UA123015C2 - Спосіб виробництва листового металу, з попередньо нанесеним покриттям, при видаленні покриття, використовуючи похилий лазерний промінь, і відповідний листовий метал - Google Patents

Спосіб виробництва листового металу, з попередньо нанесеним покриттям, при видаленні покриття, використовуючи похилий лазерний промінь, і відповідний листовий метал Download PDF

Info

Publication number
UA123015C2
UA123015C2 UAA201806914A UAA201806914A UA123015C2 UA 123015 C2 UA123015 C2 UA 123015C2 UA A201806914 A UAA201806914 A UA A201806914A UA A201806914 A UAA201806914 A UA A201806914A UA 123015 C2 UA123015 C2 UA 123015C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
removal
sheet metal
layer
laser beam
applied coating
Prior art date
Application number
UAA201806914A
Other languages
English (en)
Inventor
Вольфрам Елінг
Вольфрам Элинг
Original Assignee
Арселорміттал
Арселормиттал
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Арселорміттал, Арселормиттал filed Critical Арселорміттал
Publication of UA123015C2 publication Critical patent/UA123015C2/uk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
    • B23K26/042—Automatically aligning the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • B23K26/142—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor for the removal of by-products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/322—Bonding taking account of the properties of the material involved involving coated metal parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/361—Removing material for deburring or mechanical trimming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/32—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12—Aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/40—Plates; Strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18—Sheet panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Спосіб підготовки листового металу, з попередньо нанесеним покриттям, для його зварювання з іншим листовим металом, з попередньо нанесеним покриттям, включає наступні послідовні стадії: отримання листового металу (1), з попередньо нанесеним покриттям, що включає металеву підкладку (3), оснащену щонайменше на одній зі своїх лицьових поверхонь (10) шаром, попередньо нанесеного покриття (5), після цього видалення щонайменше на одній лицьовій поверхні (10) зазначеного листового металу (1), з попередньо нанесеним покриттям, щонайменше частини зазначеного шару, попередньо нанесеного покриття (5) таким чином, щоб утворити зону видалення (7), при цьому згадане видалення проводять в результаті впливу лазерного променя (15) на згаданий шар (5) попередньо нанесеного покриття, причому стадія видалення включає в ході видалення відносне зміщення вказаного лазерного променя (15) відносно листового металу (1) в напрямку робочого ходу (А). Під час видалення лазерний промінь (15) є похилим відносно лицьової поверхні (10) листового металу (1) таким чином, що ортогональна проєкція лазерного променя (15) на зазначену лицьову поверхню (10) листового металу (1) розташована в зоні листового металу (1), в якій видалення вже було проведено, і він утворює кут нахилу (α) в діапазоні від 12° до 50° з напрямком, нормальним (N) до лицьової поверхи і (10) листового металу (1).

Description

видалення щонайменше на одній лицьовій поверхні (10) зазначеного листового металу (1), з попередньо нанесеним покриттям, щонайменше частини зазначеного шару, попередньо нанесеного покриття (5) таким чином, щоб утворити зону видалення (7), при цьому згадане видалення проводять в результаті впливу лазерного променя (15) на згаданий шар (5) попередньо нанесеного покриття, причому стадія видалення включає в ході видалення відносне зміщення вказаного лазерного променя (15) відносно листового металу (1) в напрямку робочого ходу (А).
Під час видалення лазерний промінь (15) є похилим відносно лицьової поверхні (10) листового металу (1) таким чином, що ортогональна проєкція лазерного променя (15) на зазначену лицьову поверхню (10) листового металу (1) розташована в зоні листового металу (1), в якій видалення вже було проведено, і він утворює кут нахилу (0) в діапазоні від 127 до 50" з напрямком, нормальним (М) до лицьової поверхи і (10) листового металу (1).
В
НК т дек і ах х З 7 т я ж Ж, / х Я х п ! т у фе КУ о ми ше о ук на В 7
Її я
Й й ЩІ в
Фіг 4
Винахід стосується способу підготовки листового металу з попередньо нанесеним покриттям для його зварювання з іншим листовим металом з попередньо нанесеним покриттям, що включає наступні послідовні стадії: - отримання листового металу з попередньо нанесеним покриттям, що включає металеву підкладку, оснащену щонайменше на одній зі своїх лицьових поверхонь шаром попередньо нанесеного покриття, після цього - видалення щонайменше на одній лицьовій поверхні зазначеного листового металу з попередньо нанесеним покриттям щонайменше частини зазначеного шару попередньо нанесеного покриття таким чином, щоб утворити зону видалення, при цьому згадане видалення проводять в результаті впливу лазерного променю на згаданий шар попередньо нанесеного покриття, причому стадія видалення включає в ході видалення відносне зміщення вказаного лазерного променю по відношенню до листового металу в напрямку робочого ходу.
У патентній заявці ЕР 2 007 545 описується спосіб виготовлення зварної деталі з листового металу з попередньо нанесеним покриттям, що попередньо наноситься, при цьому покриття, що попередньо наноситься включає шар інтерметалевого сплаву з нанесеним поверх нього шаром металевого сплаву. В ході здійснення даного способу до зварювання з метою обмеження частки попередньо нанесеного покриття, що розплавляється під час наступного зварювання, на периферії листового металу щонайменше частину попередньо нанесеного покриття видаляють в результаті абляції при використанні лазерного променю при одночасному збереженні щонайменше частини шару інтерметалевого сплаву таким чином, щоб захистити від корозії зони, розташовані на будь-який зі сторін зварного стику.
В публікації КК 10-1346317 описується спосіб, в ході здійснення якого покриття на основі алюмінію і кремнію видаляють на периферії листового металу до зварювання. У публікації КАК 10-1346317 викладається варіант з нахилом головки лазера по відношенню до вертикалі під кутом в межах від 52 до 102, з метою запобігання потрапляння променю, відбитого листовим металом, на оптику лазера. У публікації КК 10-1346317 не вказують на те, в який бік має бути нахилена головка лазера по відношенню до напрямку зміщення лазера під час видалення.
Виходячи з даних способів одна мета винаходу полягає в пропозиції способу підготовки листового металу з попередньо нанесеним покриттям для його зварювання з іншим листовим
Зо металом з попередньо нанесеним покриттям, що робить можливим отримання зварного стику, що має задовільні механічні властивості, протягом зменшеної тривалості абляції попередньо нанесеного покриття.
У даних цілях винахід відноситься до способу підготовки листового металу з попередньо нанесеним покриттям, який відповідає процитованому вище варіанту, в ході здійснення якого під час видалення лазерний промінь є похилим по відношенню до лицьової поверхні листового металу таким чином, що ортогональна проекція лазерного променю на зазначену лицьову поверхню листового металу розташована в зоні листового металу, в якій видалення вже було проведено, і він утворює кут нахилу в межах від 12 до 507, з напрямком, нормальним до лицьової поверхні листового металу.
Відповідно до конкретних ознак способу: - шар попередньо нанесеного покриття є шаром алюмінію, шаром на основі алюмінію або шаром алюмінієвого сплаву; - шар попередньо нанесеного покриття є шаром алюмінієвого сплаву, що містить, крім того, кремній; - кут нахилу лазерного променю в межах від 152 до 4592; - кут нахилу лазерного променю в межах від 202 до 402; - кут нахилу лазерного променю в межах від 2511 до 402; - кут нахилу лазерного променю в межах від 252 до 352; - лазерний промінь є променем імпульсного лазера; - під час стадії видалення відстань між вихідною лінзою головки лазера і листовим металом є більшою чи рівною 150 мм, а, зокрема, в межах від 150 мм до 250 мм; - видалення проводять без продування газу; - видалення проводять без відсмоктування; - шар попередньо нанесеного покриття включає шар інтерметалевого сплаву з нанесеним поверх нього шаром металевого сплаву; - зона видалення повністю вільна від шару металевого сплаву; - зона видалення утворена на нижній лицьовій поверхні листового металу; - зона видалення утворена одночасно на нижній лицьовій поверхні і верхній лицьовій поверхні листового металу; 60 - металева підкладка виготовлена зі сталі;
- сталь підкладки містить при розрахунку на масу: 010 бо-Сх0,5 90 0 5:МпиЗ 96
Обі 9о
Обі о
ТікО0,2 95
АІс0,1 Фо 50,05 90
РеО,1 96
В-0,010 95 при цьому залишок являє собою залізо і домішки від плавки; - сталь підкладки містить при розрахунку на масу: 0,15 до-С0,25 90 0,8-Ми-1,8 9о 01 УохвБікО0,35 90
ОО1-сСг0,5 9
ТікО 1 95
АІс0,1 Фо 50,05 90
РеО,1 96
В-0,005 95 при цьому залишок являє собою залізо і домішки від плавки; - сталь підкладки містить при розрахунку на масу: 0,040 о-С0,100 90 0,60-Мпх2,00 95 5і«0,30 90 5-0,005 9
Р-0,030 о 0,010 ФоАЇІкО0,070 о
Зо 0,015 до МЬх0,100 90
Ті«к0,080 95
М-0,009 Фо
Си«х0,100 96
Мі«0,100 Фо
Сте0,100 96
Мо«0,100 95
Сає0,006 95 при цьому залишок являє собою залізо і домішки від плавки; - мікроструктура зазначеної сталі є ферито-перлітовою; - під час стадії отримання подають два листових метала з попередньо нанесеними покриттями і їх компонують поруч один з одним при залишенні попередньо визначеного зазору між двома листовими металами з попередньо нанесеними покриттями, після цього під час стадії видалення щонайменше частину шару попередньо нанесеного покриття одночасно видаляють з кожного з двох листових металів з метою одночасного утворення зони видалення на кожному із зазначених листових металів, при цьому лазерний промінь компонують при перекриванні їм двох листових металів під час стадії видалення; - зона видалення розташована на периферії листового металу; - зона видалення неповністю примикає до кромки листового металу; - спосіб, крім того, включає після стадії видалення для утворення зони видалення різання листового металу вздовж площини таким чином, щоб утворити листовий метал, що включає на своїй периферії зону, вільну щонайменше від частини шару попередньо нанесеного покриття.
