UA128111C2 - Спосіб виготовлення зварної сталевої деталі - Google Patents

Спосіб виготовлення зварної сталевої деталі Download PDF

Info

Publication number
UA128111C2
UA128111C2 UAA202004502A UAA202004502A UA128111C2 UA 128111 C2 UA128111 C2 UA 128111C2 UA A202004502 A UAA202004502 A UA A202004502A UA A202004502 A UAA202004502 A UA A202004502A UA 128111 C2 UA128111 C2 UA 128111C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
sheet
peripheral edge
welding
sheets
thickness
Prior art date
Application number
UAA202004502A
Other languages
English (en)
Inventor
Джессі Ауа
Джесси Ауа
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 UA128111C2 publication Critical patent/UA128111C2/uk

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/007—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of special steel or specially treated steel, e.g. stainless steel or locally surface hardened steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular 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
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/004—Filling of continuous seams
    • B23K33/008—Filling of continuous seams for automotive applications
    • 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
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/208—Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • 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
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00—Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/005—Inspection and final control devices
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • 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
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • 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
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/002—Crimping or bending the workpieces at the joining area
    • 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
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3026—Mn as the principal constituent
    • 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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • 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
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • 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
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/13—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by hot working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Винахід стосується зварної сталевої деталі (1), яка виготовляється за допомогою зварювання першого листа (2) з другим листом (3), причому щонайменше один з першого (2) і другого (3) листів є сталевою підкладкою і має покриття з алюмінієвого сплаву, зазначене зварювання виконується з використанням присадного дроту, який після плавлення і охолодження утворює зварний валик (4), який з'єднує перший лист (2) з другим листом (3) і є частиною зазначеної зварної сталевої деталі. За винаходом щонайменше один з першого (2) і другого (3) листів є гаряче штампованою деталлю, відповідні периферійні краї (2a, 3a) першого (2) і другого (3) листів мають конструктивне виконання з уступом на краю одного з листів, причому периферійний край (2a) першого листа (2) розташований вище верхньої сторони (3a11) кінцевої ділянки (3a1) периферійного (3a) краю другого листа (3), на цій стороні або поряд з цією стороною, причому за вказаною кінцевою ділянкою проходить похила з'єднувальна ділянка (3a2), щонайменше частина верхньої сторони (3a21) похилої з'єднувальної ділянки (3a2) обмежує щонайменше в бічному напрямку разом з крайкою (2a3) периферійного краю (2a) першого листа (2) канавку (5) для виконання зварного валика (4), і за похилою з'єднувальною ділянкою (3a2) проходить ділянка (3a3) зварювання, яка утворює безперервність у поздовжньому напрямку з периферійним краєм (2a) першого листа (2).

Description

ділянки (За1ї) периферійного (За) краю другого листа (3), на цій стороні або поряд з цією стороною, причому за вказаною кінцевою ділянкою проходить похила з'єднувальна ділянка (За2), щонайменше частина верхньої сторони (За21) похилої з'єднувальної ділянки (Заг) обмежує щонайменше в бічному напрямку разом з крайкою (2а3) периферійного краю (2а) першого листа (2) канавку (5) для виконання зварного валика (4), і за похилою з'єднувальною ділянкою (За2) проходить ділянка (За3) зварювання, яка утворює безперервність у поздовжньому напрямку з периферійним краєм (2а) першого листа (2). : Ві щі 0 Б «5 дані
На С жіРк З иа,
З у 43 їж Ки і чаша ні і ій й у Я ї пжкия «фогекссютютя СУ фест ее пкяжиюня я я
На и вн Нв тн х ши ур ее їЕ і З Х і Е Е 3 й 3 ї кий у За ть в
Звії боЗво 3у
Фіг. 4
Цей винахід стосується, головним чином, гаряче штампованої і надалі зварної сталевої деталі, яка має високу механічну міцність.
Винахід також відноситься до гаряче штампованої сталевої деталі, використовуваної у виготовленні зазначеної зварної сталевої деталі.
Винахід також відноситься до способу виготовлення зварної деталі і застосування цієї зварної сталевої деталі у виготовленні важелів підвіски і/або деталей шасі автотранспортних засобів.
Відомою практикою є виготовлення зварних сталевих деталей із сталевих листів, які мають різну товщину і/або різні склади, шляхом безперервного зварювання їх відповідних периферійних країв. Такі зварні сталеві деталі, зокрема, використовують в автомобільній промисловості і, а більш конкретно, у виготовлення важелів підвіски або деталей шасі автотранспортних засобів.
Вкрай важливо, щоб ці зварні сталеві деталі мали високу механічну міцність і відповідали вимогам до дії напружень під час терміну експлуатації. Що стосується застосувань в автомобільній промисловості, винахід відноситься до зварної сталевої деталі, яка виготовляється зварюванням першого листа з другим листом, причому щонайменше один з першого і другого листів є гаряче штампованим листом, який виконаний у вигляді сталевої підкладки і має покриття з алюмінієвого сплаву.
Відомі різні способи зварювання, в яких використовується присадний дріт: наприклад, процеси дугового зварювання, процес лазерного зварювання або процеси гібридного лазерного зварювання, тобто лазерне зварювання, комбіноване із дуговим зварювання. Для дугового зварювання листів товщиною 1,5-4 мм використовуються відомі процеси дугового зварювання металевим електродом в середовищі захисного газу (ЗМАММ) дугового зварювання вольфрамовим електродом в середовищі захисного газу (ЗТАММ) і плазмодугового зварювання.
Як вже відомо, після плавлення і охолодження зварювання з присадним дротом дозволяє одержати зварний валик, який з'єднує перший лист з другим листом їі є частиною зазначеної зварної сталевої деталі.
На Фіг. 1 показаний відомий спосіб стикового зварювання, який складається з поздовжнього вирівнювання відповідних периферійних країв Ога, Оза першого б» і другого Оз металевих листів,
Зо які утворюють одну зварну сталеву деталь 0; після зварювання і охолодження зварного валика 04. У цій зварній сталевій деталі слід звернути увагу на дві зони. Перша зона відповідає зоні, займаної зварним валиком 05, яка була піддана процесу плавлення під час операції зварювання. Вона відома як зона 71 сплавлювання. Друга зона є зоною, яка була піддана термічному впливу під час операції зварювання, і де температура сягала величини більше приблизно 700 "С. Ця зона відома як зона 22 термічного впливу (НА2) і розташована поряд із зоною 241 сплавлювання на стороні першого листа 0» і на стороні другого листа Оз. У цій зоні 22 термічного впливу мікроструктура і механічні властивості модифікуються в результаті термічного циклу локального зварювання.
