UA127746C2 - Збірна одиниця, спосіб зварювання для виготовлення збірної одиниці та застосування збірної одиниці - Google Patents

Збірна одиниця, спосіб зварювання для виготовлення збірної одиниці та застосування збірної одиниці Download PDF

Info

Publication number
UA127746C2
UA127746C2 UAA202101938A UAA202101938A UA127746C2 UA 127746 C2 UA127746 C2 UA 127746C2 UA A202101938 A UAA202101938 A UA A202101938A UA A202101938 A UAA202101938 A UA A202101938A UA 127746 C2 UA127746 C2 UA 127746C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
welding
current
spot
peak
assembly unit
Prior art date
Application number
UAA202101938A
Other languages
English (en)
Inventor
Аморім Тіаґо Мачадо
АМОРИМ Тиаго МАЧАДО
Стефані Мішо
Стефани Мишо
Жан-Марі Елме
Жан-Мари Элме
Паскаль Берто
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 UA127746C2 publication Critical patent/UA127746C2/uk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
    • B23K11/115Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11Spot welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/011Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic all layers being formed of iron alloys or steels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/10Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/12Aluminium or alloys based thereon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006Vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

Винахід стосується збірної одиниці, яка містить щонайменше дві металічні підкладки, які зварюються одна з одною точковим зварюванням за допомогою щонайменше одного з'єднання точкового зварювання; способу виготовлення збірної одиниці цього винаходу, який включає два етапи, і використання зазначеної збірної одиниці для виготовлення автомобіля.

Description

Винахід стосується способу виготовлення збірної одиниці, яка містить щонайменше дві металічні підкладки, і до зазначеної збірної одиниці. Винахід, зокрема, особливо придатний для виготовлення автомобілів.
Відомо, що для зменшення ваги автотранспортних засобів використовують високоміцні сталеві листи для зменшення ваги кузовів автотранспортних засобів і підвищення безпеки при зіткненні. Для зменшення ваги автотранспортних засобів також широко використовуються загартовані деталі. Фактично, границя міцності на розтяг цих сталей становить мінімум 1200
Мпа їі може досягати 2500 МПа. Загартовані деталі можуть бути покриті покриттям на основі алюмінію або на основі цинку, які мають належну корозійну стійкість і теплові властивості.
Зазвичай спосіб виготовлення загартованих деталей з покриттям включає в себе наступні етапи:
А) забезпечення наявності сталевого листа, попередньо покритого металічним покриттям, яке є стандартним покриттям на основі алюмінію або цинку,
В) різання сталевого листа з покриттям для одержання заготовки,
С) термообробку заготовки при високій температурі для одержання повністю аустенітної мікроструктури сталі, р) транспортування заготовки у пресовий штамп,
Е) гаряче формування заготовки для одержання деталі,
Е) охолодження деталі, виготовленої на етапі Е), для одержання мартенситної або мартенситно-бейнітної мікроструктури або мікроструктури, яка складається щонайменше на 75 95 з рівновісьного фериту, 5-20 95 мартенситу і бейніту у кількості меншої або рівної 10965.
Після цього, як правило, виконують зварювання двох загартованих деталей з покриттям або однієї загартованої деталі з покриттям з іншою металічною підкладкою. Зварювання загартованих деталей з покриттям на основі алюмінію або цинку є дуже складним, оскільки покриття є твердим і має велику товщину.
Патентна заявка ОВ 2468011 розкриває спосіб прикладання струму для зварювання опором пластини в зборі, в якій матеріал щонайменше однієї пластини є високоміцним матеріалом; спосіб включає: перший етап прикладання першого амперного навантаження такої величини, яка розм'якшує
Зо поверхню в місці з'єднання високоміцного матеріалу, безперервно протягом першого заданого періоду часу; другий етап, після закінчення першого заданого періоду часу, перемикання величини подачі живлення з першого амперного навантаження на друге амперне навантаження, що зумовлює зростання зварної точки в місці з'єднання; і третій етап прикладання другого амперного навантаження безперервно протягом другого заданого періоду часу.
Цей спосіб призначений для високоміцного матеріалу або гарячештампованого матеріалу.
Гарячештампований матеріал може бути покритий шаром гальванічного покриття. Однак тип гальванічного покриття не оговорюється.
Патентна заявка ЕР 3020499 розкриває спосіб точкового зварювання опором, який включає в себе: процес пульсації з затисканням збірної одиниці, яка містить два або більше перекриваних сталевих листа, з яких щонайменше один є високоміцним сталевим листом, з використанням пари зварювальних електродів, які з'єднані з джерелом живлення точкового зварювання, і спосіб прикладання інверторного постійного струму, і виконання множини повторюваних проходжень струму і зупинок проходження струму, стискаючи при цьому сталеві листи зварювальними електродами; і процес безперервного проходження струму, в якому після процесу пульсації струм безперервно проходить протягом більш тривалого періоду, ніж максимальний час проходження струму в процесі пульсації, стискаючи при цьому сталеві листи зварювальними електродами.