Винахід також відноситься до листового металу, що включає металеву підкладку, оснащену щонайменше на одній зі своїх лицьових поверхонь шаром попередньо нанесеного покриття, при цьому листовий метал включає на зазначеній щонайменше одній лицьовій поверхні зону видалення, де шар попередньо нанесеного покриття був видалений на частину своєї товщини.
Відповідно до конкретних ознак листового металу: - в зоні видалення відносна варіація А товщини частини шару попередньо нанесеного покриття, що залишається в зоні видалення, що розглядається вздовж ширини зони видалення і визначається у вигляді співвідношення між різницею товщини попередньо нанесеного покриття на половині ширини і товщини попередньо нанесеного покриття на одній третині ширини при розгляді від кромки зони видалення і товщиною попередньо нанесеного покриття на половині ширини, є строго більшою, ніж 0 95 і меншою або дорівнює 50 95; - шар попередньо нанесеного покриття включає шар інтерметалевого сплаву з нанесеним поверх нього шаром металевого сплаву; - зона видалення абсолютно вільна від шару металевого сплаву; - зона видалення розташована на периферії листового металу; - зона видалення неповністю примикає до кромки листового металу.
Винахід також відноситься до способу виготовлення зварної заготовки, що включає наступні послідовні стадії: - отримання щонайменше двох листових металів, що відповідають представленому вище опису винаходу, при якому зона видалення розташована на периферії листового металу, або отриманих з щонайменше одного листового металу, у якого зона видалення неповністю примикає до кромки листового металу, в результаті різання в зоні видалення таким чином, щоб отримати листовий метал, що включає на своїй периферії зону, вільну щонайменше від частини шару попередньо нанесеного покриття, або виготовлених при використанні вищевказаного способу виготовлення, після цього - зварювання встик даних двох листових металів, при цьому зварне з'єднання проводять на кромці, що включає зону видалення.
Відповідно до конкретних ознак даного способу два зварених встик листових металів мають різні товщини.
Винахід також відноситься до способу виготовлення гарячепресованої деталі, що включає наступні послідовні стадії: - отримання зварної заготовки, отриманої під час використання способу, що відповідає представленому вище опису винаходу, після цього - нагрівання зазначеної зварної заготовки таким чином, щоб надати підкладкам листових металів, що складають зазначену заготовку, частково або повністю аустенітну структуру, після цього
Зо - формування в результаті гарячого пресування зазначеної заготовки з метою отримання гарячепресованої деталі, - охолодження деталі при швидкості, здатної надавати їй цільові механічні властивості.
Відповідно до конкретних ознак даного способу швидкість охолодження є більшою, ніж критична швидкість мартенситного гарту для сталі підкладки зазначених, щонайменше двох листових металів або сталі підкладки зазначеного, щонайменше одного листового металу.
Винахід буде краще зрозумілим після прочитання наступного далі опису винаходу, що пропонується виключно в порядку одного прикладу і реалізованого при зверненні до креслень, що додаються, в числі яких:
Фіг. 1 являє собою схематичну ілюстрацію початкового листового металу з попередньо нанесеним покриттям;
Фіг. 2 являє собою схематичну ілюстрацію листового металу, отриманого при використанні способу підготовки;
Фі. З являє собою схематичну ілюстрацію листового металу, що відповідає одному альтернативному варіанту;
Фіг. 4 являє собою схематичну ілюстрацію стадії видалення, тобто, абляції, способу виробництва;
Фіг. 5 являє собою графік, що демонструє швидкість обробки в залежності від кута нахилу лазерного променю;
Фіг. б являє собою схематичне зображення в поперечному розрізі для геометрії зони абляції, отриманої в умовах винаходу при нахилі лазерного променю під кутом а, в межах від 252 до 502: їі
Фіг. 7 являє собою схематичну ілюстрацію в перспективі для стадії видалення способу виробництва.
Винахід відноситься до способу підготовки листового металу з попередньо нанесеним покриттям для його зварювання з іншою деталлю, зокрема, з другим листовим металом з попередньо нанесеним покриттям, зробленим подібним чином.
Спосіб, відповідний винаходу, включає: - отримання початкового листового металу з попередньо нанесеним покриттям 1, що включає металеву підкладку 3, яка несе щонайменше на одній зі своїх лицьових поверхонь шар 60 попередньо нанесеного покриття 5; і
- видалення щонайменше на одній лицьовій поверхні 10 зазначеного початкового листового металу з попередньо нанесеним покриттям щонайменше частини зазначеного шару попередньо нанесеного покриття 5.
Фіг. 1 демонструє один приклад початкового листового металу з попередньо нанесеним покриттям 1, отриманого на стадії отримання способу, відповідного винаходу.
У контексті даного винаходу вираз "листовий метал" має розумітися в широкому сенсі, а, зокрема, відноситься до будь-якої смуги або будь-якого об'єкта, отриманого в результаті різання зі смуги, котушки або листа. У конкретному випадку, проілюстрованому на Фіг. 1, даний листовий метал 1 включає дві лицьові поверхні 10 і чотири кромки 13. Однак, винахід не обмежується даною конкретної геометрією.
Відповідно до ілюстрації на Фіг. 1 листовий метал з попередньо нанесеним покриттям 1 включає металеву підкладку 3, яка несе щонайменше на одній зі своїх лицьових поверхонь шар попередньо нанесеного покриття 5, який накладений на підкладку З їі знаходиться в контакті з нею.
Підкладкою З в переважному випадку є підкладка, виготовлена зі сталі.
Сталь підкладки З в більш конкретному випадку є сталлю, мікроструктура якої є ферито- перлітовою.
Підкладка З в переважному випадку є підкладка, виготовлена зі сталі для термічної обробки, зокрема, сталь, що гартується під пресом, а, зокрема, сталь на основі марганцю і бору, така як сталь, що відноситься до типу 22МпВ5.
Відповідно до одного варіанту здійснення сталь підкладки З містить при розрахунку на масу: 0,10 УокС0,5 У 0 5:МпиЗ 96
О 1-51 о
Об б1-5іс1 90
ТікО, 2 90
АІсО,1 9
З-0,05 96
РО, 1 96
Зо Ве0,010 Фо при цьому залишок являє собою залізо і домішки від плавки.
Говорячи більш конкретно, сталь підкладки З містить при розрахунку на масу: 0,15 УокСк0,25 Уо 0,85Мп1,8 95 0,1 ФохвБік0,35 9 о 010,5 90
Тік0,1 96
АІсО,1 9
З-0,05 96
РО, 1 96
В-0,005 Фо при цьому залишок являє собою залізо і домішки від плавки.
В альтернативному варіанті, сталь підкладки З містить при розрахунку на масу: 0,040 Чо С0,100 Фо 0,80-Мих2,00 9о зікО,30 9о
З-0,005 до
Р-«О,030 90 0,010 ФохАЇк0,070 Уо 0,015 у Мо0,100 Фо
Тік0,080 95
М-0,009 90 бби«х0,100 до
Мі«О0,100 Фо
Сі«0,100 95
Мо-0,100 95
Сах0,006 до при цьому залишок являє собою залізо і домішки від плавки.
В порядку одного прикладу металеву підкладку З отримують в залежності від бажаної товщини в результаті гарячої прокатки або в результаті холодної прокатки з подальшим відпалом або в результаті здійснення будь-якого іншого належного способу виробництва.
Підкладка З в переважному випадку має товщину в межах від 0,5 мм до 4 мм, а, зокрема, рівну приблизно 1,5 мм.
Шар попередньо нанесеного покриття 5 є шаром, отриманим в результаті занурення, наприклад, в результаті занурення, в ванну з розплавленим металом. Він включає шар інтерметалевого сплаву 9, що знаходиться в контакті з підкладкою 3, з нанесеним поверх нього шаром металевого сплаву 11.
Шар інтерметалевого сплаву 9 являє собою результат проходження реакції між підкладкою
З і розплавленим металом ванни. Даний шар інтерметалевого сплаву 9 містить інтерметалеве з'єднання, що містить щонайменше один елемент шару металевого сплаву 1 і щонайменше один елемент підкладки 3. Його товщина в загальному випадку становить приблизно кілька мікрометрів. Зокрема, його середня товщина зазвичай знаходиться в межах від 2 до 7 мікрометрів.
