JP2022521845A - 1枚またはそれより多いプレス硬化性鋼の薄鋼板の融接のための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
0.10~0.50重量%C、
最大0.40重量%Si、
0.50~2.0重量%Mn、
最大0.025重量%P、
最大0.010重量%S、
最大0.60重量%Cr、
最大0.50重量%Mo、
最大0.050重量%Ti、
0.0008~0.0070重量%B、および
最小0.010重量%Al
を有してよく、残りは、Feおよび不可避不純物からなってよい。
0.05~0.4重量%C、
0~2.0重量%Si、
0~3.0重量%Mn、
4~25重量%Cr、
0~0.5重量%Mo、および
5~12重量%Ni
を有し、残りはFeおよび不可避不純物からなる。
Claims (19)
- プレス硬化された鋼、好ましくはマンガン-ホウ素鋼で製作された1枚またはそれより多い薄鋼板の融接のための方法であって、前記薄鋼板(1、2)または前記薄鋼板(1、2)のうち少なくとも1枚は、アルミニウムを含有する金属コーティング(4)を有し、前記融接は、少なくとも1本のレーザビーム(6)だけによって作り出される溶融浴(9)中にフィラー材料が供給される間に行われる方法であって、1つまたは複数の光学素子によって均一でないエネルギー分布を有する単一のレーザ焦点(16)を前記溶融浴(9)上に発生させ、前記レーザ焦点は、より小さなレーザ焦点区域(16.1)とより大きなレーザ焦点区域(16.2)とを有し、前記より大きなレーザ焦点区域(16.2)は、前記より小さなレーザ焦点区域(16.1)によって照射される表面の少なくとも2倍、好ましくは少なくとも3倍である表面を照射し、前記より小さなレーザ焦点区域(16.1)においては前記より大きなレーザ焦点区域(16.2)におけるより高い表面単位あたりレーザエネルギー出力が導入されるようになることを特徴とする方法。
- 前記レーザビーム(6)は、本質的に融接時には振動しないことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 均一でないエネルギー分布を有する前記レーザ焦点(16)を作り出す前記光学素子(7.1、7.2)は、前記より小さなレーザ焦点区域(16.1)の前記より大きなレーザ焦点区域(16.2)内の位置を後者に対して調節することができるように設計されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記より小さなレーザ焦点区域(16.1)の前記より大きなレーザ焦点区域(16.2)内の位置は、前記溶接方向(WD)に平行および/または直角である方向(X、Y)で調節されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記より大きなレーザ焦点区域(16.2)は、細長い形、特に卵形、楕円形または長方形を有し、前記より大きなレーザ焦点区域(16.2)の長軸は、本質的に前記溶接方向(WD)にあることを特徴とする、請求項1~4の何れか一項に記載の方法。
- 前記より大きなレーザ焦点区域(16.2)は、前記より小さなレーザ焦点区域(16.1)の平均直径または最大直径の少なくとも2倍、好ましくは少なくとも2.5倍、特に好ましくは少なくとも3倍である長軸方向長さを有することを特徴とする、請求項1~5の何れか一項に記載の方法。
- 前記フィラー材料(11)は、ワイヤまたは粉体の形で供給されることを特徴とする、請求項1~6の何れか一項に記載の方法。
- 前記フィラー材料(11)は、本質的にアルミニウムを含まないことを特徴とする、請求項1~7の何れか一項に記載の方法。
- 前記フィラー材料(11)は、ニッケル、クロムおよび/または炭素を含む群のうち少なくとも1種類の合金元素を含有することを特徴とする、請求項1~8の何れか一項に記載の方法。
- 前記フィラー材料(11)は、以下の組成、
0.05~0.4重量%C、
0~2.0重量%Si、
0~3.0重量%Mn、
4~25重量%Cr、
0~0.5重量%Mo、および
5~12重量%Ni
を有し、残りは、Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする、請求項1~9の何れか一項に記載の方法。 - 前記プレス硬化性鋼は、以下の組成、
0.10~0.50重量%C、
最大0.40重量%Si、
0.50~2.0重量%Mn、
最大0.025重量%P、
最大0.010重量%S、
最大0.60重量%Cr、
最大0.50重量%Mo、
最大0.050重量%Ti、
0.0008~0.0070重量%B、および
最小0.010重量%Al
を有し、残りは、Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする、請求項1~10の何れか一項に記載の方法。 - 前記薄鋼板(1、2)は、突き合わせ継ぎ手において接合され、0.01~0.15mmの範囲の、好ましくは0.06~0.15mmの範囲の平均ギャップ幅を有するギャップ(3)が接合される突き合わせ継ぎ手に設定されることを特徴とする、請求項1~11の何れか一項に記載の方法。
- 前記薄鋼板(1、2)は、少なくとも4m/分の溶接速度で、好ましくは少なくとも5m/分、特に好ましくは6~12m/分の範囲の溶接速度で接合されることを特徴とする、請求項1~12の何れか一項に記載の方法。
- 前記フィラー材料(11)は、ワイヤの形で供給され、前記ワイヤは、前記溶接速度の40%~90%の範囲の供給速度で供給されることを特徴とする、請求項1~13の何れか一項に記載の方法。
- 前記溶融浴(9)は、少なくとも前記レーザビーム(6)に面する側においてレーザ溶接時に保護ガス流に曝されないことを特徴とする、請求項1~14の何れか一項に記載の方法。
- 好ましくはワイヤの形の前記フィラー材料(11)は、前記フィラー材料(11)が前記より小さなレーザ焦点区域(16.2)に直接供給されるように前記溶融浴(9)中に供給されることを特徴とする、請求項1~15の何れか一項に記載の方法。
- 前記フィラー材料(11)は、好ましくはワイヤの形で引張方式にて供給されることを特徴とする、請求項1~16の何れか一項に記載の方法。
- ワイヤの形で供給される前記フィラー材料(11)は、ワイヤの中心軸と溶接される少なくとも1枚の前記薄鋼板(1、2)または溶接されて一体化される前記薄鋼板(1、2)の表面とが50°未満、好ましくは45°未満、特に好ましくは30°未満、特に10°~30°の間の鋭角をなすような方法で前記溶融浴(9)に供給されることを特徴とする、請求項1~17の何れか一項に記載の方法。
- 好ましくはワイヤの形の前記フィラー材料(11)は、前記溶融浴(9)中に供給される前に加熱装置によって少なくとも60℃の温度、好ましくは少なくとも100℃、好ましくは少なくとも150℃、特に、少なくとも180℃に加熱されることを特徴とする、請求項1~18の何れか一項に記載の方法。
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