Однак цей спосіб призначений лише для гарячештампованих сталевих листів, покритих стандартним покриттям на основі цинку і покриттям на основі алюмінію. Фактично, як описано в прикладах, цей спосіб був підданий випробуванню на гарячештампованих сталевих листах з алюмінієвим покриттям з границею міцності на розтяг 1500 МПа, гарячештампованих сталевих листах з відпаленим покриттям гарячого цинкування з границею міцності на розтяг 1500 МПа і гарячештампованих сталевих листах з алюмінієм покриттям і окисною плівкою 2пО з границею міцності на розтяг 1500 МПа. Спеціальні покриття на основі алюмінію або цинку, які містять інші елементи, не включені в цю патентну заявку.
Патентна заявка ЕР 3085485 розкриває спосіб точкового зварювання опором множини бо перекриваних сталевих листів, яка містить високоміцний сталевий лист, причому в зазначеному способі точкового зварювання опором система провідності є провідністю з пульсацією з використанням джерела живлення точкового зварювання, яке прикладає інверторний постійний струм, і в множини імпульсів струму, які формують провідність з пульсацією при відповідних імпульсах струму, час провідності, інтервали імпульсів струму, які визначаються як час очікування провідності, і зварювальні струми, прикладаються імпульсами струму, є змінно регульованими.
Однак цей спосіб призначений для гарячештампованих сталевих листів, які містять на поверхні твердий розчин інтерметалічних сполук і заліза за рахунок реакції сплаву між традиційним покриттям на основі цинку (чистий 2п, 2п-Ре, 2п-Мі, 2п-АЇ, 2п-М9, 2п-Ма-АЇ тощо) або традиційним покриттям на основі алюмінію (АІ-5і тощо) і сталлю основного матеріалу. Ці поверхні формуються з оксидним шаром, який в основному містить цинк або алюміній. Крім того, іноді поверхня покриття, яка в основному містить інтерметалічні з'єднання заліза і алюмінію, формується з плівкою, яка в основному містить оксид цинку. Як описано в прикладах, зазначений спосіб був підданий випробуванню на гарячештампованих сталевих листах, покритих легованим алюмінієвим покриттям, яке містить 9 9о мас. 5і і Ре і дуже невелику кількість 2пО, і на гарячештампованих сталевих листах з відпаленим покриттям гарячого цинкування. Зазвичай шар природного оксиду цих покриттів має товщину 10-100 нм. Коли на загартованій деталі з покриттям на основі алюмінію перед аустенізацією осідає тонкий шар 20, цей оксид 2п0 і покриття на основі алюмінію сплавляються. Оскільки на покритті на основі алюмінію осідає дуже тонкий шар 2пО, природний оксид, який в основному складається з алюмінію, все ще має незначну товщину після аустенізації, тобто 10-100 нм, що дозволяє легко виконувати зварювання. Спеціальні покриття на основі алюмінію або цинку, які містять інші елементи, не включені в цю патентну заявку.
Останнім часом для гарячеформованих сталевих листів були розроблені нові покриття.
Патентна заявка УМО 2017/017521 описує фосфатовану загартовану деталь, покриту легованим покриттям, яке містить 0,4-20 95 мас. цинку, 1,0-3,5 95 кремнію, за необхідності 1,0-4,0 95 магнію, причому відношення 2п/5і становить 3,2-8,0. Патентна заявка УМО 2017/017514 описує загартовану деталь, покриту легованим покриттям, яке містить 2,0-24,0 95 мас. цинку, 1,1-7,0 95 кремнію і за необхідності 1,1-8,095 магнію, решта алюміній, причому відношення АЇ/2п
Зо становить понад 2,9 для підвищення опору рідиннометалічному окрихчуванню (МЕ). Патентна заявка ММО 2017/017513 описує "жертовний" сталевий лист, покритий покриттям, яке містить 2,0-24,0 95 мас. цинку, 7,1-12,0 95 кремнію, за необхідності 1,1-8,0 95 магнію, решта алюміній, причому відношення АЇ/7п становить понад 2,9, і жертовну загартовану деталь з покриттям одержують після використання способу загартування під пресом. Ці спеціальні покриття містять шар природного оксиду мікрометричної товщини. Завдяки товщини і твердості шару природного оксиду ці покриття дуже важко зварювати.
Незважаючи на це, до тепер не були розроблені способи зварювання зазначених загартованих деталей зі спеціальним покриттям.