Шар металевого сплаву 11 характеризується композицією, дуже близькою до композиції розплавленого металу ванни. Він являє собою результат захвату частини розплавленого металу з ванни смугою під час її зсуву через ванну. Його товщину контрольовано регулюють при використанні належних елементів контрольованого регулювання, скомпонованих на виході з ванни, а, зокрема, при використанні газових струменів, і, зокрема, повітряних або азотних струменів. Він, наприклад, має середню товщину в межах від 19 мкм до 33 мкм, або середню товщину в межах від 10 мкм до 20 мкм.
Шар попередньо нанесеного покриття 5, кажучи більш конкретно, є шаром алюмінію, шаром алюмінієвого сплаву або шаром сплаву на основі алюмінію. В даному випадку шар інтерметалевого сплаву 9 містить інтерметалеве з'єднання, що відносяться до типу Еех-А,уу, а, зокрема, ЕегАї5.
Термін "алюмінієвий сплав" відноситься до сплаву, який містить більш, ніж 50 95 (мабс.) алюмінію.
Термін "сплав на основі алюмінію" позначає сплав, в якому алюміній являє собою основний
Зо елемент при розрахунку на масу.
Відповідно до одного варіанту здійснення шар попередньо нанесеного покриття 5 є шаром алюмінієвого сплаву, що містить, крім того, кремній. В порядку одного прикладу шар металевого сплаву 11 містить при розрахунку на масу: - 8 Ух Біс11 90 -2 Чо Віка о при цьому залишок являє собою алюміній і можливі домішки.
Конкретна структура шарів попередньо нанесеного покриття 5, отриманого в результаті нанесення покриття зануренням в розплав, описується, зокрема, в патентній заявці ЕР 2 007 545.
В переважному випадку і, як це продемонстровано на Фіг. 1, підкладку З оснащують таким шаром попередньо нанесеного покриття 5 на кожній з її двох лицьових поверхонь 10.
В переважному випадку початковий листовий метал з попередньо нанесеним покриттям 1 отримують в результаті різання, зокрема, в результаті розсічення або лазерного різання, зі смуги з попередньо нанесеним покриттям, що володіє вищезгаданими властивостями.
Після стадії отримання спосіб, що відповідає винаходу, включає видалення щонайменше на одній лицьовій поверхні 10 зазначеного початкового листового металу з попередньо нанесеним покриттям 1 щонайменше частини вказаного шару попередньо нанесеного покриття 5 в зоні видалення 7.
Фіг. 2 ілюструє листовий метал, отриманий після видалення.
В прикладі, проілюстрованому на Фіг. 2, зона видалення 7 розташована на периферії б первісного листового металу з попередньо нанесеним покриттям 1.
В переважному випадку під час даної стадії шар металевого сплаву 11 повністю видаляють.
Видалення щонайменше частини шару попередньо нанесеного покриття 5 є переважним.
Дійсно, без проведення видалення під час зварювання листового металу з попередньо нанесеним покриттям з іншим листовим металом частина шару попередньо нанесеного покриття 5 розбавляється підкладкою З в розплавленій зоні, яка є зоною, доведеної до рідкого стану під час операції зварювання, і яка твердне після даної операції зварювання при одночасному утворенні з'єднання між двома листовими металами.
Після цього можуть мати місце два явища:
- відповідно до першого явища збільшення рівня вмісту алюмінію в розплавленому металі, що виходить в результаті розведення частини попередньо нанесеного покриття в межах даної зони, приводить до утворення інтерметалевих з'єднань. Вони можуть являти собою центри зародження руйнування в разі механічної напруги. - відповідно до другого явища алюміній, який представляє собою елемент, що генерує альфа-форму в твердому розчині в розплавленій зоні, затримує перетворення даної зони в аустеніт під час стадії нагрівання, що передує формуванню в результаті гарячого пресування.
Після цього більше вже неможливо буде отримати в розплавленій зоні структури, що повністю зазнала загартуванню після охолодження слідом за гарячим формуванням, і зварний стик включає ферит. Слідом за цим розплавлена зона характеризується зниженими твердістю і межею механічної міцності при розтягуванні в зіставленні з двома сусідніми листовими металами.
Тому в контексті способу підготовки, відповідного винаходу, бажаним є зменшення кількості елементів шару попередньо нанесеного покриття 5, який може потрапити в розплавлену зону і зробити негативний вплив на її механічні властивості.
Згідно зі спостереженнями винахідників задовільні результати стосовно до механічних властивостей зварного стику будуть отримані при демонстрації для шару попередньо нанесеного покриття на основі алюмінію 5 по завершенні стадії видалення частиною шару попередньо нанесеного покриття 5, яка залишається, середньої товщини, що становить, найбільше, приблизно 5 мкм. З урахуванням середньої товщини шару інтерметалевого сплаву 9, зазвичай одержуваного під час нанесення на листову металеву сталь попередньо нанесеного покриття на основі алюмінію зануренням в розплав, дана товщина відповідає повному видаленню шару металевого сплаву 11 і можливо часткового видалення шару інтерметалевого сплаву 9.
Переважно під час даної стадії видалення шару інтерметалевого сплаву 9 дають можливість залишатися щонайменше частково на всій поверхні зони видалення 7. В переважному випадку після закінчення даної стадії шар інтерметалевого сплаву 9 залишається маючи товщину, рівну щонайменше 1 мкм.
В переважному випадку щонайменше частина шару інтерметалевого сплаву 11
Зо залишається в зоні видалення 7. Дійсно, на практиці в цілях прийняття до уваги будь-яких флуктуацій по ширині розплавленої зони під час операції зварювання ширина зони видалення 7 є більшою, ніж ширина розплавленої зони під час зварювання. Тому після операції зварювання області залишаються на будь-який зі сторін зварного стику, на якій шар попередньо нанесеного покриття 5 був щонайменше частково знищений. Ще одне призначення шару попередньо нанесеного покриття на основі алюмінію 5 полягає в захисті листового металу 1 від корозії після формування в результаті гарячого пресування зварного стику. Як це продемонстрували дослідження, в даних областях зони видалення 7, що примикає до зварного стику, забезпечення збереження щонайменше частини шару інтерметалевого сплаву 9 по всій поверхні даних областей зробило можливим надання зварному вузлу достатнього захисту від корозії.
Зокрема, в зоні видалення 7 залишають шар інтерметалевого сплаву, який має товщину, рівну щонайменше 1 мкм, у всіх точках зони 7 з метою забезпечення надання зварному вузлу достатньої стійкості до корозії в областях, що примикають до зварного стику.
В альтернативному варіанті, можливим є повне видалення шару інтерметалевого сплаву 11 в зоні видалення 7 у випадках меншої критичності стійкості до корозії.
Згідно з винаходом щонайменше часткове видалення шару попередньо нанесеного покриття 5 проводять при використанні лазерного променю 15, що потрапляє на шар попередньо нанесеного покриття 5.
Фіг. 4-6 схематично демонструють на вигляді збоку стадію видалення при використанні лазерного променю 15.
Лазерний промінь 15 випускається головкою лазера 17.
Стадія видалення включає в ході видалення відносне зміщення лазерного променю 15 по відношенню до листового металу 1 в напрямку робочого ходу лазера, позначеного символом А.
Даний напрямок робочого ходу ілюструється стрілками на Фіг. 4 і 6.
Відносне зміщення лазерного променю 15 в напрямку робочого ходу А, наприклад, відповідає: - зміщенню лазерного променю 15 в напрямку А, при цьому листовий метал 1 залишається нерухомим, або - зміщенню листового металу 15 в напрямку, протилежному А, при цьому лазерний промінь бо 15 залишається нерухомим; або
- зміщенню як лазерного променю 15 уздовж А, так і листового металу 1 в напрямку, протилежному А.
В порядку одного прикладу під час стадії видалення використовують лазерний промінь 15, що демонструє такі характеристики:
Лазерний промінь 15 у переважному випадку має прямокутний або квадратний поперечний переріз.
В порядку одного прикладу лазерний промінь 15 виробляє на лицьовій поверхні 10 листового металу 1, що піддається обробці, фокальну пляму, що має площу поверхні в межах від 0,4 мм: до З мм, а у переважному випадку в межах від 0,7 мм: до 1,5 мм.
Лазер переважно є імпульсним лазером, наприклад, лазером, що належить до типу з модуляцією добротності, імпульсним волоконним лазером або імпульсним діодним лазером.
Тривалість імпульсу має порядок наносекунди. Вона, зокрема, укладена в межах від 1 нс до 300 нс, а переважно від 10 нс до 150 нс, ще більш переважно від 30 нс до 80 нс.
Номінальна потужність лазерного променю 15, зокрема, укладена в межах від 200 Вт до 1,7 кВт, а переважно від 400 Вт до 1,7 кВт.
Переважно під час стадії видалення робоча відстань, що відповідає відстані між вихідною лінзою головки лазера 17 і лицьовою поверхнею, що піддається обробці 10 листового металу 1, є більшою або рівною 150 мм.
Дійсно, під час стадії видалення частинки, що розлітаються, отримані в результаті абляції при використанні лазерного променю 15, розлітаються до висоти, меншої або рівної 100 мм, по відношенню до лицьової поверхні 10, що піддається обробці. Дана висота розльоту є навіть меншою або дорівнює 50 мм для більшості частинок, що розлітаються. Отже, робоча відстань, яка дорівнює або перевищує 150 мм, робить можливим уникнення будь-якого ризику забруднення лінз головки лазера будь-якими частинками, що розлітаються, отриманими в результаті абляції при використанні лазерного променю 15. Як це необхідно зазначити, частинки, що розлітаються на елементи головки лазера 17, розташовані між вихідною лінзою і лицьовою поверхнею 10, що піддається обробці, а, зокрема, на будь-які захисні елементи, призначені для захисту вихідної лінзи від часток, що розлітаються, не створюють проблем в контексті способу, що відповідає винаходу.