Для оцінки механічної міцності зварної сталевої деталі 01 прийнято виконувати випробування на розтяг, як показано стрілками Е на Фіг. 1, які позначають розтягувальні зусилля, для руйнування зварної сталевої деталі. Механічні характеристики зварної зони оцінюють шляхом вимірювання границі міцності на розтяг (ШТ5) зварної сталевої деталі, до якої прикладають вищевказані розтягувальні зусилля, і відстеження, чи відбувається чи ні руйнування зони 21 сплавлювання. Для підтвердження критерію якості зварних швів, у виготовлених виробах в автомобільної галузі, часто потрібно, щоб ОТ5 перевищував 700 МПа, і щоб тріщини не виникали в зоні сплавлювання.
Були проведені випробування на механічний розтяг зварного виробу такого типу, як показано на Фіг. 1. Перший 0»: і другий Оз листи є сталевими листами з алюмінієвим покриттям, виготовленими зі сталі 22МпВ»5, яка випускається під торговим найменуванням ОБІВОКФІ1500, причому ці листи були піддані гарячому штампуванню для надання їм твердості шляхом загартування і одержання границі міцності на розтяг приблизно 1500 МПа. Після виконання зварювання з присадним дротом, придатним для зварювання сталей з високою границею плинності, руйнування відбувається зовні зони сплавлювання, і ОТ5 становить 800-910 МПа.
Незважаючи на те, що механічні характеристики зварної встик сталевої деталі, показаної на
Фіг. 1, є прийнятними, показане конструктивне виконання пов'язане з деякими труднощами щодо промислового виготовлення такої зварної сталевої деталі. Зважаючи на виконання стикового зварного шва і необхідність затискання листів при такому виконанні зварного шва під час операції зварювання, виконання зварного валика є ускладненими. Зокрема, це пов'язано з випадком, коли листи відрізняються за товщиною і/або геометричною формою. 60 З посиланням на Фіг.2 і З також відома техніка зварювання нахлистом, яка включає позиціонування периферійного краю Оза другого листа Оз на периферійному краї Ога першого листа 02. Таким чином, як показано на фіг. 2, передбачена опора (край Ога першого листа 0»), яка дозволяє спростити операцію зварювання і пристосувати цю операцію для іншого конструктивного виконання листів. Однак, що стосується сталевих листів з алюмінієвим покриттям, ця техніка зварювання нахлистом має недолік з урахуванням механічних властивостей зварного шва.
Для ілюстрації зазначених труднощів були проведені випробування на розтяг зварної сталевої деталі, показаної на Фіг. 2. Як і при випробуваннях, виконаних на звареній встик деталі, ці випробування складалися з прикладання спрямованих у протилежні сторони зусиль, позначених стрілками Е, для руйнування зварної сталевої деталі. Були зважені ОТ5 зварної сталевої деталі і локалізація зони утворення тріщин. Перший 0?» і другий Оз випробувані листи, є листами зі сталі, яка випускається під торговим найменуванням О5ІВОКФІ1500, які після гарячого штампування мають механічну міцність (ШТ) приблизно 1500 МПа. Випробування виконуються на зварних сталевих деталях, де два гаряче штампованих листа мають товщину 1,5 мм, і на зварних сталевих деталях, в яких два гаряче штампованих листа мають товщину 3,2 мм. Перша із зазначених товщин, зокрема, відноситься до листів, що використовуються в автомобільній галузі. Зварні шви виконуються з присадним дротом ЕК705-5 і ЕК1005-О, позначення яких відповідає стандарту АМУ5З-А5.28.
Стосовно листів товщиною 1,5 мм і дроту ЕК705-б, ОТ5 близький до 800 МПа, і утворення тріщин відбувається або в зоні 71 сплавлювання або в зоні 22 термічної дії. Стосовно листів товщиною 1,5 мм і дроту ЕК1205-6, ОТ5 близький до 900 МПа, і утворення тріщин відбувається в зоні 22 термічного впливу. Стосовно листів товщиною 3,2 мм, механічна міцність становить приблизно 550 МПа з використанням дроту ЕК705-0, і руйнування систематично відбувається в зоні 21 сплавлювання. З використанням дроту ЕК1205-5 ШТ5 становить 630 МПа, і руйнування також відбувається в зоні 71 сплавлювання.
Отже, можна зробити висновок, що ТЗ має тенденцію до зменшення зі збільшенням товщини, і що місце утворення тріщин зміщене від НА або зони плавлення до зони сплавлювання. Також можна зробити висновок, що техніка зварювання нахлистом веде до неоднакових результатів з точки зору місця руйнування і величини ТЗ в залежності від
Зо товщини листів і використовуваних дротів. Крім того, під час прикладання розтягувальних зусиль виникає явище скручування сталевої деталі навколо зварного валика 05. Як показано на
Фіг. 2, два розтягувальні зусилля не вирівняні через з'єднання двох листів нахлистом. Головні напруження проходять по траєкторії від нижнього листа 02 до верхнього листа Оз. Таким чином, два листа наближаються до вирівнювання один з одним, і зварна сталева деталь виявляється у стані, показаному на Фіг. 3, де корінь Охс зварного шва 04 піддається впливу високих напружень.
Оскільки зварювання виконується на сталевих листах 0», Оз з алюмінієвим покриттям, алюміній розплавляється і проникає в зону плавлення під час зварювання і може концентруватися в деяких областях, наприклад, в корені зварного шва. Оскільки алюміній є альфагенним елементом, присутність цього елемента в корені шва спричиняє утворення більш м'яких компонентів, таких як-от ферит, у порівнянні з більш твердими складовими (такими як-от мартенсит, бейніт), які Є основними компонентами зварного шва. Як наслідок геометрії нахлисту і присутності фериту в корені зварного шва, в зварному шві, до якого прикладають розтягувальні зусилля, деформація концентрується всередині фериту або на границі між феритом і матрицею, тим самим, ініціюючи утворення тріщини в зоні 271 сплавлювання і спричиняючи низьку механічну міцність зварної сталевої деталі. Можливим вирішенням цієї проблеми є часткове або повне видалення алюмінієвого покриття з відповідних периферійних країв двох листів перед зварюванням, щоб виключити або щонайменше обмежити, присутність фериту у зварному валику. Однак це рішення тягне за собою додаткові витрати.