Отже, завдання винаходу полягає в тому, щоб запропонувати спосіб зварювання для виготовлення загартованих деталей, покритих нещодавно розробленими спеціальними покриттями на основі алюмінію або цинку. Зокрема, стосовно виробничих ліній завдання полягає в тому, щоб одержати діапазон зварювального струму для таких загартованих деталей зі спеціальним покриттям, який рівний або більше 1 кА.
Це завдання вирішується з допомогою збірної одиниці за п. 1 формули винаходу. Збірна одиниця також може містити будь-які характеристики з пп. 2-10 формули винаходу.
Інше завдання вирішується з допомогою способу зварювання для виготовлення збірної одиниці за п. 11 формули винаходу. Збірна одиниця також може містити будь-які характеристики з пп. 12-22 формули винаходу.
І, нарешті, інша задача також вирішується з допомогою використання збірної одиниці за п. 23 формули винаходу.
Інші характеристики і переваги винаходу стануть зрозумілими з наведеного нижче докладного опису винаходу.
Для пояснення винаходу нижче наведено опис ряду варіантів виконання і випробувань в якості необмежувальних прикладів з посиланням на прикладені креслення:
Фіг. 1 - варіант виконання цього винаходу;
Фіг. 2-5 -- приклади циклу точкового зварювання цього винаходу.
Інші характеристики і переваги цього винаходу стануть зрозумілими з наведеного нижче детального опису винаходу.
Вираз "загартована сталева деталь" означає гарячеформований або гарячештампований бо сталевий лист, який має границю міцності на розтяг до 2500 МпПа і більш переважно до 2000
МПа. Наприклад, границя міцності на розтяг вище або дорівнює 500 МПа, переважно вище або дорівнює 1200 МПа, більш переважно вище або дорівнює 1500 МПа.
Винахід стосується збірної одиниці, яка містить щонайменше дві металічні підкладки, що зварюються одна з одною точковим зварюванням за допомоги щонайменше одного з'єднання точковим зварюванням; зазначена збірна одиниця містить: першу металічну підкладку, яка є загартованою сталевою деталлю, покритою: легованим покриттям, яке містить 0,1-11,0 95 мас. цинку, 0,1-20 95 кремнію, за потреби 0,1- 20 95 магнію, і за потреби додаткові елементи, вибрані з 5г, 50, РБ, Ті, Са, Мп, 5п, Га, Се, Сг, 2г або Ві, причому вміст за масою кожного додаткового елемента становить менше 0,3 95 мас., і в ряді випадків залишкові елементи від подачі зливків або від проходження сталевої підкладки в рідкій ванні, включаючи сюди залізо, решта алюміній, безпосередньо покритий зверху шаром природного оксиду, який містить 2п0О і за потреби МОО, зазначене точкове зварне з'єднання містить зварну точку, і нагорі зазначеного точкового зварного з'єднання відсутня щонайменше частина шару природного оксиду і/або легованого покриття.
Без обмеження будь-якою теорією, видається, що коли збірна одиниця містить вищезазначене спеціальне покриття на загартованій деталі, яка містить, окрім іншого, 0,1- 11,0 95 мас. цинку, діапазон зварювального струму дорівнює або вище 1 кА. Фактично видається, що 2пО і за потреби Мо9О природним чином присутні на поверхні загартованої сталевої деталі внаслідок окиснення загартованої сталі повітрям. Можна припустити, що товщина шару природного оксиду, який містить 2п0О і за потреби МОоО, є більш значною, якщо вміст цинку знаходиться поза об'ємом винаходу, тобто більше 11,0 95 мас., що веде до незадовільної якості зварювання. Переважно, леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 3,0-9,5 95 мас. і більш переважно 6,5-9,5 95 мас. цинку. Фактично, без обмеження будь- якою теорією, видається, що коли покриття містить зазначені кількості цинку, діапазон зварювального струму додатково збільшується.
Переважно, леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 0,1-12,0 95 мас., більш переважно 0,1-6,0 95 мас. і ще більш переважно 2,0-6,0 95 мас. кремнію.
Переважно, леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 0,1-10,0 95 мас., переважно 0,1-4,0 95 мас. магнію.
За потреби покриття містить до 5 95 мас. заліза.
У переважному варіанті виконання друга металічна підкладка є сталевою підкладкою або алюмінієвою підкладкою. Переважно, друга сталева підкладка є загартованою сталевою деталлю цього винаходу.
В іншому переважному варіанті виконання збірна одиниця містить третю металічну підкладку, яка є сталевою підкладкою або алюмінієвою підкладкою. В цьому випадку передбачені два або кілька точкових зварних з'єднань.