У переважному випадку дана робоча відстань знаходиться в межах від 150 мм до 250 мм.
Дійсно, використання робочої відстані, що становить більше, ніж 250 мм, в результаті призводить, зокрема, до значного збільшення витрат на стадію видалення, оскільки це вимагає використання в оптиці лазера нестандартних лінз, а, зокрема, більших за розміром, ніж лінзи, які використовуються зазвичай, а також більшої кількості лінз, ніж кількість лінз, необхідна при робочій відстані в зазначених вище межах.
Переважно робоча відстань знаходиться в межах від 190 мм до 215 мм.
Згідно з винаходом під час стадії видалення лазерний промінь 15 орієнтований специфічним чином по відношенню до листового металу 1.
Специфічне орієнтування лазерного променю 15 під час стадії видалення схематично проілюстровано на Фіг. 4.
Фіг. 1-6 були запропоновані з системою координат (х, у, 7) з метою полегшення опису орієнтацій нижче в цьому документі. Як це можна бачити, вісь х даної системи координат орієнтована в напрямку робочого ходу А лазерного променю 15. Вісь 7 системи координат орієнтована вздовж товщини листового металу 1 при одночасній орієнтації, починаючи від половини товщини підкладки З в напрямку поверхні абляції, тобто, від низу до верху в разі проведення абляції на верхній лицьовій поверхні 10 листового металу 1 і зверху вниз при проведенні абляції на нижній лицьовій поверхні 10 листового металу 1. Вісь у системи координат ортогональна осям х і 7 при одночасній орієнтації таким чином, щоб утворити прямокутну систему координат з даними двома осями х, 7.
Нижня лицьова поверхня 10 є лицьовою поверхнею, орієнтованою вниз під час здійснення стадії видалення. Верхня лицьова поверхня 10 є лицьовою поверхнею, орієнтованою вгору під час здійснення стадії видалення.
Відповідно до ілюстрації на Фіг. 4 під час видалення лазерний промінь 15 нахилений під кутом нахилу а по відношенню до нормалі М до лицьової поверхні 10 листового металу 1, на якій проводять видалення, при цьому згадана нормаль М виставляється в зоні листового металу 1, в якій видалення вже було проведено. Даний кут а є кутом між віссю І. лазерного променю 15 і нормаллю М до лицьової поверхні 10 листового металу 1, на якій проводять видалення, при цьому згадана нормаль М виставляється в зоні листового металу 1, в якій видалення вже було проведено.
Даний кут нахилу са є гострим кутом. Термін "гострий кут" відноситься до кута в межах строго від 02 до 907, при цьому граничні значення виключаються.
Лазерний промінь 15, крім того, нахилений таким чином, що ортогональна проекція осі лазерного променю 15 на лицьовій поверхні 10 листового металу 1, що піддається обробці, розташована в зоні листового металу 1, в якій видалення вже було проведено. Таким чином, лазерний промінь 15 випускається вперед в напрямку робочого ходу А у напрямку до лицьової поверхні 10 листового металу 1, що піддається обробці. Говорячи іншими словами, головка 17 зазначеного лазерного променю 15 в напрямку робочого ходу А розташована в задній частині зони впливу лазерного променю 15 на листовий метал 1.
Відповідно до ілюстрації на Фіг. З і 4 лазерний промінь 15 утворює тупий кут з зоною лицьової поверхні 10 листового металу 1, розташованої по ходу технологічного потоку нижче зони впливу лазерного променю 15 в напрямку робочого ходу А, тобто, з областю листового металу, що залишається такою, що підлягає обробці, і гострий кут із зоною лицьової поверхні 10 листового металу по ходу технологічного потоку вище зони впливу лазерного променю 15, тобто, з областю листового металу, що залишається такою, що підлягає обробці.
Як це необхідно зазначити, вісь Її лазерного променю 15 повністю укладена в площині, нормальної до лицьової поверхні 10 листового металу 1, що піддається обробці, і включає напрямок робочого ходу А.
Відповідно до винаходу кут нахилу а знаходиться в межах від 122 до 502.
У контексті даного винаходу для заданого кута нахилу «є лазерного променю 15 символом
Мт визначається швидкість робочого ходу лазерного променю 15, для якої видаляється повний шар металевого сплаву 11 при залишенні на своєму місці всього шару інтерметалевого сплаву 9. Таким чином, для швидкостей робочого ходу, строго більших, ніж Мт, частини зазначеного шару металевого сплаву 11 залишаються в зоні 7.
Як це на свій подив відзначили винахідники цього винаходу, в разі нахилу лазерного променю 15 при описаному вище орієнтуванні під час видалення з кутом нахилу а в діапазоні від 122 до 502, швидкість Мт(с) буде більшою щонайменше на 15 95 в порівнянні з її значенням для кута а, рівного 02, (що позначається символом Мт(0г)), тобто, для лазерного променю 15, по суті перпендикулярного лицьовій поверхні 10, що піддається обробці. Тому кут а визначають
Зо щодо направлення М, нормального по відношенню до лицьової поверхні листового металу 1 відповідно до вказівки на Фіг. 4.
Дані результати ілюструються на Фіг. 5, яка демонструє еволюцію співвідношення
ММ(сФ/У(07) в залежності від кута нахилу а, отриману в ході експериментів, проведених винахідниками, які більш детально будуть пояснюватися нижче в цьому документі.
Таким чином, вищезазначене орієнтування є переважним, оскільки воно робить можливою реалізацію швидкості робочого ходу лазерного променю 15 щонайменше на 15 95 більшою в порівнянні зі швидкістю Мт, допустимою в звичайному випадку, при якому лазерний промінь орієнтований перпендикулярно лицьової поверхні 10, що піддається обробці, при одночасному отриманні якісного результату щонайменше ідентичного щодо якості видалення. З іншого боку, таке збільшення швидкості робочого ходу в результаті призводить до зменшення тривалості обробки листового металу 1 і тому збільшення ефективності способу, що також призводить в результаті до отримання зменшених виробничих витрат.
У вигідному випадку кут нахилу «є знаходиться в межах від 15? до 452. Дійсно, як це відзначили винахідники цього винаходу, в даному діапазоні кутів нахилу « швидкість Мт(а) є щонайменше на 25 95 більшою в порівнянні з її значенням для кута а, рівного 02, тобто, для лазерного променю 15, по суті перпендикулярного лицьовій поверхні 10 листового металу 1, що піддається обробці. Даний кращий діапазон є більш переважним, оскільки він робить можливим ще більше зменшення тривалості обробки листового металу 1.
У ще більш вигідному випадку кут нахилу а укладений в межах від 202 до 4092.
Дійсно, як це відзначили винахідники цього винаходу, в даному діапазоні кутів нахилу а швидкість Мт(о) є щонайменше на 40 95 більшою в порівнянні з її значенням для кута а, рівного 02, тобто, для лазерного променю 15, по суті перпендикулярного лицьовій поверхні 10 листового металу 1, що піддається обробці. Даний кращий діапазон є ще більш переважним, оскільки він робить можливим ще більше зменшення тривалості обробки листового металу 1.
Дані результати також проілюстровані на Фіг. 5.
В ще більш переважному випадку кут нахилу а знаходиться в межах від 252 до 352. Дійсно, відповідно до ілюстрації на Фіг. 5 в даному діапазоні кутів нахилу «4 швидкість Мт(со) є щонайменше на 75 95 більшою в порівнянні з її значенням для кута а, рівного 02, тобто, для лазерного променю 15, по суті перпендикулярного лицьовій поверхні 10 листового металу 1, що піддається обробці. Даний кращий діапазон є ще більш переважним, оскільки він робить можливим ще більше зменшення тривалості обробки листового металу 1.
Як це продемонстровано на Фіг. 5, для кутів нахилу «є в межах від 302 до 357, швидкість
Мті(а) є рівною її подвоєному значенню для кута а, рівного 02.
Відповідно до одного варіанту здійснення для проведення видалення швидкість вибирають приблизно рівною Мт таким чином, щоб шар металевого сплаву 11 був би по суті повністю вилучений в зоні видалення 7, а шар інтерметалевого сплаву 9 залишився б неушкодженим.
В альтернативному варіанті, швидкість робочого ходу лазерного променю 15 вибирають меншою, ніж Мт таким чином, щоб видалити шар інтерметалевого сплаву 9 щонайменше частково по всій поверхні зони видалення 7. В даному випадку нахил лазерного променю 15 в описаному вище діапазоні уможливлює вибір швидкості робочого ходу, строго більшою, ніж швидкість робочого ходу для лазерного променю 15, нормального до лицьової поверхні 10, що піддається обробці, для отримання результату видалення, який є щонайменше ідентичним.
По завершенні стадії видалення отримують підготовлений листовий метал 1! відповідно до схематичної ілюстрації на Фіг. 2. Даний листовий метал 1! володіє наступними ознаками.
Він включає металеву підкладку З з нанесеним покриттям щонайменше на одній з його лицьових поверхонь 10 у вигляді шару попередньо нанесеного покриття 5 у відповідності з попереднім визначенням винаходу і має на своїй периферії б зону видалення 7, вільну щонайменше від частини шару попередньо нанесеного покриття 5.