Таким чином, навіть якщо конструктивне виконання нахлистом полегшує зварювання, це конструктивне виконання зумовлює неоднакові результати залежно від товщини листів і використовуваних дротів, і найчастіше неприйнятні механічні властивості готової зварної сталевої деталі, якщо воно застосовується відносно гаряче штампованих сталевих листів з алюмінієвим покриттям.
Тому бажано запропонувати процес зварювання листів з алюмінієвим покриттям, який не створював би вищезазначених проблем. У цьому контексті винахід відноситься до зварної сталевої деталі, яка має границю міцності на розтяг вище 700 МПа для невеликих товщин 1-4 мм матеріалу, який легко піддається зварюванню листів з різною товщиною стосовно до розташування першого листа відносно другого листа і хімічних складів листів.
Винахід також відноситься до способу виготовлення такої зварної сталевої деталі, який є 60 простим і рентабельним.
З цією метою винахід відноситься до зварної сталевої деталі, яка виготовляється шляхом зварювання першого листа з другим листом, причому щонайменше один з першого і другого листів виконаний у вигляді сталевої підкладки і має покриття з алюмінієвого сплаву, зазначене зварювання використовує присадний дріт, який після плавлення і охолодження утворює зварний валик, який з'єднує перший лист з другим листом і є частиною зазначеної зварної сталевої деталі щонайменше один з першого і другого листів є гаряче штампованою деталлю, відповідні периферійні краї першого і другого листів мають конструктивне виконання з уступом на краї одного з листів, причому периферійний край першого листа розташований вище верхньої сторони кінцевої ділянки периферійного краю другого листа, на цій стороні або поряд з цією стороною, причому за вказаною кінцевою ділянкою проходить похила з'єднувальна ділянка щонайменше частина верхньої сторони похилої з'єднувальної ділянки обмежує щонайменше в бічному напрямку разом з крайкою периферійного кінця першого листа канавку для виконання зварного валика, і за похилою з'єднувальною ділянкою проходить ділянка зварювання, яка утворює безперервність у поздовжньому напрямку з периферійним краєм першого листа, безперервність у поздовжньому напрямку визначається поздовжнім вирівнюванням щонайменше частини зони посередині товщини ділянки зварювання щонайменше з частиною зони посередині товщини периферійного кінця першого листа, і поздовжнє вирівнювання зон посередині товщини визначається положенням на кромці периферійного кінця першого листа точки проекції щонайменше однієї прямої лінії, яка паралельна зоні поверхні посередині товщини другого листа і яка розташована у відповідній зоні посередині товщини, причому зазначена точка розташована в зоні посередині товщини першого листа, кожна зазначена зона посередині товщини визначається по перерізу з допомогою зони по центру посередині товщини відповідного листа, яка має товщину, рівну 4095 товщини відповідних листів.
Зварна сталева деталь винаходу також може мати такі оптимальні характеристики, які розглядаються окремо або згідно з усіма можливими технічними комбінаціями: верхня сторона периферійного кінця першого листа і верхня сторона ділянки зварювання периферійного краю другого листа паралельні;
Зо перший і другий листи мають однакову товщину, і верхня сторона периферійного кінця першого листа і верхня сторона ділянки зварювання периферійного краю другого листа вирівняні у поздовжньому напрямку; дві протилежні п'яти зварного валика, відповідно розташовані на верхній стороні периферійного краю першого листа і на верхній стороні периферійного краю другого листа, вирівняні у поздовжньому напрямку; похила з'єднувальна ділянка периферійного краю другого листа утворює кут з поздовжньою поверхнею посередині товщини зазначеного другого листа, який становить 1120-1602, переважно 1130-1502; мікроструктура зварного валика містить ферит щонайменше в корені зазначеного зварного шва; щонайменше, другий лист має покриття з алюмінієвого сплаву; мікроструктура щонайменше одного з першого і другого листів того, який має покриття з алюмінієвого сплаву, містить мартенсит; хімічний склад щонайменше одного з першого і другого листів містить у відсотках за масою: 0,040, 96, 0,3 дос Мпх2 96, ЗісО,3 95, ТіхО,8 95, 0,015 90:50:01 95, Ст, Мі, Си, Мох0,1 95, решта залізо і неминучі домішки; хімічний склад щонайменше одного з першого і другого листів містить у відсотках за масою: 0,062 х0,10 96, 1,4 905 Мпх1,9 96, 0,2 док 5іхО0,5 У, 0,020 дохАЇк0,070 Уо, 0,02 Чо Ст0,1, причому: 1,5 Зо (СяМпзінСг)х2,7 Ус, 0,040 902 Мри0,060 95, 3,4 х МеТіх8 х М, причому: 0,044 95:(МЬ Ті) 0,090 95, 0,0005:8:0,004 95, 0,001 Фо Мх0,009 5, 0,0005 ох 5:0,003 У, 0,001 УохРх0,020 90, на розсуд: 0,0001 9охСахо, 003 95, решта залізо і неминучі домішки; як варіант, хімічний склад щонайменше одного з першого і другого листів містить у відсотках за масою: 0,20:хС:0,25 95, 1,1 Чо Мпх1,4 95, 0,15 дох5іх0,35 ую, 0,020 дохАЇх0,070 90, СтеО0,3 Фо, 0,020 95 «Тіх0,060 95, В «0,010 95, решта залізо і неминучі домішки; як варіант, хімічний склад щонайменше одного з першого і другого листів містить у відсотках за масою: 0,24 90хСе0,3895, 0,40 905МпЗ о, 0,10 9ох5ік0,70 906, 0,015 96:АЇО,070 9,
ОдохСтк2 У, 0,25 д0иМік2 95, 0,015 до«Тіх0,10 95, 0 до МЬ20,060 95, 0,0005 90:8:0,0040 95, 0,003 до Мх0,010 95, 0,0001 9ох5:50,005 95, 0,0001 дохРх0,025 96, причому слід зауважити, що вміст титану і азоту задовольняє умові: Ті/М » 3,42, і вміст вуглецю, марганцю, хрому і кремнію ово Мп, бу ВІ 21190 задовольняє умові 53 13 15 ; причому хімічний склад на розсуд містить один або декілька З наступних елементів: 0,05 95:Мох0,65 95, 0,001 ФохуукО,30 95, 0,0005 уохСахО,005 95, решта залізо і неминучі домішки в результаті виробничого процесу, причому лист містить нікель з вмістом Мізуп в області поверхні зазначеного листа на глибину А, так що: Мівит»Міплот, де Мілот означає номідальникувмідт нікелю в сталі, і таф що Жах означає максимальний вміст нікелю в межах д: 2 х(Д)20,6, і так що А 20,01, причому глибина А виражена в мікронах, вміст Мітах і Мілот Виражений у відсотках за масою; сталеві підкладки першого і другого листів мають однаковий хімічний склад; товщина першого і другого листів становить 1,5-4 мм; товщина зазначених першого і другого листів становить 1,5-3 мм, і зазначена зварна сталева деталь має границю міцності на розтяг (0Т5) більшу 800 МПа; товщина зазначених першого і другого листів становить 2-4 мм, і зазначена зварна сталева деталь має границю міцності на розтяг (ШТ5) більшу 700 МПа.