Винахід стосується способу зварювання для виготовлення збірної одиниці, який включає в себе наступні етапи:
А. Забезпечення наявності щонайменше двох металічних підкладок, причому перша металічна підкладка є загартованою сталевою деталлю, покритою: легованим покриттям, яке містить 0,1-11,0 95 мас. цинку, 0,1-20 95 кремнію, за потреби 0,1- 20 95 магнію, за потреби додаткові елементи, вибрані з г, 50, РБ, Ті, Са, Мп, Зп, Га, Се, Ст, 2г або Ві, причому вміст за масою кожного додаткового елемента становить менше 0,3 95 мас., і в ряді випадків залишкові елементи від подачі зливків або від проходження сталевого листа в рідкій ванні, решта алюміній, безпосередньо покритий зверху шаром природного оксиду, який містить 2п0О і за необхідності МОО,
В. Виконання циклу точкового зварювання з допомогою машини для точкового зварювання, яка містить зварювальні електроди, і джерело живлення точкового зварювання, яке прикладає інверторний постійний струм через щонайменше дві металічні підкладки з етапу А), причому зазначений цикл точкового зварювання включає наступні підетапи: і. щонайменше, одну пульсацію, яка має пульсуючий струм (Ср), який прикладається через зазначені щонайменше дві металічні підкладки, з'єднані одна з одною, використовуючи зварювальні електроди, з'єднані з джерелом живлення точкового зварювання, і одразу після цього і. етап зварювання, на якому зварювальний струм (См/) прикладається через щонайменше дві металічні підкладки, причому струм Ср вищий струму Смі/, і тривалість пульсації менша тривалості зварювання.
Без обмеження будь-якою теорією, представляється, що спосіб зварювання цього винаходу, бо виконуваного на двох металічних підкладках, які містять щонайменше загартовану сталеву деталь, вкриту спеціальним покриттям, яке містить 0,1-11,0 956 мас. цинку, допускає діапазон зварювального струму рівний або вищий 1 кА, і зменшення випліскування покриття на поверхні збірної одиниці. Фактично, представляється, що щонайменше одна пульсація руйнує бар'єрний шар 2пО і за необхідності МодО, який присутній на вкритій загартованій сталевій деталі, створюючи траєкторію зварювального струму. Однак, якщо вміст цинку знаходиться поза об'ємом винаходу, можна припустити, що бар'єрний шар 2п0 і за необхідності МОДО має занадто велику товщину, щоб він міг бути зруйнований з допомогою щонайменше однієї пульсації.
Як показано на Фіг. 1, використовується машина для точкового зварювання (не показана), яка містить зварювальні електроди 1, 1 і джерело 2 точкового зварювання. У цьому прикладі електроди дозволяють з'єднувати дві загартовані сталеві деталі 3, 3", покриті покриттям 4, 4", 4" по винаходу. Під час зварювання між двома загартованими сталевими деталями за рахунок дифузії утворюється зварна точка 5. Зазначена зварна точка є сплавом залишкових покриттів і сталевих деталей. Завдяки циклу точкового зварювання цього винаходу можна припустити, що щонайменше частина покриття видаляється в зварну точку. Крім того, можна припустити, що нагорі точкового зварного з'єднання б, 6' відсутня щонайменше частина шару природного оксиду і/або легованого покриття. Фактично, представляється, що щонайменше одна пульсація руйнує шар природного оксиду і починає зварювання двох покритих загартованих сталевих деталей за допомоги плавлення і видалення покриттів нагорі точкового зварного з'єднання в зварний точці. Отже, струм може протікати через дві загартовані сталеві деталі, забезпечуючи підвищення якості зварювання. І, нарешті, можна припустити, що між щонайменше однією пульсацією і етапом зварювання не потрібно ніякого охолодження. Фактично, якщо між цими етапами виконується охолодження, існує ризик припинення формування зварної точки між двома загартованими сталевими деталями, оскільки сталеві деталі починають тверднути. Ї, навпаки, коли не виконується ніякого охолодження, представляється, що сталеві деталі залишаються в рідкій формі і можуть легко з'єднуватися одна з одною.
Переважно, на етапі В.ї) пульсуючий струм (Ср) становить 0,1-30 кА, переважно 0,1-20 кА, більш переважно 8,0-20 кА і переважно 8,0-15 кА.
Переважно, на етапі В.ї) тривалість пульсації становить 5-60 мс, переважно 4-30 мс.
Переважно, на етапі В.її) зварювальний струм (См/) становить 0,1-30 кА, переважно 0,1-20
Зо КА, більш переважно 0,1-10 кА і переважно 1-7,5 кА.
Переважно, на етапі В.її) тривалість зварювання становить 150-500 мс і білош переважно 250-400 мо.
У переважному варіанті виконання струм Ср менше струму См.
В іншому переважному варіанті виконання струм Ср більше струму См/. Фактично, без обмеження будь-якою теорією автори винаходу, встановили, що коли Ср більше См/, діапазон зварювального струму збільшується.
