22)的所述镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间。
33、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接接头(22)的所述镍含量包括在0.2重量％至12.0重量％之间。
34、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接钢坯(1)使得，在热压成型和冷却之后，
-所述焊接接头(22)在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2；并且
-所述热压成型和冷却的焊接钢坯的极限拉伸强度大于或等于所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中的最弱基体的极限拉伸强度，所述最弱基体(3)是厚度与热压成型和冷却之后的所述极限拉伸强度的乘积最低的基体。
35、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接接头(22)使得在热压成型和冷却之后，跨所述焊接接头(22)的最大硬度变化小于或等于所述焊接接头(22)的平均硬度的20％。
36、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，各个中间区域(28)包括固化条纹，所述两个预涂布的板(2)的相邻主面(4)上的所述固化条纹相对于所述两个预涂布的板(2)之间的竖直中间平面(M)对称。
37、根据附记24或25所述的焊接钢坯(1)，其中，各个中间区域(28)包括位于所述焊接接头(22)处的内边缘(30)和远离所述焊接接头(22)的外边缘(32)，并且其中，所述两个预涂布的板(2)的所述相邻中间区域(28)的所述外边缘(32)之间的距离沿着所述焊接接头(22)的纵向是恒定的。
38、一种焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，该钢零件包括第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分，各个涂布的钢零件部分包括钢基体(3)，该钢基体在其至少一个主面上具有至少包括铁和铝的涂层，
所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分通过焊接接头(22)来接合，所述焊接接头(22)具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量，并且所述焊接接头(22)还以以下内容为特征：
(a)所述焊接接头(22)的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0，其中，
-FTBM是所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分的所述钢基体(3)中最难硬化的钢基体(3)的淬火因子，并且
-使用下式确定所述淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的以重量百分比表示的区域的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量，该区域在FTWJ的情况下是所述焊接接头(22)，在FTBM的情况下是所述最难硬化的钢基体，
(b)所述焊接接头(22)的平均镍含量满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量，NiWJ是所述焊接接头(22)的所述平均镍含量；以及
(c)所述焊接接头(22)的平均铬含量满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量，CrWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铬含量，
并且
各个涂布的钢零件部分在其各个主面上与所述焊接接头(22)相邻地包括中间区域(28)，在该中间区域中，所述涂层的厚度严格地小于所述涂布的钢零件部分的相邻区域，这些相邻区域位于比所述中间区域距离所述焊接接头(22)更远的位置处，或者在该中间区域中，不存在所述涂层。
39、根据附记38所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的至少一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
40、根据附记38所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
41、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，各个中间区域包括固化条纹，所述两个涂布的钢零件部分的相邻主面(4)上的所述固化条纹相对于所述两个涂布的钢零件部分之间的竖直中间平面对称。
42、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，各个中间区域包括位于所述焊接接头(22)处的内边缘和远离所述焊接接头(22)的外边缘，并且其中，所述两个涂布的钢零件部分的所述相邻中间区域的所述外边缘之间的距离沿着所述焊接接头(22)的纵向是恒定的。
43、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述焊接接头(22)中的平均硬度小于或等于700HV。
44、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述焊接接头(22)的所述平均镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间。
45、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述焊接接头(22)的所述平均镍包括含量在0.2重量％至12.0重量％之间。
46、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，
-所述焊接接头(22)在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2；并且
-所述焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的极限拉伸强度大于或等于所述涂布的钢零件部分的所述基体(3)中的最弱基体的极限拉伸强度，所述最弱基体(3)是厚度与所述极限拉伸强度的乘积最低的基体。
47、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，跨所述焊接接头(22)的最大硬度变化小于或等于所述焊接接头(22)的平均硬度的20％。
48、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的至少一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质。
49、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％,
其余为铁和由制造产生的杂质。