Винахід також відноситься до гаряче штампованої деталі, в якій зазначений другий лист має конструктивне виконання з уступом на краї, причому периферійний край зазначеного другого листа має кінцеву ділянку, за якою проходить похила з'єднувальна ділянка, за якою проходить центральна ділянка, паралельна кінцевій ділянці розташованій у поперечному напрямку на відстані не більше 10 мм від зазначеної кінцевої ділянки, причому сумарна довжина кінцевої ділянки і похилої з'єднувальної ділянки не перебільшує 50 мм, і похила кінцева ділянка утворює кут з центральною ділянкою, який становить 120-1607, переважно 130-1502.
Гаряче штампована деталь винаходу також може містити наступні додаткові характеристики, які розглядаються окремо або згідно з усіма можливими технічними комбінаціями: зазначена гаряче штампована деталь має границю міцності на розтяг (ШТ5) рівну або вищу 500 МПа; зазначена гаряче штампована деталь має границю міцності на розтяг (ШТ) понад 1000
МПа; зазначена гаряче штампована деталь має границю міцності на розтяг (ШТ5) понад 1500
МПа;
Зо зазначена гаряче штампована деталь має покриття з алюмінієвого сплаву.
Винахід також відноситься до способу виготовлення зварної вищеописаної сталевої деталі, який включає наступні етапи: ї) забезпечення наявності першого і другого сталевих листів, причому щонайменше один з першого і другого сталевих листів є сталевою підкладкою і має покриття з алюмінієвого сплаву і є гаряче штампованим, і) деформування периферійного краю другого сталевого листа для формування кінцевої ділянки, за якою проходить похила з'єднувальна ділянка до ділянки зварювання, ії) позиціонування периферійного кінця першого листа вище верхньої сторони кінцевої ділянки периферійного краю другого листа, на цій стороні або поряд з цією стороною для утворення канавки, яка обмежується у бічному напрямку щонайменше частиною верхньої поверхні похилої з'єднувальної ділянки периферійного краю другого листа і кромкою периферійного краю першого листа, ім) зварювання першого і другого сталевих листів, розташованих зазначеним чином, використовуючи присадний дріт, який заповнює попередньо виконану канавку, причому кінцева ділянка периферійного краю другого листа є опорним листом для виконання зварювання.
Спосіб цього винаходу також містить наступні додаткові характеристики, які розглядаються окремо або згідно з усіма можливими технічними комбінаціями: етап деформування периферійного краю другого листа виконується за допомоги холодного штампування або гнуття, етап деформування периферійного краю другого листа виконується за допомоги гарячого штампування перед етапом забезпечення наявності першого і другого сталевих листів, етап гарячого штампування периферійного краю другого листа виконується одночасно з етапом гарячого штампування зазначеного другого листа, периферійний край першого листа розташований з максимальним зазором 2 мм від кінцевої ділянки периферійного краю другого листа, при позиціонуванні периферійного кінця першого листа вище кінцевої ділянки периферійного краю другого листа, на цій ділянці або поряд з цією ділянкою кромка першого листа розташована у поздовжньому напрямку поряд з місцем з'єднання зазначеної кінцевої ділянки і похилої з'єднувальної ділянки периферійного краю другого листа або на максимальній відстані 2 мм від зазначеного місця з'єднання на стороні зазначеної кінцевої ділянки, при позиціонуванні периферійного кінця першого листа вище кінцевої ділянки периферійного краю другого листа, на цій ділянці або поряд з цією ділянкою верхня сторона периферійного кінця першого листа і верхня сторона ділянки зварювання периферійного краю другого листа розташовані так, що вони вирівняні у поздовжньому напрямку, хімічний склад щонайменше одного з першого і другого листів містить у відсотках за масою: 0,20хС:0,25 96, 1,1 905 Мпх1,4 96, 0,15 90х5іх0,35 95, 0,020 дохАЇкО,070 95, Ст«О,3 95, 0,020 90 «Тіх0,060 95, В-0, 010 95, решта залізо і неминучі домішки, хімічний склад щонайменше одного з першого і другого листів містить у відсотках за масою: 0,24 960,38 96, 0,40 905 МпхЗ в, 0,10 90х5іх0,70 95, 0,015 90хАЇкО,070 95, 0 90хСгк2 95, 0,25 Уа Мік2 обо, 0,015 96«Тіх0,10 95, о 962: Мр:0,060 оо, 0,0005 У: 820,0040 95, 0,003 до Мх0,010 95, 0,0001 9ох5:50,005 95, 0,0001 дохРх0,025 96, причому слід зауважити, що вміст титану і азоту задовольняє виразом Ті/Мі 3,42, і вміст вуглецю, марганцю, хрому і 26О 5 ---21М95 кремнію задовольняє умові 53 13 15 л причому хімічний склад на розсуд містить один або декілька з наступних елементів: 0,05 96:Мох0,65 95, 0,001 ФохУу«О,30 9, 0,0005 уохСахО,005 95, решта залізо і неминучі домішки в результаті виробничого процесу, причому лист містить нікель з вмістом Мізуп в області поверхні зазначеного листа на глибину А, так що: Мівия » Мілот, Де Мілот означає нефінальний вміст нікелю в сталі, і лук що- Мідах, узначає максимальний вміст нікелю в межах А: 2 х (АД) 2 0,6, і так що А 2 0,01, причому глибина А виражена в мікронах, вміст Мітах і Мілот Виражений у відсотках за масою; процес зварювання є процесом дугового зварювання, процесом лазерного зварювання або процесом гібридного лазерного зварювання з використанням захисного газу, процес дугового зварювання є дуговим зварювання металевим електродом у середовищі захисного газу, дугового зварювання вольфрамовим електродом у середовищі захисного газу або плазмово-дуговим зварюванням, хімічний склад присадного дроту містить у відсотках за масою 0,03:С:0,14 95, 0, 95Мпх2,1 9о і 0,5251і21, 30 95, решта залізо і неминучі домішки, діаметр присадного дроту становить 0,8-2 мм, процес зварювання виконується зі швидкістю зварювання менше 1,5 м/хв, і погонна енергія зварювання становить 1,5-10 кДж/см.