Переважно, зварювальне зусилля становить 50-550 дан.
У переважному варіанті виконання зварювальне зусилля під час циклу точкового зварювання становить 350-550 дан.
В іншому переважному варіанті виконання зварювальне зусилля під час циклу точкового зварювання становить 50-350 дан. В цьому випадку виявляється, що досягається найкраща локалізація струму в центрах електродів, забезпечуючи кращу зварюваність.
Переважно, частота зварювання становить 500-5000 Гц, більш переважно 500-3000 Гц, наприклад, 800-1200 Гц.
Переважно, етап зварювання В.її) включає в себе множину імпульсів, причому щонайменше за однією пульсацією В.і слідує перший імпульс етапу зварювання. У цьому випадку між пульсацією і першим імпульсом не передбачене ніяке охолодження. За першим імпульсом слідують один або кілька імпульсів, і між кожними наступними імпульсами передбачена тривалість руйнування. Переважно, тривалість руйнування становить 20-80 мс і переважно 30- 60 мс.
Цикл точкового зварювання цього винаходу може мати різну форму. На Фіг. 2 показаний переважний варіант виконання, в якому цикл 21 точкового зварювання має прямокутну форму, яка містить прямокутний пік 22 пульсації і прямокутний пік 23 зварювання. На Фіг. З показаний інший переважний варіант виконання, в якому цикл 31 точкового зварювання має параболічну форму, яка містить параболічний пік 32 пульсації і параболічний пік 33 зварювання. На Фіг. 4 показаний інший переважний варіант виконання, в якому цикл 41 точкового зварювання має трикутну форму, яка містить трикутний пік 42 пульсації і трикутний пік 43 зварювання. За іншими варіантами виконання цикл точкового зварювання має параболічну і прямокутну форму, яка містить параболічний пік пульсації і прямокутний пік зварювання або трикутну і прямокутну бо форму, яка містить трикутний пік пульсації і прямокутний пік зварювання.
На Фіг. 5 показаний переважний варіант виконання, в якому цикл точкового зварювання містить одну пульсацію В.ї, за якою одразу ж слідує перший імпульс етапу зварювання. У цьому прикладі цикл 51 точкового зварювання має прямокутну форму, яка містить прямокутний пік пульсації і три прямокутних піки 53", 53" зварювання.
І, нарешті, цей винахід відноситься до використання збірної одиниці цього винаходу для виготовлення автомобіля.
Нижче наведені пояснення винаходу з посиланням на випробування зразків, виконані лише для інформації. Ці випробування не передбачають жодних обмежень.
Приклад 1: випробування на зварювання
Зразок 1, який являє собою сталевий лист зі сталі Овірог? 1500, був підданий нанесенню звичайного гарячого покриття зануренням, яке містить 9 95 мас. кремнію, З 95 мас. заліза, решта алюміній.
Зразки 2-10, які являють собою сталеві листи із сталі Овірої? 1500, були піддані нанесенню гарячого покриття зануренням, яке містить З 95 мас. кремнію, 2 95 мас. магнію, цинк, решта алюміній. Залежно від зразка процентний вміст цинку варіювався в діапазоні 5-12 Фо мас.
Далі сталеві листи були піддані загартуванню під пресом при температурі аустенізації 90020 протягом 5 хв.
Далі для одержання кожного зразка дві ідентичні загартовані під пресом деталі були зварені одна з одною.
Величина зварювального струму була визначена згідно з нормами ЗЕР 1220-2.
Випробування на зварювання починали з величини зварювального струму 3 кА зі збільшенням на 0,2 КА через кожні два точкових шва. Коли при одному і тому самому рівні струму мали місце два послідовних випліскування, була визначена границя випліскування. Коли була досягнута границя випліскування, зварювальний струм зменшували з кроком 0,1 кА для одержання трьох послідовно зварних зразків при одному і тому самому рівні струму без випліскування. Цей рівень струму був визначений як верхня границя зварювального струму: Ітах.
Після цього було визначено нижню границю Ітіп. Дослідження Ітіп виконували з допомогою критеріїв 4Мі, де ї - товщина листа. Цей критерій визначає мінімальну допустиму величину діаметра, яка гарантує якість і міцність шва. Для підтвердження п'ять послідовно зварних
Зо зразків були одержані з більшими діаметрами зварювання, ніж мінімальний діаметр зварювання.
Що стосується зразків 1, 3, 5, 8 і 10, цикл зварювання включає в себе лише етап зварювання, який має зварювальний струм См, який визначається з допомогою Ітіп і Ітах згідно з нормами 5ЕР 1220-2. Стосовно зразків 2, 4, 6, 7 і 9, цикл зварювання включає в себе пульсацію, яка має пульсуючий струм Ср, і етап зварювання, який має зварювальний струм См, які визначаються з допомогою Ітіп і Ітах згідно з нормами 5ЕР 1220-2.