Листовий метал 1" призначений для компонування вздовж іншого листового металу, після цього для зварювання встик вздовж площини, визначеної кромкою 13 листового металу 1, розташованої в зоні 7.
Зона 7, наприклад, має ширину в межах від 0,в8мм до Змм, а, зокрема, від 0,8мм до 2мм.
Вона простягається вздовж щонайменше однієї кромки 13 листового металу 1.
У прикладі, проілюстрованому на Фіг. 2, шар металевого сплаву 9 був повністю видалений із зони 7 при одночасному збереженні щонайменше частини шару інтерметалевого сплаву 11 по всій поверхні зони 7. Говорячи більш конкретно, шар інтерметалевого сплаву 11 залишається неушкодженим в зоні 7. В даному випадку під час стадії видалення швидкість робочого ходу використовували рівною Мт.
Зо В альтернативному варіанті, шар металевого сплаву 9 повністю видаляють в зоні 7, і шар інтерметалевого сплаву 11 видаляють частково по всій поверхні зони 7.
Відповідно до ще одного альтернативного варіанту шар металевого сплаву 9 повністю видаляють в зоні 7, і шар інтерметалевого сплаву 11 повністю видаляють по всій поверхні зони 7.
У прикладі, проілюстрованому на Фіг. 2, зона видалення 7 простягається на периферії листового металу 6. Таким чином, вона простягається в зоні, що безпосередньо примикає до кромки 13 листового металу. В даному прикладі вона простягається паралельно кромці 13 по всій довжині зазначеної кромки 13.
Відповідно до одного альтернативного варіанту, проілюстрованого на Фіг. 3, зона видалення 7 розташована в зоні, що неповністю примикає до кромки 13 листового металу з попередньо нанесеним покриттям. В порядку одного прикладу вона простягається паралельно кромці 13 листового металу по всій довжині зазначеної кромки 13 на попередньо визначеній не нульовій відстані від зазначеної кромки.
Відповідно до цього альтернативного варіанту, таким чином, отриманий листовий метал 1" слідом за цим розрізають вздовж аксіальної площини 20, яка перпендикулярна йому і перетинає зону видалення 7, зокрема, в її середині. Дану різку, наприклад, проводять в результаті прорізання або лазерного різання. Після цього отримують листовий метал 1, як це продемонстровано на фіг. 2.
В порядку одного прикладу відповідно до альтернативного варіанту вищезгадана аксіальна площина 20 проходить через середину зони видалення 7, і ширина зони видалення 7 є на від 20 95 до 40 95 більшою в порівнянні з шириною розплавленої зони, яка була б отримана при використанні операції зварювання, що проводиться вздовж вищевказаної аксіальної площини 20. У переважному випадку ширину зони видалення 7 вибирають таким чином, що після операції зварювання, що проводиться вздовж вищевказаної аксіальної площини 20 щонайменше 0,1мм зони видалення 7 залишається на кожній стороні розплавленої зони при розгляданні вздовж ширини зони видалення 7.
В альтернативному варіанті, ширина зони видалення 7 знаходиться в межах від 0,4мм до 30 мм. Мінімальне значення 0,4 мм відповідає ширині, що робить можливим виробництво після різання вздовж аксіальної площини 20 двох листових металів, що мають дуже вузьку зону 60 видалення 0,2 мм на кожному з двох листових металів. Значення 30 мм відповідає ширині видалення, добре підходить для використання в зв'язку з промисловим інструментарієм, призначеним для такого видалення. Подальше різання може бути проведене не в аксіальній площині 20, розташованій в середині зони видалення, але в потрібному для використання місцезнаходженні таким чином, щоб отримати листовий метал, ширина видалення у якого є трохи більшою, ніж половина ширини розплавленої зони, отриманої в результаті операції зварювання, яка визначається умовами винаходу.
У разі наявності у листового металу з попередньо нанесеним покриттям 1 шару попередньо нанесеного покриття 5 на кожній з його лицьових поверхонь стадію видалення в переважному випадку будуть проводити на кожній з його лицьових поверхонь або послідовно, або по суті одночасно при використанні відповідної головки для лазерної абляції 17.
В даному випадку листовий метал 1 має зону видалення 7 у відповідності з попереднім визначенням винаходу на кожній зі своїх лицьових поверхонь 10, при цьому дані зони видалення 7 у переважному випадку розташовані одна навпроти одної вздовж нормалі М до листового металу 1".
Відповідно до одного варіанту здійснення стадію видалення способу виробництва описаного вище листового металу з попередньо нанесеним покриттям проводять без продування газу іабо без відсмоктування. Дійсно, використання продування і/або відсмоктування спільно з нахилом лазерного променю 15 відповідно до представленого вище описом винаходу властивий ризик зменшення стабільності способу видалення. Зокрема, при відсмоктуванні і продуванні, що проводяться в конкретних напрямках, навіть невеликої похибки позиціонування сопла продування або сопла відсмоктування властивий ризик отримання в результаті відсутності абляції щонайменше локалізованої, для швидкостей абляції, більших, ніж Мтт(0).
У контексті даного винаходу винахідники провели наступні експерименти, які дали їм можливість отримання кривої, проілюстрованої на вищевказаній Фіг. 5.
Вони починали з листових металів 1, відрізаних від смуги сталі з попередньо нанесеним покриттям в результаті нанесення покриття зануренням в розплав в розплавленій ванні алюмінієвого сплаву, що містить 9,3 95 кремнію і 2,8 95 заліза, при цьому залишок являє собою алюміній і неминучі домішки. Дані листові метали включають на кожній зі своїх лицьових поверхонь шар попередньо нанесеного покриття 5, що включає шар інтерметалевого сплаву 9,
Зо що містить основні компоненти у вигляді ЕегАЇз, ЕегАїЇ5 і ГехАїубі7, що має товщину, рівну 5 мікрометрів, ії що знаходиться в контакті зі сталевою підкладкою 3, з нанесеним поверх нього шаром 11 металевого сплаву АІ-5і, що має середню товщину, приблизно рівну 24 мікрометрів.
Підкладка З характеризується наступною композицією при вираженні в масових рівнях процентного змісту:
СЛУ НС ТИС СТІ НСС ЗИ СНО Бай домішки
Слідом за цим шар металевого сплаву 11 видаляли при використанні лазерного променю на ширині, що становить приблизно 1,5мм, від кромки 13 листових металів 1 при використанні лазерного променю 15, орієнтованого під різними кутами нахилу а, при одночасному збереженні шару інтерметалевого сплаву 9 неушкодженим.
Видалення виконували при використанні імпульсного волоконного лазера з номінальною енергією 1000 Вт, який доставляє імпульси з частотою 10 кГц і виробляє фокальну пляму, що становить приблизно 1 мм". Тривалість імпульсу приблизно дорівнює 70 нс.
Для кожного кута нахилу а вимірювали відповідну швидкість Мт.
Дані експерименти зробили можливим отримання кривої з Фіг. 5, вже проаналізованої раніше.
Подібні результати були отримані винахідниками при використанні інших композицій підкладок 3, а, зокрема, підкладок З, що характеризуються наступною композицією во (маб.): 0,04 ЗУо-С01 96, 0,3 бос Мпх2 9, 50,3 Зо, Тік0,08 95, 0,015 чо МрО0,1 95, АЇкО,1 96, З-0,05 95,
БО РеО,1 96, Си, Мі, Ст, Мо менше, ніж 0,1 95, при цьому залишок являє собою залізо і неминучі домішки, отримані в результаті виготовлення, а також підкладок З, що відповідають представленому вище винаходу, з нанесеним покриттям у вигляді шару попередньо нанесеного покриття 5, що характеризується вищевказаною композицією, але сукупна товщина шару попередньо нанесеного покриття у яких становить приблизно 35 мікрометрів.
Подібні результати також були отримані винахідниками і при використанні лазерів, що відносяться до типу з модуляцією добротності.
Як це необхідно зазначити, крива з Фіг. 5 також ілюструє те, що переважний технічний ефект, отриманий у винаході, не отримують при нахилі лазерного променю 15 таким чином, щоб його ортогональна проекція на лицьову поверхню 10, що піддається обробці, може бути надана в зоні лицьової поверхні 10, що залишається такою, що підлягає обробці, а не в зоні даної лицьовій поверхні, вже обробленої, що відповідає негативним кутах нахилу а.
Як це можна сказати без бажання пов'язувати себе теорією, винахідники цього винаходу пропонують наступне роз'яснення для спостережуваних переважних ефектів від нахилу лазерного променю. Згідно з їх спостереженнями вплив лазерного променю 15 на шар попередньо нанесеного покриття 5 в результаті призводить до вибуху попередньо нанесеного покриття, що знаходиться в контакті з лазерним променем. Даний вибух призводить до утворення парів металу, що включають у вигляді суспензії частинки попередньо нанесеного покриття, по вертикалі вище зони впливу лазерного променю 15. У разі орієнтування лазерного променю 15 перпендикулярно до площини лицьовій поверхні 10, тобто, при а-02, він повинен буде перетинати дану хмару частинок на суттєвій висоті, і частина його енергії буде розсіюватися в хмарі до якогось придатного для використання впливу на попередньо нанесене покриття, що видаляється. Навпаки, в разі нахилу лазерного променю 15 описаним вище чином він не повинен буде перетинати хмару частинок, або в будь-якому випадку він буде перетинати його в меншій мірі, що робить його більш ефективним. У разі нахилу лазерного променю 15 таким чином, щоб його ортогональна проекція на лицьову поверхню 10, що піддається обробці, може бути надана в зоні лицьової поверхні 10, що залишається такою, що підлягає обробці, а не в зоні даної лицьовій поверхні, вже обробленої, що відповідає негативним кутам нахилу, він також повинен буде перетинати хмару частинок на суттєвій висоті, і тому його ефективність зменшується подібно до того, що має місце в разі променю 15, перпендикулярного площині лицьової поверхні 10, що піддається обробці.