І, нарешті, винахід відноситься до використання вищеописаної зварної деталі у виготовленні важелів підвіски або деталей шасі автотранспортних засобів.
Інші характеристики і переваги винаходу стануть зрозумілими з нижченаведеного опису, представленого тільки в якості прикладу без обмежень з посиланням на прикладені креслення, на яких:
Фіг. 1 - схематичне зображення вищеописаної зварної сталевої деталі з існуючого рівня техніки з вирівняними у поздовжньому напрямку першим і другим сталевими листами, звареними встик;
Фіг. 2 - схематичне зображення вищеописаної зварної сталевої деталі з існуючого рівня техніки з першим і другим сталевими листами, розташованими один над одним і звареними нахлистом;
Фіг. З - схематичне зображення вищеописаної зварної сталевої деталі з Фіг.2, в якій відбувається скручування навколо зварного валика, коли зварна деталь піддається прикладанню розтягувальних зусиль;
Фіг. 4 - схематичне зображення зварної сталевої деталі винаходу у першому переважному варіанті, в якому перший і другий листи мають конструктивне виконання з уступом на краї одного з листів;
Фіг. 5 - схематичне зображення зварної сталевої деталі винаходу з Фіг. 4, яке показане без зварного валика для спрощення фігури;
Фіг. 6 - схематичне зображення зварної сталевої деталі винаходу в другому варіанті, яке показане без зварного валика, причому верхня сторона периферійного кінця першого листа непаралельна верхній стороні ділянки зварювання периферійного краю другого листа;
Фіг. 7 - схематичне зображення зварної сталевої деталі винаходу в третьому варіанті, яке показане без зварного валика, причому верхня сторона периферійного краю першого листа не вирівняна у поздовжньому напрямку з верхньою стороною ділянки зварювання периферійного краю другого листа;
Фіг. 8 - схематичне зображення зварної сталевої деталі винаходу в четвертому варіанті, яке показане без зварного валика, причому перший і другий листи мають різну товщину;
Фіг. 9 - схематичне зображення зварної сталевої деталі з Фіг. 6 зі зварним валиком, причому п'яти зварного шву не вирівняні у поздовжньому напрямку;
Фіг. 10 - схематичне зображення кута а між похилою ділянкою периферійного краю другого листа і поздовжньою поверхнею посередині товщини зазначеного другого листа, яке відноситься до зварної сталевої деталі з першого варіанта на Фіг. 4;
Фіг. 11 - схематичне зображення гаряче штампованої деталі винаходу, яка може використовуватися в якості другого листа у зварній сталевій деталі винаходу;
Фіг. 12А-12Е - схематичні зображення основних етапів способу винаходу. Фіг. 12А - етап забезпечення наявності першого і другого сталевих листів. Фіг. 128 - етап деформування периферійного краю другого сталевого листа, який дозволяє виготовляти гаряче штампований лист винаходу. Фіг. 12С - етап позиціонування периферійного кінця першого листа вище верхньої сторони кінцевої ділянки периферійного краю другого листа або поряд з цією стороною. Фіг.120 - етап зварювання першого і другого сталевих листів, розташованих зазначеним чином, з використанням присадного дроту. Фіг. 12Е - зварна сталева деталь одержана за допомоги способу винаходу.
Цей винахід пропонує зварну сталеву деталь, яка виготовляється шляхом зварювання першого листа з другим листом. Щонайменше, один з першого і другого листів є сталевою підкладкою і має покриття з алюмінієвого сплаву. У контексті цього винаходу алюмінієвий сплав визначається як такий, що містить щонайменше у середньому 30 95 мас. алюмінію, що виміряно стосовно шару покриття. В операції зварювання використовується присадний дріт, який після плавлення і охолодження утворює зварний валик, який з'єднує перший лист з другим листом і є частиною зазначеної зварної сталевої деталі.
За винаходом і з посиланням на Фіг. 4 і 5 щонайменше один з першого 2 і другого З листів є гаряче штампованою деталлю, яка виготовляється в процесі виробництва конструкційних деталей і захисних деталей в автомобільній галузі. Крім того, відповідні периферійні краї 2а, За першого 2 і другого З листів мають конструктивне виконання з уступом на краю одного з листів.
Зо Таке конструктивне виконання з уступом на краю одного з листів може визначатися розташуванням периферійного краю 2а першого листа 2 вище верхньої сторони За11 периферійного краю За другого листа 3, на цій стороні або поряд з цією стороною. Точніше, периферійний край За має спеціальну геометрію, по суті, 5-подібної форми, яка містить кінцеву ділянку За1, за якою проходить похила з'єднувальна ділянка Заг, за якою проходить ділянка Заз зварювання. Щонайменше, частина верхньої сторони За21 похилої з'єднувальної ділянки Заг обмежує щонайменше у бічному напрямку, разом із крайкою 2а3 периферійного краю 2а першого листа 2 канавку 5 (Фіг. 5) для виконання зварного валика 4 (Фіг. 4).
Крім того, ділянка Заз зварювання утворює безперервність у поздовжньому напрямку з периферійним краєм 2а першого листа 2. Безперервність у поздовжньому напрямку необхідна для того, щоб виключити виникнення тріщин, які утворюються під дією розтягувальних напружень в зоні 21 сплавлювання, і забезпечити, щоб зварна сталева деталь мала механічну міцність вище 700 МПа.
Безперервність у поздовжньому напрямку, перш за все, визначається щонайменше частковим вирівнюванням центральних волокон у першому і другому листах або, точніше, центральних волокон першого листа і зварної ділянки Заз периферійного краю За другого листа 2. Центральне волокно листа визначається як центральна зона, розташована в зоні посередині товщини відповідного листа.