Частота становила 1000 Гц. Одержані Ітіп, Ітах і діапазон зварювального струму наведені нижче в Табл. 1.
Таблиця 1
Відсот- вміст п Зварювальне Сульсеця Тривалість зварюва»
Зразки зусилля у . . зварювання . льного . (дан) Кіль-| Тривалість | Імпульс Ітіп | Ітах покритті . (мс) струму 1 1011 450 |01 - | - | з0 |45|52| 07
З 1 12 | 40 |01 - | - |! - /!- 1-1 о 1 10 | 40 |01 - | - |! - |!-- о 8 1 75 | 450 |01 - | - | - |!- 1-0 ло 1 5 | 40 |01 - | - | - |-!- о «: згідно з даним винаходом
Зразки 3, 5, 8 і 10 були непридатними для зварювання, тобто критерії Ітіп і Ітах, визначені в нормативах БЕР 1220-2, не були досягнуті. Зразки цього винаходу мають діапазон 5 зварювального струму рівний або більше 1 кА.

Claims (23)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Збірна одиниця, яка містить щонайменше дві металічні підкладки (3,3), зварені одна з одною за допомогою точкового зварювання з утворенням щонайменше одного точкового зварного з'єднання; причому зазначена збірна одиниця містить: першу металічну підкладку (3), яка є загартованою сталевою деталлю, покритою: легованим покриттям, яке містить 0,1-11,0 95 мас. цинку, 0,1-20 95 кремнію, 0,1-20 95 магнію, додаткові елементи, вибрані з 5г, ЗБ, РБ, Ті, Са, Мп, зп, Га, Се, Ст, 2г або Ві, причому вміст за масою кожного додаткового елемента становить менше 0,3 9о мас., і залишкові елементи від подачі зливків або від проходження сталевої підкладки в рідкій ванні, включаючи залізо, решта - алюміній, і безпосередньо покритим зверху шаром природного оксиду, який містить 2п0О і МО9О, зазначене точкове зварне з'єднання містить зварну точку (5); при цьому нагорі (6) зазначеного точкового зварного з'єднання відсутня щонайменше частина шару природного оксиду і/або легованого покриття.
2. Збірна одиниця за п. 1, в якій леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 3,0- 9,5 95 мас. цинку.
3. Збірна одиниця за п. 2, в якій леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 6,5- 9,5 95 мас. цинку.
4. Збірна одиниця за будь-яким з пп. 1-3, в якій леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 0,1-12,0 95 мас. кремнію.
5. Збірна одиниця за п. 4, в якій леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 0,1- 6,0 95 мас. кремнію.
6. Збірна одиниця за будь-яким з пп. 1-5, в якій леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 0,1-10,0 95 мас. магнію.
7. Збірна одиниця за п. 6, в якій леговане покриття загартованої сталевої деталі містить 0,1- 4,0 95 мас. магнію.
8. Збірна одиниця за будь-яким з пп. 1-7, в якій друга металічна підкладка (3) є сталевою підкладкою або алюмінієвою підкладкою.
9. Збірна одиниця за п. 8, в якій друга металічна підкладка є загартованою сталевою деталлю, охарактеризованою в будь-якому з пп. 1-7.
10. Збірна одиниця за будь-яким з пп. 1-9, в якій третя металічна підкладка є сталевою підкладкою або алюмінієвою підкладкою.
11. Спосіб зварювання для виготовлення збірної одиниці за будь-яким з пп. 1-10, який включає в себе наступні етапи: А) забезпечення наявності щонайменше двох металічних підкладок (3, 3), причому перша металічна підкладка (3) є загартованою сталевою деталлю, покритою: легованим покриттям (4), яке містить 0,1-11,0 95 мас. цинку, 0,1-20 95 кремнію, 0,1-20 95 магнію, додаткові елементи, вибрані з 5г, ЗБ, РБ, Ті, Са, Мп, зп, Га, Се, Ст, 2г або Ві, причому вміст за масою кожного додаткового елемента становить менше 0,3 95 мас., і залишкові елементи від подачі зливків або від проходження сталевого листа в рідкій ванні, решта - алюміній, і безпосередньо покритим зверху шаром природного оксиду, який містить 2п0О і МОО, В) виконання циклу точкового зварювання за допомогою машини для точкового зварювання, яка містить зварювальні електроди (1, 1) ії джерело (2) живлення точкового зварювання, яке прикладає інверторний постійний струм через щонайменше дві металічні підкладки, одержані на етапі А), причому зазначений цикл (21, 31, 41, 51) точкового зварювання включає наступні підетапи: її щонайменше одну пульсацію, яка має пульсуючий струм (Ср), який прикладається через зазначені щонайменше дві металічні підкладки, з'єднані одна з одною, використовуючи зварювальні електроди, з'єднані з джерелом живлення точкового зварювання, і одразу після цього ії) підетап (23 33, 43, 53) зварювання, на якому зварювальний струм (См/) прикладають через щонайменше дві металічні підкладки, причому пульсуючий струм Ср відрізняється від зварювального струму См, і тривалість пульсації менша тривалості зварювання.