50、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤AI≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，所述钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且所述碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
所述钢包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
51、根据附记38或39所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件用于生产机动车辆的防侵入零件或能量吸收零件的用途。
Claims (47)
1.一种用于生产焊接钢坯(1)的方法，该方法包括以下连续步骤：
-提供两个预涂布的板(2)，各个预涂布的板(2)包括钢基体(3)，该钢基体在其两个主面(4)中的每个主面上具有预涂层(5)，所述预涂层(5)包括：至少包含铁和铝的金属间合金层(9)，以及可选地在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)为铝层、铝合金层或铝基合金层，
各个预涂布的板(2)在其各个主面(4)上，在旨在至少部分地并入到焊接接头(22)中的焊接边缘(14)处，包括去除区域(18)，在该去除区域中，所述预涂层(5)已经以所述预涂层(5)的厚度的包括在30％与100％之间的去除分数(F)被去除；
-使用填充焊丝(20)对焊所述预涂布的板(2)，以便在所述预涂布的板(2)之间的接合部处产生焊接接头(22)，所述焊接接头(22)具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量，所述焊接步骤使用激光焊接来执行，
其特征在于：
-以使得由此获得的焊接接头(22)通过以下内容为特征的方式选择添加到焊池的所述填充焊丝(20)的组成和填充焊丝(20)的比例：
(a)所述焊接接头的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0，
其中，
-FTBM是所述两个预涂布的板(2)的所述钢基体(3)中最难硬化的钢基体(3)的淬火因子，并且
-使用下式确定所述淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的铝、铬、镍、碳、锰和硅的以重量百分比表示的平均含量，
该区域在FTWJ的情况下是所述焊接接头(22)，在FTBM的情况下是所述最难硬化的钢基体，
(b)所述焊接接头(22)的平均镍含量(NiWJ)满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量并且NiWJ是所述焊接接头(22)的所述平均镍含量；以及
(c)所述焊接接头(22)的平均铬含量(CrWJ)满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量并且CrWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铬含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，两个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊接接头(22)的所述平均铝含量大于或等于0.15重量％。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊接接头(22)的所述平均铝含量小于或等于0.8重量％。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊接接头(22)的所述平均镍含量包括在0.2重量％至12.0重量％之间。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊接钢坯使得，在热压成型和冷却之后，
-所述焊接接头(22)在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2；并且
所述热压成型和冷却的焊接钢坯的极限拉伸强度大于或等于所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中的最弱基体的极限拉伸强度，所述最弱基体(3)是厚度与热压成型和冷却之后的所述极限拉伸强度的乘积最低的基体(3)。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述填充焊丝(20)具有包括在0.01重量％至0.45重量％之间的碳含量。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述去除分数(F)严格地小于所述预涂层(5)的厚度的100％。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述预涂层(5)包括在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)是铝层、铝合金层或铝基合金层，并且其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述金属合金层(11)已经在其整个厚度上被去除，而所述金属间合金层(9)在所述预涂布的板(2)的各个主面(4)上的所述去除区域(18)中保持完整。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对于在所述提供两个预涂布的板(2)的步骤提供的至少一个预涂布的板(2)，在所述预涂布的板(2)的各个主面(4)上的所述去除区域(18)中，所述去除分数等于100％，使得所述预涂层(5)已经在其整个厚度上被去除。
12.根据权利要求1或2所述的方法，在所述提供两个预涂布的板(2)的步骤之前，还包括由相应的初始预涂布的板(2’)生产所述两个预涂布的板(2)的步骤，该步骤包括以下子步骤：通过在所述预涂布的板(2)的所述焊接边缘(14)处进行激光烧蚀以所述预涂层(5)的厚度的包括在30％至100％之间的去除分数(F)去除所述预涂层(5)，来在各个预涂布的板(2)的各个主面(4)上获得所述去除区域(18)。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述生产所述两个预涂布的板(2)的步骤包括：
-提供两个初始预涂布的板(2’)；
-将这两个初始预涂布的板(2’)彼此相邻布置，同时在它们之间留有预定间隙；以及
-通过激光烧蚀同时去除所述两个相邻初始预涂布的板(2’)上的所述预涂层(5)，以便在这两个初始预涂布的板(2’)的相邻面上同时产生所述去除区域(18)，用于激光烧蚀的激光束在所述去除步骤期间与所述两个相邻初始预涂布的板(2’)重叠。
14.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：在对焊之前，使用以下处理步骤中的至少一个来制备至少一个所述预涂布的板(2)的所述焊接边缘(14)：刷擦、机加工、倒角和/或斜切。
15.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对于至少一个所述预涂布的板(2)，所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质。
16.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对于一个所述预涂布的板(2)，所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％,