Безперервність у поздовжньому напрямку визначається поздовжнім вирівнюванням щонайменше частини зони б посередині товщини ділянки Заз зварювання щонайменше з частиною зони 7 посередині товщини периферійного краю 2а першого листа 2. Кожна зона 6, 7 посередині товщини визначається у перерізі товщиною Не», Нзї, вирівняному по центру поверхні ба, 7а посередині товщини відповідного листа 2, 3. Товщина цих зон 6, 7 посередині товщини визначається як рівна 40 95 товщини відповідного листа 2 або 3. Поздовжнє вирівнювання зон 6, 7 посередині товщини визначається наступним чином: уявне продовження площин, які обмежують зону 6 посередині товщини, перетинає кромку 2а3 першого листа 2. Ці перетини іменуються точками Р проекції. Коли одержана в такий спосіб щонайменше точка Р проекції розташована всередині зони 7а посередині товщини, зони б, 7 посередині товщини визначаються як такі, що утворюють безперервність у поздовжньому напрямку. З урахуванням цієї безперервності у поздовжньому напрямку автор винаходу встановив, що деформація зсуву бо в корені зварного шва зменшується, коли зварний шов піддається дії розтягувальних напружень.
За винаходом конструктивне виконання з уступом на краю одного з листів відповідного периферійного краю 2а, За першого і другого листів з алюмінієвим покриттям, як описано вище, дозволяє виготовляти зварну сталеву деталь з границею міцності на розтяг вище 700 МПа і виключити утворення тріщин у зварному валику 4, як показано нижче у прикладах.
У зварної сталевої деталі за першим варіантом на Фіг.4 і 5 верхня сторона 2а!1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона За3зі! ділянки Заз зварювання периферійного краю За другого листа паралельні. Це конструктивне виконання є досить привабливим конструктивним виконанням, оскільки воно дозволяє виготовляти зварну сталеву деталь, в якій зони, які розташовані поряд із зварним валиком 4, вирівняні у поздовжньому напрямку, і утворюють на двох листах 2, З безперервну плоску поверхню з кожного боку зварного валика.
Як варіант і як показано на Фіг. б, ділянка ЗаЗз зварювання нахилена відносно поверхні 7а посередині товщини першого листа 2. Проте, точка Р проекції на кромці 2аЗ3 периферійного краю 2а першого листа 2 щонайменше однієї прямої лінії, яка паралельна зоні б поверхні посередині товщини другого листа З і яка розташована всередині відповідної зони 6 посередині товщини, розташована в зоні 7 посередині товщини першого листа 2. Таке конструктивне виконання відповідає загальному визначенню безперервності у поздовжньому напрямку ділянки
Заз зварювання периферійного краю За другого листа і периферійного краю 2а першого листа 2, як зазначено вище. В такому конструктивному виконанні саме зона За4 поряд з ділянкою Заз зварювання забезпечує площинність паралельних листів при складанні і/або в межах поздовжньої осі периферійного краю 2а першого листа 2.
У зварної сталевої деталі першого варіанта на Фіг. 4 і 5 перший 2 і другий З листи мають приблизно однакову товщину (тобто різниця їх товщини становить менше 10 95), і верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона ЗаЗі ділянки Заз зварювання периферійного краю За другого листа З вирівняні у поздовжньому напрямку. Це конструктивне виконання є переважним конструктивним виконанням, зважаючи на товщини першого 2 і другого З листів, а також зважаючи на поздовжнє вирівнювання верхнього боку 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхньої сторони За3і ділянки Заз зварювання
Зо периферійного краю За другого листа 3. Стосовно товщини першого і другого листів, це конструктивне виконання відповідає багатьом промисловим вимогам. Стосовно поздовжнього вирівнювання верхнього боку 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхньої сторони
ЗазЗзі ділянки Заз зварювання периферійного краю За другого листа 3, це конструктивне виконання забезпечує найкращу площинність зони поряд із зоною зварювання, а також забезпечує виконання зварного валика 4, переважне розташування якого детально описане нижче.
Як варіант, і як показано на Фіг. 7, верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона ЗаЗ31 ділянки ЗаЗз зварювання периферійного краю За другого листа З паралельні, але не вирівняні у поздовжньому напрямку. Проте, в цьому варіанті товщини Нг»,
Нгг другого 2 і третього З листів рівні.
Як варіант, і як показано на Фіг. 8, товщина Ног першого листа 2 менше товщини Нзг другого листа 3. Проте, в цьому варіанті верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона ЗаЗ31 ділянки Заз зварювання периферійного краю За другого листа З вирівняні у поздовжньому напрямку.
Інший варіант, непоказаний на фігурах, але який входить в об'єм винаходу, може поєднувати в собі характеристики Фіг. 7 і 8, зважаючи на те, що товщини Нгг, Нзг першого листа і другого листа рівні, і верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона Заз31 ділянки ЗаЗз зварювання периферійного краю За другого листа З паралельні, але не вирівняні у поздовжньому напрямку, і що відповідні зони (6, 7) посередині товщини вирівняні у поздовжньому напрямку.
Іншою характеристикою, яку необхідно враховувати, є зварний валик 4, і зокрема, позиціонування протилежних п'ят 4а, 45 зварного шва в зварному валику 4, відповідно розташованих на верхній стороні 2а1ї периферійного краю 2а першого листа 2 і верхній стороні
Заз31 ділянки Заз3 зварювання периферійного краю За другого листа 3. Коли верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона За3зі ділянки ЗаЗз зварювання периферійного краю За другого листа З вирівняні у поздовжньому напрямку, як у випадку варіанта на Фіг. 4, це дозволяє двом протилежним п'ятам 4а, 45 зварного шва в зварному валику 4 також перебувати в вирівняному стані у поздовжньому напрямку. І, навпаки, коли верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона ЗаЗ1 ділянки Заз бо зварювання периферійного краю За другого листа З не вирівняні у поздовжньому напрямку, як у випадку варіанта, показаного на Фіг. 9, це може спричинити зсув у поздовжньому напрямку між двома протилежними п'ятами 4а, 4р зварного шва в зварному валику 4. В іншому непоказаному випадку позиціонування, верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона За31і ділянки Заз зварювання периферійного краю За другого листа З вирівняні у поздовжньому напрямку, в той час як дві протилежні п'яти 4а, 4р зварного шва в зварному валику 4 не вирівняні у поздовжньому напрямку. Поздовжнє вирівнювання двох протилежних п'ят 4а, 46 зварного шва в зварному валику 4 є переважним, зокрема, для обмеження надмірного скручування зварної сталевої деталі 1 під час дії розтягувальних зусиль, як описано з посиланням на Фіг. 1-3, де два розтягувальних зусилля, які прикладені у протилежних напрямках, позначені стрілками РЕ.