12. Спосіб зварювання за п. 11, в якому на підетапі В)і) пульсуючий струм (Ср) становить 0,1-30
КА.
13. Спосіб зварювання за п. 11 або 12, в якому на підетапі В)і) тривалість пульсації становить 5- 60 мс.
14. Спосіб зварювання за будь-яким з пп. 11-13, в якому на підетапі В)ії) зварювальний струм (См) становить 0,1-30 кА.
15. Спосіб зварювання за будь-яким з пп. 11-14, в якому на підетапі В)ії) тривалість зварювання становить 150-500 мс.
16. Спосіб зварювання за будь-яким з пп. 11-15, в якому зварювальне зусилля під час циклу точкового зварювання становить 50-550 дан. Зо
17. Спосіб зварювання за п. 16, в якому зварювальне зусилля під час циклу точкового зварювання становить 350-550 дан.
18. Спосіб зварювання за п. 16, в якому зварювальне зусилля під час циклу точкового зварювання становить 50-350 дан.
19. Спосіб зварювання за будь-яким з пп. 11-18, в якому пульсуючий струм Ср менше або більше зварювального струму Суму.
20. Спосіб зварювання за будь-яким з пп. 11-19, в якому частота зварювання становить 500- 5000 Гц.
21. Спосіб зварювання за будь-яким з пп. 11-20, в якому підетап зварювання В)ії) включає в себе множину імпульсів, причому щонайменше за однією пульсацією В)і) одразу ж слідує перший імпульс підетапу зварювання.
22. Спосіб зварювання за будь-яким з пп. 11-21, в якому форму (21, 31, 41, 51) циклу точкового зварювання вибирають з: прямокутної форми, яка містить прямокутний пік (22) пульсації і прямокутний пік (23) зварювання, параболічної форми, яка містить параболічний пік (32) пульсації і параболічний пік (33) зварювання, трикутної форми, яка містить трикутний пік (42) пульсації і трикутний пік (43) зварювання, параболічної і прямокутної форм, які містять параболічний пік пульсації і прямокутний пік зварювання, і трикутної і прямокутної форм, які містять трикутний пік пульсації і прямокутний пік зварювання.
23. Використання збірної одиниці за будь-яким з пп. 1-10 або способу її одержання за будь-яким з пп. 11-22 для виготовлення автомобіля.
4 а чен ння у Дю шшщ сли ве і. х Й денним
Фіг. 1 Струм (кА) й те й я : ! р ї шщ й | Тривалість ен нн нн нн зварювання (ме)
Фіг. 2
СтрумікА) В 32 р ; й М ; тож я ї ЕЕ 7 і ії ! ї / . г я : її м 88 ї ї х Ж о ! і! ше ж . ; ; ї З ; ! ї
; . і . ннанввнвав схеннктьначекинникн Оновити Тривалість зварювання йасі
Фіг. З струм їжа) З Ай . Кох сек : К я я . і . х - А : : . ай : | З а Ж І й ; ї Ж . ї ї З ! ; ; ї ; гу х Тр; чіт : ! Гризалість Й рмоневжнтвнюкююьновнко коетюювтннх іно покою нин щи ше ко зварювання іме
Фіг. 4
Струм (кА з ва с її ; ву Ба"
рр . ше ши ши шк : ї і ї 5 5 ши ши щ шщ . . ше ш . шшшшешшишиши ши ши шк Три валість зварювання ме
Фіг. 5
UAA202101938A 2018-09-13 2019-09-09 Збірна одиниця, спосіб зварювання для виготовлення збірної одиниці та застосування збірної одиниці UA127746C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IB2018056999 2018-09-13
PCT/IB2019/057575 WO2020053734A1 (en) 2018-09-13 2019-09-09 An assembly of at least 2 metallic substrates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127746C2 true UA127746C2 (uk) 2023-12-20

Family

ID=63713957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202101938A UA127746C2 (uk) 2018-09-13 2019-09-09 Збірна одиниця, спосіб зварювання для виготовлення збірної одиниці та застосування збірної одиниці

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20210308784A1 (uk)
EP (1) EP3849738A1 (uk)
JP (1) JP7230183B2 (uk)
KR (1) KR102454286B1 (uk)
CN (1) CN112533725A (uk)
CA (1) CA3107805C (uk)
MA (1) MA53610A (uk)
MX (1) MX2021002860A (uk)
RU (1) RU2765968C1 (uk)
UA (1) UA127746C2 (uk)
WO (1) WO2020053734A1 (uk)
ZA (1) ZA202100266B (uk)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MA53611A (fr) 2018-09-13 2021-12-22 Arcelormittal Procédé de soudage pour la fabrication d'un ensemble d'au moins 2 substrats métalliques
WO2020053735A1 (en) 2018-09-13 2020-03-19 Arcelormittal An assembly of at least 2 metallic substrates