Як це відзначили винахідники цього винаходу в контексті проведених експериментів, в разі нахилу лазерного променю 15 під кутом нахилу «є в межах від 257 до 502, зона видалення 7, отримана в результаті абляції, незалежно від швидкості робочого ходу лазерного променю 15 буде характеризуватися значною однорідністю поверхні.
В порядку одного прикладу представлена нижче таблиця ілюструє результати
Зо експериментів, проведених винахідниками цього винаходу.
Кут нахилу а, за межами якого для | Кут нахилу а, за межами якого для
Швидкість робочого попередньо нанесеного покриття попередньо нанесеного покриття ходу отримують неоднорідність товщини | отримують неоднорідність товщини при Де50 Фо при Де70 Фо лам ЇЇ 77777711 п ІТТ В ПО п ПО о
В даній таблиці для заданого поперечного перерізу зони видалення 7, отриманого перпендикулярно кромці 13 листового металу 1", що примикає до зони 7, символ А є відносну різницю між: - товщиною попередньо нанесеного покриття, що залишається на одній третині ширини зони видалення 7 при розгляді від кромки зони видалення 7 вздовж ширини зазначеної зони, при цьому згадана кромка відповідає в даному прикладі кромці 13 листового металу 1, що позначають символом п»; і - товщиною попередньо нанесеного покриття, що залишається на половині ширини зони видалення 7, що позначають символом Ні.
Фіг. 6 демонструє схематичну ілюстрацію даних параметрів.
Говорячи більш конкретно, значення А отримують в результаті використання наступної формули: (бо) ж кот 10 15 я
Таким чином, величина ДА становить міру однорідності товщини попередньо нанесеного покриття, що залишається в зоні видалення 7 по завершенні стадії видалення.
У попередньому викладі термін "товщина попередньо нанесеного покриття" відноситься до товщини останнього в зоні видалення 7 згідно вимірюванню від підкладки З в напрямку, нормальному до лицьової поверхні 10 листового металу 1".
У представленій вище таблиці
АдеБО 95 позначає відносну різницю, меншу або рівну 50 95. де70 95 позначає відносну різницю, меншу або рівну 70 95.
Після абляції при використанні похилого променю згідно зі спостереженнями пП1/22П1/з (або еквівалентно Н1і»-П1/з20), тобто, товщина покриття на половині ширини є більшою, ніж ширина, отримана при переміщенні з даної позиції. Таким чином, А» 95.
Однак, як це продемонстрували експерименти, проведені винахідниками, по ширині зони видалення 7 різницю ДЛ, меншу або рівну 5095 по відношенню до товщини попередньо нанесеного покриття, спостерігають незалежно від швидкості видалення, що використовується при куті нахилу а, більшого або рівного 2552.
Навпаки, різниця Д є більшою для менших кутів нахилу, при цьому товщина попередньо нанесеного покриття, що залишається на половині ширини, становить, щонайменше дворазову товщину на одній третині ширини відповідно до представленого вище визначенням винаходу.
На практиці, як це необхідно зазначити, товщина Ні/з попередньо нанесеного покриття дуже мало варіюється в залежності від нахилу лазерного променю 15. Покращена однорідність товщини попередньо нанесеного покриття, що залишається в зоні абляції 7, по суті має своїм походженням зменшення товщини покриття Пі» при нахилі лазерного променю 15, при цьому товщина Пі» наближається до значення П//з для зростаючих нахилів лазерного променю 15.
Таким чином, діапазон кутів нахилу а, укладених в межах від 2527 до 507, робить можливим отримання як суттєвої продуктивності способу видалення, так і дуже хорошою однорідності товщини попередньо нанесеного покриття, що залишається в зоні видалення 7.
Дана дуже хороша однорідність є вигідною. Дійсно, така однорідність робить можливим зведення до мінімуму рівня вмісту алюмінію в зварному стику при одночасному забезпеченні отримання дуже хорошої корозійної стійкості в областях листових металів 1, що безпосередньо прилягають до зварного стику, і одночасному доведенні до максимуму товщини шару інтерметалевого сплаву 9, що залишається в даних областях.
Як це пояснювалося, діапазон кутів нахилу а в межах від 202 до 402, робить можливим отримання ще кращої продуктивності. Таким чином, діапазон кутів нахилу а в межах від 252 до 402, робить можливим отримання як суттєвої продуктивності способу видалення, так і дуже хорошою однорідності товщини попередньо нанесеного покриття, що залишається в зоні видалення 7.
Подібні висновки застосовуються в разі листового металу 1", у якого зона видалення 7 не примикає до кромки 13. В даному випадку кромка зони видалення 7 відповідає одній з двох кромок зони видалення при розгляді вздовж ширини зони видалення.
Таким чином, спосіб видалення, відповідний винаходу, в даному випадку робить можливим отримання листових металів 1", 1" у відповідності з попереднім описом винаходу, для яких в зоні видалення 7 відносна варіація ДА товщини частини шару попередньо нанесеного покриття 5, що залишається в зоні видалення 7, розглянута вздовж ширини зони видалення 7 і визначається у вигляді співвідношення між різницею товщини попередньо нанесеного покриття на половині ширини Пі» і товщини попередньо нанесеного покриття Пі на одну третину ширини при розгляді від зазначеної кромки зони видалення 7 і товщиною попередньо нанесеного покриття на половині ширини Пі», є строго більшою, ніж 0 95 і меншою або дорівнює 50 95.
Винахід також відноситься до способу виготовлення зварної заготовки, що включає: - отримання щонайменше двох листових металів 1", вироблених у відповідності зі способом, описаним вище, - зварювання встик даних двох листових металів 1", при цьому зварне з'єднання проводять на кромці 13, що включає зону видалення 7, в якій шар попередньо нанесеного покриття 5 був щонайменше частково знищений, і яка, зокрема, вільна від шару металевого сплаву 11.
Спосіб зварювання в переважному випадку є способом лазерного зварювання при наявності або при відсутності присадного дроту в залежності від композиції металевої підкладки і бажаних механічних властивостей зварного стику. В альтернативному варіанті, він є способом зварки.
Листові метали 1! мають ідентичні товщини. В альтернативному варіанті, вони мають різні товщини.
По завершенні даного способу отримують зварну заготовку, що включає два листових метали з попередньо нанесеними покриттями, зварені встик один з одним.
Відповідно до одного альтернативного варіанту під час стадії отримання отримують бо щонайменше два листових метали 1", які отримували з щонайменше одного листового металу
1" відповідно представленим раніше описом винаходу в результаті різання в зоні видалення 7 таким чином, щоб отримати листовий метал 1", що включає на своїй периферії зону 7, вільну щонайменше від частини шару попередньо нанесеного покриття 5.
Винахід також відноситься до способу виготовлення деталі, що послідовно включає: - отримання зварної заготовки, отриманої під час використання методу, відповідного представленому вище опису винаходу; - нагрівання заготовки таким чином, щоб надати підкладкам листових металів, що складають зазначену заготовку, частково або повністю аустенітної структури; - гарячу формовку зазначеної заготовки з метою отримання деталі; і - охолодження деталі зі швидкістю, здатною забезпечити надання їй цільових механічних властивостей.
У переважному випадку під час стадії охолодження швидкість охолодження є більшою, ніж критична швидкість мартенситного гарту.
Деталь, виготовлена таким чином, є, наприклад, деталлю конструкції або деталлю, яка відповідає за безпеку, для автотранспортного засобу.
Відповідно до одного варіанту здійснення, який не продемонстрований, під час стадії отримання отримують два листових метали з попередньо нанесеними покриттями 1 відповідно до представленого вище опису винаходу, і їх компонують поруч один з одним при залишенні попередньо визначеного зазору між двома листовими металами, після цього під час стадії видалення щонайменше частину шару попередньо нанесеного покриття 5 одночасно видаляють з кожного з двох листових металів 1 з метою одночасного утворення зони видалення 7 на кожному із зазначених листових металів 1, при цьому лазерний промінь 15 компонують при перекриванні їм двох листових металів 1 під час стадії видалення.