На Фіг. 10 показана інша характеристика, яка повинна бути зважена, а саме, кут с між похилою з'єднувальною ділянкою Заг периферійного краю За і поздовжньою поверхнею ба посередині товщини зазначеного другого листа 3. Мінімальне значення кута со складає 90". В цьому випадку канавка 5, яка обмежена верхньою стороною За21 похилої з'єднувальної ділянки
За? і кромкою 2а3 периферійного краю 2а першого листа є невеликою. Зазначений кут с; у будь- якому випадку повинен бути менше 180", зважаючи на конструктивне виконання з уступом на краю одного з листів відповідного периферійного краю 2а, За першого 2 і другого З листів. Коли кут є великий, канавка також велика, що вимагає великої кількості присадного дроту для виконання зварного шва. Також необхідно зважати на формування периферійного краю За другого листа, оскільки це формування легше виконувати, якщо кут с великий.
Переважно, кут о становить 120-160". Такі величини дозволяють одночасно більш легким чином формувати периферійний край За другого листа З і забезпечити канавку прийнятного об'єму. Переважно, кут о становить 130-150".
Використання покриття з алюмінієвого сплаву на будь-якому з першого і другого листів 2, З зумовлює, як зазначено вище, присутність фериту в зварному валику 4 і, зокрема, в корені зварного шва 4. Як описано вище, така присутність м'якого фериту знижує границю міцності на розтяг при зсуві зварного валика 4. Однак автор винаходу несподіваним чином встановив, що конструктивне виконання з уступом на краї одного з листів периферійного краю га, За першого і другого листів зварної сталевої деталі винаходу знижує ризик утворення тріщин у зварному
Зо валику 4, який піддається дії розтягувальних напружень незважаючи на присутність фериту і відповідне послаблення зварного валика 4. Як детально описано нижче в прикладах, розтріскування зварної сталевої деталі винаходу, підданої дії розтягувальних зусиль, в зоні 21 сплавлювання більше не відбувається, що пов'язано зі збільшеним ОТ5.
Перший і другий листи 2 і З є сталевими листами, які були піддані нанесенню алюмінієвого покриття з подальшим виконанням гарячого штампування. Шар алюмінієвого покриття дозволяє запобігти окисненню сталевої підкладки і зневуглецюванню під час нагрівання, яке передує штампуванню і подальшому охолодженню у пресі. Сталева підкладка у вигляді сталевих листів 2 і З є сталлю підданою термообробці, тобто сталлю, яка піддається структурному загартуванню за допомоги мартенситного або бейнітного перетворення після нагрівання в аустенітній області.
Переважно, мікроструктура щонайменше першого 2 і другого З листа після гарячого штампування містить мартенсит, який дозволяє досягти ОТ5, рівної або вищої 1000 МПа і переважно вищої 1500 МПа.
За першим можливим варіантом хімічний склад щонайменше одного з першого 2 і другого З листів містить у відсотках за масою: 0,04:С:0,1 95, 0,3 905 Мпх2 90, і«0,3 90, ТікО,8 о, 0,015 90: МОх0,1 96, Ст, Мі, Си, Мох0,1 95, решта залізо і неминучі домішки. За вказаним можливим варіантом сталевий лист, який має такий склад, після гарячого штампування має механічну міцність (ШТ5) приблизно 500 МПа.
За другого можливого варіанта хімічний склад щонайменше одного з першого 2 і другого З листів зварної сталевої деталі містить у відсотках за масою: 0,06:хС:х0,10 95, 1,4 Фо: Мпе1,9 Об, 0,2 ох 5іО0,5 96, 0,020 ЗохАЇкО,070 95, 0,02 90хСіІс0,1, причому: 1,5 965:(С-МпизінСг)х2,7 95, 0,040 Уо2МЬ20,060 95, 3,4 х МеТіх8 х М, причому: 0,044 У6:(МЬТі):х0,090 95, 0,0005:8:0,004 95, 0,001 Зо М20,009 95, 0,0005 ох 5:0,003 о, 0,001 Уох Р«х0,020 95, на розсуд: 0,0001 дохСахО, 003 95, решта залізо і неминучі домішки. За вказаним можливим варіантом сталевий лист, який має такий склад, після гарячого штампування має механічну міцність (0Т5) приблизно 1000 МПа.
За третім можливим варіантом хімічний склад щонайменше одного з першого 2 і другого З листів зварної сталевої деталі містить у відсотках за масою: 0,20:С:0,25 95, 1,1 Фо: Мпе1,4 Об, 0,15 96х5іх0,35 95, 0,020 ЗохАЇкО,070 95, Ст«0,З У, 0,020 90:Тіх0,060 95, В « 0,010 95, решта залізо і неминучі домішки. За вказаним можливим варіантом сталевий лист, який має такий бо склад, після гарячого штампування має механічну міцність (ШТ5) приблизно 1500 МПа.
За четвертим можливим варіантом хімічний склад щонайменше одного з першого 2 і другого
З листів зварної сталевої деталі містить у відсотках за масою: 0,24 90:Сх:0,38 Об, 0,40 ох МпхЗ ов, 0,10 9ох5іх0,70 95, 0,015 9охАЇкО, 07096, 0902 в, 0,25 902 Мік2 Ор, 0,015 9о«ТіхО,10 ор, о Зо2МЬ0,060 ор, 0,0005 У: 820,0040 95, 0,003 962: Мх0,010 95, 0,0001 дох5:0,005 96, 0,0001 УохРх0,025 95, причому слід зауважити, що вміст титану і азоту задовольняє вуразоку ГіИФфі» 3,42, і вміст вуглецю, марганцю, хрому і кремнію задовольняє 26б я ----- 1190 умові 53 13 15 л причому хімічний склад на розсуд містить один або декілька з наступних елементів: 0,05 90: Мох0,65 95, 0,001 ФохУууО0,30 бо, 0,0005 У6хСахОо,005 95, решта залізо і неминучі домішки в результаті виробничого процесу, причому лист містить нікель з вмістом Місиї в області поверхні зазначеного листа на глибину ДЛ, так що: Мівии » Міпот, Де Міпот означає нфмінальний вуїст нікелю в сталі, і ТАК що. Па дзначає максимальний вміст нікелю в межах д: г х (АД) 2 0,6, і так що А 2 0,01, причому глибина А виражена в мікронах, вміст Мітах і Мілот ВИражений у відсотках за масою. За вказаним можливим варіантом сталевий лист, який має такий склад, після гарячого штампування має механічну міцність (0Т5) понад 1800 МПа.