其余为铁和由制造产生的杂质。
17.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对于一个所述预涂布的板(2)，所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤AI≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，所述钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且所述碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
所述钢可选地包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
18.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊接使用保护气体来执行。
19.一种用于生产焊接的并在之后热压成型的且冷却的钢零件的方法，该方法包括以下连续步骤：
-进行根据权利要求1至18中任意一项所述的方法，以便获得焊接钢坯(1)；
-加热所述焊接钢坯(1)，以便在所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中获得完全奥氏体结构；
-在压制工具中热压成型所述焊接钢坯(1)，以获得钢零件；以及
-在所述压制工具中冷却所述钢零件。
20.根据权利要求21所述的方法，其中，在所述冷却步骤期间，冷却速率大于或等于所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中最可硬化贝氏体或马氏体冷却速率。
21.一种焊接钢坯(1)，该焊接钢坯包括两个预涂布的板(2)，各个预涂布的板(2)包括钢基体(3)，该钢基体在其各个主面(4)上具有预涂层(5)，所述预涂层(5)包括：至少包含铁和铝的金属间合金层(9)，以及可选地在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)为铝层、铝合金层或铝基合金层，
所述预涂布的板(2)通过焊接接头(22)来接合，所述焊接接头(22)具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量(AlWJ)，所述焊接接头由激光焊接产生，并且所述焊接接头(22)还以以下内容为特征：
(a)所述焊接接头(22)的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0，
其中，
-FTBM是所述两个预涂布的板(2)的所述钢基体(3)中最难硬化的钢基体(3)的淬火因子，并且
-使用下式确定所述淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的区域的以重量百分比表示的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量，
该区域在FTWJ的情况下是所述焊接接头(22)，在FTBM的情况下是所述最难硬化的钢基体，
(b)所述焊接接头(22)的平均镍含量满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的平均铝含量并且NiWJ是所述焊接接头(22)的所述平均镍含量；以及
(c)所述焊接接头(22)的平均铬含量满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的平均铝含量并且CrWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铬含量，并且
各个预涂布的板(2)在其各个主面(4)上与所述焊接接头(22)相邻地包括中间区域(28)，在该中间区域中，所述预涂层(5)已经以所述预涂层(5)的厚度的包括在30％与100％之间的去除分数(F)被去除。
22.根据权利要求21所述的焊接钢坯(1)，其中，至少一个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
23.根据权利要求22所述的焊接钢坯(1)，其中，两个所述预涂布的板(2)的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
24.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，对于各个预涂布的板(2)，所述中间区域(28)的宽度包括在距所述焊接接头(22)的边缘5μm至2000μm之间。
25.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述去除分数(F)等于所述预涂层(5)的厚度的100％。
26.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述去除分数(F)严格小于所述预涂层(5)的厚度的100％。
27.根据权利要求26所述的焊接钢坯(1)，其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述预涂层(5)包括在所述金属间合金层(9)顶上延伸的金属合金层(11)，所述金属合金层(11)是铝层、铝合金层或铝基合金层，并且其中，对于至少一个预涂布的板(2)，所述金属合金层(11)已经在其整个厚度上被去除，而所述金属间合金层(9)在所述预涂布的板(2)的各个主面(4)上的已被去除的区域(18)中保持完整。
28.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接接头(22)的所述镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间。
29.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接接头(22)的所述镍含量包括在0.2重量％至12.0重量％之间。
30.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接钢坯(1)使得，在热压成型和冷却之后，
-所述焊接接头(22)在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2；并且
-所述热压成型和冷却的焊接钢坯的极限拉伸强度大于或等于所述预涂布的板(2)的所述基体(3)中的最弱基体的极限拉伸强度，所述最弱基体(3)是厚度与热压成型和冷却之后的所述极限拉伸强度的乘积最低的基体。
31.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，所述焊接接头(22)使得在热压成型和冷却之后，跨所述焊接接头(22)的最大硬度变化小于或等于所述焊接接头(22)的平均硬度的20％。
32.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，各个中间区域(28)包括固化条纹，所述两个预涂布的板(2)的相邻主面(4)上的所述固化条纹相对于所述两个预涂布的板(2)之间的竖直中间平面(M)对称。
33.根据权利要求21或22所述的焊接钢坯(1)，其中，各个中间区域(28)包括位于所述焊接接头(22)处的内边缘(30)和远离所述焊接接头(22)的外边缘(32)，并且其中，所述两个预涂布的板(2)的所述相邻中间区域(28)的所述外边缘(32)之间的距离沿着所述焊接接头(22)的纵向是恒定的。