Claims (31)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб підготовки листового металу (1", 1"), з попередньо нанесеним покриттям для його зварювання з іншим листовим металом, з попередньо нанесеним покриттям, що включає такі послідовні стадії: Зо отримання листового металу (1), з попередньо нанесеним покриттям, що включає металеву підкладку (3), оснащену щонайменше на одній зі своїх лицьових поверхонь (10) шаром (5) попередньо нанесеного покриття, після цього видалення щонайменше на одній лицьовій поверхні (10) зазначеного листового металу (1), з попередньо нанесеним покриттям, щонайменше частини зазначеного шару (5) попередньо нанесеного покриття таким чином, щоб утворити зону видалення (7), при цьому згадане видалення проводять за допомогою впливу лазерного променя (15) на згаданий шар (5) попередньо нанесеного покриття, причому стадія видалення включає в себе відносне зміщення вказаного лазерного променя (15) при видаленні відносно листового металу (1) в напрямку робочого ходу (А), який відрізняється тим, що під час видалення лазерний промінь (15) нахилений відносно лицьової поверхні (10) листового металу (1) таким чином, що ортогональна проєкція лазерного променя (15) на зазначену лицьову поверхню (10) листового металу (1) розташована в зоні листового металу (1), в якій видалення вже було проведено, при цьому лазерний промінь утворює кут нахилу (0), що становить 122-507, з напрямком, нормальним (М) до лицьової поверхні (10) листового металу (1).
2. Спосіб за п. 1, в якому шар (5) попередньо нанесеного покриття є шаром алюмінію, шаром на основі алюмінію або шаром алюмінієвого сплаву.
З. Спосіб за п. 1 або п. 2, в якому шар (5) попередньо нанесеного покриття є шаром алюмінієвого сплаву, що також містить кремній.
4. Спосіб за будь-яким із пп. 1-3, в якому кут нахилу (с) лазерного променя (15) знаходиться в межах від 152 до 459.
5. Спосіб за будь-яким із пп. 1-4, в якому кут нахилу (о) лазерного променя (15) знаходиться в межах від 202 до 409.
6. Спосіб за будь-яким із пп. 1-5, в якому кут нахилу (с) лазерного променя (15) знаходиться в межах від 252 до 402.
7. Спосіб за будь-яким із пп. 1-6, в якому кут нахилу (о) лазерного променя (15) знаходиться в межах від 252 до 359.
8. Спосіб за будь-яким із пп. 1-7, в якому лазерний промінь (15) є променем імпульсного лазера.
9. Спосіб за будь-яким із пп. 1-8, в якому шар (5) попередньо нанесеного покриття включає шар бо інтерметалевого сплаву (9) з нанесеним поверх нього шаром металевого сплаву (11).
10. Спосіб за п. 9, в якому зона видалення (7) повністю вільна від шару металевого сплаву (11).
11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому зона видалення (7) утворена на нижній лицьовій поверхні (10) листового металу (1).
12. Спосіб за будь-яким із пп. 1-11, в якому зона видалення (7) утворена одночасно на нижній лицьовій поверхні (10) і верхній лицьовій поверхні (10) листового металу (1).
13. Спосіб за будь-яким із пп. 1-12, в якому видалення проводять без всмоктування.
14. Спосіб за будь-яким із пп. 1-13, в якому видалення проводять без продувки газом.
15. Спосіб за будь-яким із пп. 1-14, в якому під час стадії видалення відстань між вихідною лінзою головки (17) лазера і листовим металом (1) є більшою чи рівною 150 мм, а, зокрема, знаходиться в межах від 150 до 250 мм.
16. Спосіб за будь-яким із пп. 1-15, в якому металева підкладка (3) виготовлена зі сталі.
17. Спосіб за п. 16, в якому сталь підкладки (3) містить у 95 за вагою: оо 0,5, 0,5-МпЗ, б 1-51, б б15іс1, Тіко, 2, АСОМ, З-0,05, РО, В-0,010, при цьому залишок являє собою залізо і неминучі домішки.
18. Спосіб за п. 16, в якому сталь підкладки (3) містить у 95 за вагою: 0 15-5сС0,25, 0,8 Мпе1,8, 015 5і-0,35, о, О1-Сг0,5, Тік 1, АСОМ, Коо) З-0,05, РО, В-0,005, при цьому залишок являє собою залізо і неминучі домішки.
19. Спосіб за п. 16, в якому сталь підкладки (3) містить у 95 за вагою: 0,040-С-0,100, 0,80-Маих2,00, зі-0,30, З-0,005, Р-О,030, 0,010: Аїк0,070, 0,015:М050,100, Ті«к0,080, М-0,009, бби«кО0,100, Мі«0,100, Ст«0,100, Мо-0,100, Сах0,006, при цьому залишок являє собою залізо і неминучі домішки.
20. Спосіб за будь-яким із пп. 16-19, в якому мікроструктура зазначеної сталі є ферито- перлітною.
21. Спосіб за будь-яким із пп. 1-20, в якому під час стадії отримання подають два листових метали (1) з попередньо нанесеним покриттям, розміщують їх поруч один з одним з попередньо визначеним зазором між ними, після цього під час стадії видалення щонайменше частину шару (5) попередньо нанесеного покриття одночасно видаляють з кожного з двох листових металів (1) для одночасного утворення зони видалення (7) на кожному з зазначених листових металів (1), при цьому лазерний промінь (15) розташовують таким чином, що він перекриває два листових метали (1) під час стадії видалення.
22. Спосіб за будь-яким із пп. 1-21, в якому зона видалення (7) розташована на периферії (6) листового металу (1).
23. Спосіб за будь-яким із пп. 1-21, в якому зона видалення (7) неповністю примикає до кромки (13) листового металу (1).
24. Спосіб за п. 23, в якому після стадії видалення для утворення зони видалення (7), різання листового металу (1") вздовж площини (20) проводять таким чином, щоб утворити листовий метал (1), що включає на своїй периферії зону (7), вільну щонайменше від частини шару (5) попередньо нанесеного покриття.
25. Листовий метал (1", 1"), що містить металеву підкладку (3), оснащену щонайменше на одній зі своїх лицьових поверхонь (10) шаром (5) попередньо нанесеного покриття, при цьому листовий метал (1) містить на зазначеній щонайменше одній лицьовій поверхні (10) зону видалення (7), в якій шар (5) попередньо нанесеного покриття видалений на частині своєї товщини, який відрізняється тим, що в зоні видалення (7) відносна різниця А по товщині частини шару (5) попередньо нанесеного покриття, що залишається в зоні видалення (7), вздовж ширини зони видалення (7), що визначається як відношення різниці товщини (пПі1/2) попередньо нанесеного покриття, на половині ширини зони видалення (7) і товщини (Пі) попередньо нанесеного покриття, на одній третині ширини зони видалення (7) від кромки зони видалення (7) до зазначеної товщини (Пі/2) попередньо нанесеного покриття, на половині ширини зони видалення (7) є строго більшою ніж 0 95 і меншою або дорівнює 50 95, при цьому зона видалення (7) розташована на периферії (6) листового металу (1).
26. Листовий метал (1", 1") за п. 25, в якому шар (5) попередньо нанесеного покриття включає шар інтерметалевого сплаву (9) з нанесеним поверх нього шаром металевого сплаву (11).
27. Листовий метал (1", 1") за п. 26, в якому зона видалення (7) вільна від шару металевого сплаву (11).
28. Спосіб виготовлення зварної заготовки, що включає наступні послідовні стадії: отримання щонайменше двох листових металів (17) за будь-яким із пп. 25-27, що включає на своїй периферії зону (7), вільну від щонайменше частини шару (5) попередньо нанесеного покриття або отримання щонайменше двох листових металів (1) способом за будь-яким із пп. 1- 22 або 24, після цього Зо зварювання встик зазначених двох листових металів (1"), при цьому зварне з'єднання виконують по кромці (13), що включає в себе зону видалення (7).
29. Спосіб за п. 28, в якому два зварних встик листових метали (1") мають різні товщини.
30. Спосіб виготовлення гарячепресованої деталі, що включає такі послідовні стадії: отримання зварної заготовки, виготовленої способом за п. 28 або п. 29, після цього нагрів зазначеної зварної заготовки таким чином, щоб надати підкладкам (3) листових металів (1), що складають зазначену заготовку, частково або повністю аустенітної структури, після цього формовку в результаті гарячого пресування зазначеної заготовки для отримання гарячепресованої деталі, охолодження деталі при швидкості, що забезпечує отримання необхідних механічних властивостей.
31. Спосіб за п. 30, в якому швидкість охолодження є більшою, ніж критична швидкість мартенситного гарту для сталі підкладки (3) зазначених щонайменше двох листових металів (1 або сталі підкладки (3) зазначеного щонайменше одного листового металу (17).