WO2024121610A1 (en) * 2022-12-09 2024-06-13 Arcelormittal Method of manufacturing steel press parts with low environmental impact

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010188408A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Honda Motor Co Ltd 抵抗溶接の通電方法
US8963042B2 (en) * 2009-04-09 2015-02-24 GM Global Technology Operations LLC Welding light metal workpieces by reaction metallurgy
US8278598B2 (en) * 2009-08-14 2012-10-02 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Methods and systems for resistance spot welding using direct current micro pulses
US10265797B2 (en) * 2013-07-11 2019-04-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Resistance spot welding method
DE102014112028B4 (de) * 2013-08-23 2024-08-01 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Mehrstufiges direktes Schweissen eines aluminiumbasierten Werkstückes an ein Stahlwerkstück
MX2016006347A (es) 2013-12-20 2016-08-01 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Metodo de soldadura por puntos de resistencia.
RU2553314C1 (ru) * 2014-01-09 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Липецкий государственный технический университет" (ЛГТУ) Способ электроконтактной сварки металлических листов с покрытием
WO2015150848A1 (fr) * 2014-03-31 2015-10-08 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Procede de fabrication a haute productivite de pieces d'acier revêtues et durcies a la presse
WO2017017483A1 (en) 2015-07-30 2017-02-02 Arcelormittal Steel sheet coated with a metallic coating based on aluminum
WO2017017484A1 (en) 2015-07-30 2017-02-02 Arcelormittal Method for the manufacture of a hardened part which does not have lme issues
WO2017017485A1 (en) 2015-07-30 2017-02-02 Arcelormittal A method for the manufacture of a phosphatable part starting from a steel sheet coated with a metallic coating based on aluminium
US10272515B2 (en) * 2015-09-15 2019-04-30 GM Global Technology Operations LLC Power pulse method for controlling resistance weld nugget growth and properties during steel spot welding
CA2943252C (en) * 2015-12-04 2019-01-29 Hobart Brothers Company Systems and methods for welding zinc-coated workpieces
KR20180101744A (ko) * 2017-03-06 2018-09-14 현대자동차주식회사 핫스탬핑 강판 프로젝션 하드웨어 용접방법
CN108326516B (zh) * 2018-02-02 2020-08-18 南京钢铁股份有限公司 一种钛钢复合板的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7230183B2 (ja) 2023-02-28
CN112533725A (zh) 2021-03-19
MX2021002860A (es) 2021-05-28
BR112021001260A2 (pt) 2021-04-20
WO2020053734A1 (en) 2020-03-19
KR102454286B1 (ko) 2022-10-12
EP3849738A1 (en) 2021-07-21
CA3107805C (en) 2024-01-23
RU2765968C1 (ru) 2022-02-07
ZA202100266B (en) 2022-01-26
MA53610A (fr) 2021-12-22
US20210308784A1 (en) 2021-10-07
CA3107805A1 (en) 2020-03-19
JP2022500252A (ja) 2022-01-04
KR20210032532A (ko) 2021-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102425232B1 (ko) 핫 스탬프 성형체
UA127746C2 (uk) Збірна одиниця, спосіб зварювання для виготовлення збірної одиниці та застосування збірної одиниці
US10675701B2 (en) Method and apparatus for resistance spot welding overlapping steel workpieces
JP6164367B2 (ja) 熱間プレス部材
JP2023123500A (ja) 少なくとも2枚の金属基材の組立体の製造のための溶接方法
RU2762309C1 (ru) Сборочная единица, содержащая по меньшей мере две металлические подложки
CA3163982A1 (en) Pre-coated steel sheet comprising an additional coating for increasing the mechanical strength of the weld metal zone of a welded steel part prepared from said pre-coated sheet
JP2019177406A (ja) 接合構造体およびその製造方法
BR112021001260B1 (pt) Conjunto de pelo menos dois substratos metálicos, método de soldagem e uso de um conjunto
BR112021001545B1 (pt) Método de soldagem para a fabricação de um conjunto, conjunto de pelo menos dois substratos metálicos
BR112021001552B1 (pt) Método de soldagem para a fabricação de um conjunto e conjunto de pelo menos dois substratos metálicos