34.一种焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，该钢零件包括第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分，各个涂布的钢零件部分包括钢基体(3)，该钢基体在其至少一个主面上具有至少包括铁和铝的涂层，
所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分通过焊接接头(22)来接合，所述焊接接头(22)具有包括在0.1重量％至1.2重量％之间的平均铝含量，所述焊接接头由激光焊接产生，并且所述焊接接头(22)还以以下内容为特征：
(a)所述焊接接头(22)的淬火因子FTWJ，使得FTWJ-0.96FTBM≥0，
其中，
-FTBM是所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分的所述钢基体(3)中最难硬化的钢基体(3)的淬火因子，并且
-使用下式确定所述淬火因子FTWJ和FTBM：
FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr-79xAl-2xNi2-1532xC2-5xMn2-127xSi2-40xCxNi-4xNixMn，其中，Al、Cr、Ni、C、Mn和Si分别是淬火因子待确定的以重量百分比表示的区域的铝、铬、镍、碳、锰和硅的平均含量，
该区域在FTWJ的情况下是所述焊接接头(22)，在FTBM的情况下是所述最难硬化的钢基体，
(b)所述焊接接头(22)的平均镍含量满足以下关系：NiWJ≤14-3.4xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量并且NiWJ是所述焊接接头(22)的所述平均镍含量；以及
(c)所述焊接接头(22)的平均铬含量满足以下关系：CrWJ≤5-2xAlWJ，其中，AlWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铝含量并且CrWJ是所述焊接接头(22)的所述平均铬含量，
并且
各个涂布的钢零件部分在其各个主面上与所述焊接接头(22)相邻地包括中间区域(28)，在该中间区域中，所述涂层的厚度严格地小于所述涂布的钢零件部分的相邻区域，这些相邻区域位于比所述中间区域距离所述焊接接头(22)更远的位置处，或者在该中间区域中，不存在所述涂层。
35.根据权利要求34所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的至少一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
36.根据权利要求34所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分的所述基体(3)的钢按重量计均包括：
0.10％≤C≤0.5％
0.5％≤Mn≤4.5％
0.1％≤Si≤1％
0.01％≤Cr≤1％
Ti≤0.2％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.010％
其余为铁和由制造产生的杂质。
37.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，各个中间区域包括固化条纹，所述两个涂布的钢零件部分的相邻主面(4)上的所述固化条纹相对于所述两个涂布的钢零件部分之间的竖直中间平面对称。
38.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，各个中间区域包括位于所述焊接接头(22)处的内边缘和远离所述焊接接头(22)的外边缘，并且其中，所述两个涂布的钢零件部分的所述相邻中间区域的所述外边缘之间的距离沿着所述焊接接头(22)的纵向是恒定的。
39.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述焊接接头(22)中的平均硬度小于或等于700HV。
40.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述焊接接头(22)的所述平均镍含量包括在0.1重量％至13.6重量％之间。
41.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述焊接接头(22)的所述平均镍含量包括在0.2重量％至12.0重量％之间。
42.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，
-所述焊接接头(22)在20℃下的夏比能量大于或等于25J/cm2；并且
-所述焊接的、热压成型的且冷却的钢零件的极限拉伸强度大于或等于所述涂布的钢零件部分的所述基体(3)中的最弱基体的极限拉伸强度，所述最弱基体(3)是厚度与所述极限拉伸强度的乘积最低的基体。
43.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，跨所述焊接接头(22)的最大硬度变化小于或等于所述焊接接头(22)的平均硬度的20％。
44.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的至少一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.15％≤C≤0.25％
0.8％≤Mn≤1.8％
0.1％≤Si≤0.35％
0.01％≤Cr≤0.5％
Ti≤0.1％
Al≤0.1％
S≤0.05％
P≤0.1％
B≤0.005％
其余为铁和由制造产生的杂质。
45.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.040％≤C≤0.100％
0.80％≤Mn≤2.00％
Si≤0.30％
S≤0.005％
P≤0.030％
0.010％≤Al≤0.070％
0.015％≤Nb≤0.100％
Ti≤0.080％
N≤0.009％
Cu≤0.100％
Ni≤0.100％
Cr≤0.100％
Mo≤0.100％
Ca≤0.006％,
其余为铁和由制造产生的杂质。
46.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件，其中，所述第一涂布的钢零件部分和第二涂布的钢零件部分中的一个的所述基体(3)的钢按重量计包括：
0.24％≤C≤0.38％
0.40％≤Mn≤3％
0.10％≤Si≤0.70％
0.015％≤AI≤0.070％
0％≤Cr≤2％
0.25％≤Ni≤2％
0.015％≤Ti≤0.10％
0％≤Nb≤0.060％
0.0005％≤B≤0.0040％
0.003％≤N≤0.010％
0.0001％≤S≤0.005％
0.0001％≤P≤0.025％
其中，所述钛和氮含量满足以下关系：
Ti/N>3.42
并且所述碳、锰、铬和硅含量满足以下关系：
所述钢可选地包括一种或多种以下元素：
0.05％≤Mo≤0.65％
0.001％≤W≤0.30％
0.0005％≤Ca≤0.005％
其余为铁和由制造不可避免地产生的杂质。
47.根据权利要求34或35所述的焊接的、热压成型的且冷却的钢零件用于生产机动车辆的防侵入零件或能量吸收零件的用途。
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