Ен з
В. уровня р 7 і од Й пе дя З те я Но е ко 7 Ше ; рай х у ж р ї В я й вай доти и ї отити ти ті ит Я К. рн ! ри и ре Ко я Шо лннннннннакулцкткнкак цоколі ПК дя я тв Дим ноо но й Ши вна и А: Я дню Ми: і и ! ди Е ЯК ддлдллаллллллллллллхаАх АТАКА АЛАНА кААААЛАААААнт Я З і Ї ! і і / і ркеннннютст, ї Її м у в А Х А їх м є жу; А ї хм С КА бони Ху нмнмн ки Н ве ит а о я А Гс те-я тей Е пи пн Е яд й ій Я чнллалляаалялаянла дала Аа АААААААААААААнААнА Ї і зв З с їй ЕОоЯ їх їх Ж
3. ї х йт Я Ж і - КЗ вх й Ж я, ню, «4 ї«е шк я А й НІ ТУ вик Я шк д г Ж Я у чех де ІЗ я га ї Де 1 Я В нн нн нн нн и нн ин в Мол ак о о іо ов ос М Зв Мо вЬ и З вс М ВК сов у; але мсов ни Мене Зо фен А АК З АКА АКТА Ах, ен: В М ЧЕ А Чечии ЕН є мії: АХ ж ннчнН нН НН Н НН ВАВ Шо ще сіеє 7 р і Е дк х ї , і КО хю у що з
Фіг. 4 існу і хін чан У Н Н : ' ; Н Н ія Н Н ; пн С нин зон пн пн нн З І ; пон ин нн нн В Н ; печену чееюееннння М пн ка а а а а т ) Н : ж : нин а а т и п Й В Ж : Н : і і ; ї пого ее КК нн п п В : і : ссжєєєєєєоюжж тт жжжжжнттєюєня КК, ен нн в в Н їж я 1 пеннкнккнккнкеккнкнкиснкннннкнкх КК фон оннтннт тн енннннннннккк тку еннннтнннно нннтх фен Н ІЗ у З десни уктенети о Води сеча несе і кі таніни Мн ні «КВ днк чу кити снчкі нн т п нн о ха СИ еВ КО ЕЕ я З ж ка омх же ща ЖЕ ще ж Б ЖЕ МБЖ Же жа їх І! пііііаатіхііттаті им уки о п п в в щи ї Н і ! ПН нь в ЕН пон пи ї екю ям ж кю жк ск занннн І і : ! є інтервал винаходу : є || ь Щі | ж й
UAA201806914A 2015-12-22 2016-12-22 Спосіб виробництва листового металу, з попередньо нанесеним покриттям, при видаленні покриття, використовуючи похилий лазерний промінь, і відповідний листовий метал UA123015C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2015/059889 WO2017109544A1 (fr) 2015-12-22 2015-12-22 Procede de preparation d'une tole pre-revetue, avec enlevement du revetement a l'aide d'un faisceau laser incline; tôle correspondante
PCT/EP2016/082412 WO2017109090A1 (fr) 2015-12-22 2016-12-22 Procede de preparation d'une tole pre-revetue, avec enlevement du revetement a l'aide d'un faisceau laser incline; tôle correspondante

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA123015C2 true UA123015C2 (uk) 2021-02-03

Family

ID=55174677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201806914A UA123015C2 (uk) 2015-12-22 2016-12-22 Спосіб виробництва листового металу, з попередньо нанесеним покриттям, при видаленні покриття, використовуючи похилий лазерний промінь, і відповідний листовий метал

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20190001438A1 (uk)
EP (1) EP3393706B1 (uk)
JP (1) JP2019505387A (uk)
KR (2) KR102179200B1 (uk)
CN (1) CN108472767B (uk)
BR (1) BR112018012533B1 (uk)
CA (1) CA3008072C (uk)
ES (1) ES2781431T3 (uk)
HU (1) HUE050633T2 (uk)
MA (1) MA44363B1 (uk)
MX (1) MX2018007740A (uk)
PL (1) PL3393706T3 (uk)
RU (1) RU2700436C1 (uk)
UA (1) UA123015C2 (uk)
WO (2) WO2017109544A1 (uk)
ZA (1) ZA201803918B (uk)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3493845A4 (en) 2016-08-03 2020-04-15 The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior University INTERRUPTION OF FC RECEPTOR USE ON MACROPHAGES TO IMPROVE THE EFFECTIVENESS OF ANTI-SIRPALPHA ANTIBODY THERAPY
EP3441178A1 (en) * 2017-08-09 2019-02-13 Autotech Engineering A.I.E. A method for joining two blanks
DE102018212810A1 (de) * 2018-08-01 2020-02-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Schweißen eines verzinkten Kraftfahrzeugbauteils
CN111151892B (zh) * 2018-11-08 2022-05-20 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种无锥度激光切割方法
CN111014185B (zh) * 2019-11-06 2022-03-15 株洲国创轨道科技有限公司 一种激光清洗油漆的方法及装置
CN110977175B (zh) * 2019-12-18 2022-05-31 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种钢板涂层去除设备及其方法
CN111673279A (zh) * 2020-06-08 2020-09-18 首钢集团有限公司 一种具有铝或铝合金镀层的钢板激光焊方法和激光焊接装置及应用
CN116457491A (zh) * 2020-12-18 2023-07-18 浦项股份有限公司 使用具有Al-Fe基金属间化合物合金层的热压用钢板制造拼焊坯件的方法
KR102422579B1 (ko) * 2020-12-31 2022-07-21 주식회사 엠에스 오토텍 테일러 웰디드 블랭크 제조방법
EP4056310A1 (en) * 2021-03-10 2022-09-14 General Electric Company Method of removing contaminants from a diffusion-coated component
KR102536286B1 (ko) 2022-12-20 2023-05-26 ㈜ 엘에이티 레이저를 이용한 코팅층 제거방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0839279A (ja) * 1994-08-02 1996-02-13 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd レーザ照射方法
US5662762A (en) * 1995-07-07 1997-09-02 Clover Industries, Inc. Laser-based system and method for stripping coatings from substrates
US5800625A (en) * 1996-07-26 1998-09-01 Cauldron Limited Partnership Removal of material by radiation applied at an oblique angle
RU2155655C2 (ru) * 1998-09-09 2000-09-10 Предприятие "Белозерное" Способ сварки труб из сталей с антикоррозионным покрытием в трубопровод
JP2004042140A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Hitachi Zosen Corp 薄膜除去方法及び装置
JP5098217B2 (ja) * 2005-09-28 2012-12-12 新日鐵住金株式会社 溶接部の耐食性および耐亜鉛脆化割れ性に優れた亜鉛めっき鋼板の溶接継手並びにその製造方法
WO2007118939A1 (fr) 2006-04-19 2007-10-25 Arcelor France Procede de fabrication d'une piece soudee a tres hautes caracteristiques mecaniques a partir d'une tole laminee et revetue
JP2011177738A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Mitsubishi Materials Corp レーザ加工装置およびレーザ加工方法
KR101346317B1 (ko) 2013-07-09 2013-12-31 에스아이에스 주식회사 맞춤 재단 용접 판재의 용접을 위해 Ａｌ-Ｓｉ도금층을 제거하기 위한 레이저 삭마 장치
WO2015162445A1 (fr) * 2014-04-25 2015-10-29 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Procede et dispositif de preparation de toles d'acier aluminiees destinees a etre soudees puis durcies sous presse; flan soude correspondant

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018012533B1 (pt) 2021-10-19
EP3393706A1 (fr) 2018-10-31
MX2018007740A (es) 2018-08-15
PL3393706T3 (pl) 2020-11-02
KR20180097577A (ko) 2018-08-31
CN108472767A (zh) 2018-08-31
ES2781431T3 (es) 2020-09-02
JP2019505387A (ja) 2019-02-28
KR20200102534A (ko) 2020-08-31
US20190001438A1 (en) 2019-01-03
KR102179200B1 (ko) 2020-11-18
CA3008072C (fr) 2020-03-24
HUE050633T2 (hu) 2020-12-28
WO2017109544A1 (fr) 2017-06-29
EP3393706B1 (fr) 2020-03-11
BR112018012533A2 (pt) 2018-12-11
RU2700436C1 (ru) 2019-09-17
WO2017109090A1 (fr) 2017-06-29
KR102534335B1 (ko) 2023-05-18
ZA201803918B (en) 2019-03-27
MA44363B1 (fr) 2020-08-31
CN108472767B (zh) 2020-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA123015C2 (uk) Спосіб виробництва листового металу, з попередньо нанесеним покриттям, при видаленні покриття, використовуючи похилий лазерний промінь, і відповідний листовий метал
US11097377B2 (en) Method for the preparation of aluminized steel sheets to be welded and then press hardened
US11559857B2 (en) Laser cutting and machining method for plated steel plate, laser cut-and-machined product, thermal cutting and machining method, thermal cut-and-machined product, surface-treated steel plate, laser cutting method, and laser machining head
JP6829312B2 (ja) アルミニウムまたはアルミニウム合金のコーティングを持った鋼溶接部品およびその調製方法
RU2403309C2 (ru) Способ изготовления сварной детали с высокими механическими свойствами из катаного листа с покрытием
JP6480342B2 (ja) シート金属ピースに溶接ノッチを形成する方法
KR102404043B1 (ko) 용접된 금속 블랭크를 제조하기 위한 방법 및 따라서 얻어진 용접된 금속 블랭크
CA3078572C (en) Method for producing a precoated steel sheet and associated sheet
US20240043979A1 (en) Plated steel sheet for exterior panel, and method for manufacturing same
KR102594731B1 (ko) 코팅된 강철 시트의 용접 전처리를 위한 방법
KR20150024302A (ko) 아크 용접 구조 부재의 제조법
US10478919B2 (en) Method for producing aluminum joined body
KR102337605B1 (ko) 프리코팅된 강판의 제조 방법 및 관련 시트
US20240042541A1 (en) Welded structural member having excellent crack resistance and manfuacturing method thereof
JP7337934B2 (ja) 溶接鋼ブランク及び関連する溶接鋼ブランクを生産するための方法
JP7277742B2 (ja) ソリッドワイヤ
KR102305743B1 (ko) 내균열성이 우수한 용접 구조 부재 및 이의 제조방법
JP7160090B2 (ja) 金属材料の複合溶接方法および金属材料の突合せ溶接部材