Як перевага, перший 2 і другий листі З мають один і той самий хімічний склад.
Зварна сталева деталь винаходу може мати товщину в діапазоні товщин, необхідних для виготовлення зварних сталевих деталей в автомобільній галузі, і, зокрема, для виготовлення важелів підвіски і/або деталей шасі автотранспортних засобів. З цією метою товщина першого 2 і другого З листів становить 1,5-4 мм.
Хімічний склад першого 2 і другого З листів може відповідати вищеописаним можливим варіантам при товщині 6Б, 76 зазначеного першого 2 і другого З листів, яка становить 1,5-3 мм.
Як буде показано в прикладах, така сталева деталь має механічну міцність більше 800 МПа.
Хімічний склад першого 2 і другого З листів також може відповідати другому, третьому і четвертому можливим варіантам при товщині 6б, 70 зазначеного першого 2 і другого З листів, яка становить 2-4 мм. Як буде показано в прикладах, така сталева деталь має механічну міцність (0Т5) більше 700 МПа. Цей діапазон товщини особливо придатний для виготовлення шасі і конструкційних деталей автотранспортних засобів, які зазвичай мають більшу товщину.
З посиланням на Фіг.11 винахід також відноситься до гаряче штампованої деталі,
Зо використовуваної в якості другого листа З в зварній сталевій деталі винаходу. Як і в разі другої деталі З на Фіг. 4-10, зазначена гаряче штампована деталь має конструктивне виконання з уступом на краю, причому периферійний край За зазначеної деталі З має кінцеву ділянку За1, за якою проходить похила з'єднувальна ділянка Заг, за якою проходить центральна ділянка За3. У гаряче штампованої деталі винаходу центральна ділянка ЗаЗ паралельна кінцевій ділянці За1.
Поперечна відстань 01 між кінцевою ділянкою За! і центральною ділянкою ЗазЗ не перебільшує 10 мм. Крім того, сумарна довжина 02 кінцевої ділянки За! і похилої з'єднувальної ділянки За2 не перебільшує 50 мм. І, нарешті, похила з'єднувальна ділянка 3а?2 утворює кут а з центральною ділянкою ЗаЗ, який становить 120-160", переважно, 130-150". Це дозволяє використовувати зазначену гаряче штамповану деталь винаходу в якості другого листа зварної сталевої деталі винаходу при виготовленні деталей в автомобільній галузі.
Переважно, мікроструктура другого листа З після гарячого штампування містить мартенсит, що дозволяє досягти ОТ5, рівного або вищого 1000 МПа, переважно вищого 1500 МПа.
За першим можливим варіантом і як зазначено вище, хімічний склад другого листа З містить у відсотках за масою: 0,04:хС:0,1 95, 0,3 905 Мпх2 95, 50,3 95, ТіхО,8 Зо, 0,015 050,1 о, Ст,
Мі, Си, Мох0,1 95, решта залізо і неминучі домішки. За вказаним можливим варіантом сталевий лист 3, який має такий склад, після гарячого штампування має механічну міцність (Т5) приблизно 500 МПа.
За другим можливим варіантом і як зазначено вище, хімічний склад другого листа З зварної сталевої деталі містить у відсотках за масою: 0,06б:хС:0,10 95, 1,4 905 Мпх1,9 95, 0,2 ох 5іО0,5 95, 0,020 ЗохАїк0,070 95, 0,02 ЗохСтк0,1, причому: 1,5 Уо(СяМпиінСг)х2,7 Зо, 0,040 96: Мри0,060 95, 3,4 х МеТі«8 х М, причому: 0,044 Зох(МЬТі)х0,090 95, 0,0005:8:0,004 95, 0,001 ох М20,009 95, 0,0005 ох 5:0,003 ую, 0,001 дохР«0,020 96, на розсуд: 0,0001 УохСахО,003 90, решта залізо і неминучі домішки. За вказаним можливим варіантом сталевий лист 3, який має такий склад, після гарячого штампування має механічну міцність (0Т5) приблизно 1000 МПа.
За третім можливим варіантом і як зазначено вище, хімічний склад другого листа З зварної сталевої деталі містить у відсотках за масою: 0,20:С:0,25 95, 1,1 96:Мпх1,4 95, 0,15 96х5іх0,35 95, 0,020 ЗохАЇкО,070 95, Ст«0,З У, 0,020 90:Тіх0,060 95, В « 0,010 95, решта залізо і неминучі домішки. За вказаним можливим варіантом сталевий лист 3, який має такий склад, після гарячого штампування має механічну міцність (ШТ) приблизно 1500 МПа.
За четвертого можливого варіанта і як зазначено вище, хімічний склад другого листа З зварної сталевої деталі містить у відсотках за масою: 0,24 9охС«0,38 95, 0,40 965Мпх3З 9бо, 0,10 9ох5ікО0,70 95, 0,015 90хАЇкО,070 95, 0 905Сгк2 96, 0,25 905 Мік2 Ус, 0,015 900,10 95, о Зо2МЬ0,060 ор, 0,0005 У9о:8х0,0040 95, 0,003 Уо2М20,010 9, 0,0001 Уох5:х0,005 Об, 0,0001 дохРх0,025 95, причому слід зауважити, що вміст титану і азоту задовольняє умові: Ті/М » 3,42 Мп вт бівуглецю, марганцю, хрому і кремнію задовольняє умові а65б----- 21195 53 13 15 , причому хімічний склад на розсуд містить один або декілька з наступних елементів: 0,05 90:Мох:0,65 95, 0,001 дохуукО,30 95, 0,0005 У6хСахО, 005 95, решта залізо і неминучі домішки в результаті виробничого процесу, причому лист містить нікель з вмістом Міг«и в області поверхні зазначеного листа на глибину А, так що: Місця » Мілот, Де Міпот означає номінальний вуїст нікелю в сталі, і ТАК що. Жах дзначає максимальний вміст нікелю в межах д: г х (АД) 2 0,6, і так що А 2 0,01, причому глибина А виражена в мікронах, вміст Мітах і Мілот ВИражений у відсотках за масою; За вказаним можливим варіантом сталевий лист 3, який має такий склад, після гарячого штампування має механічну міцність (075) понад 1800 МПа.
Переважно гаряче штампована сталева деталь має покриття з алюмінієвого сплаву, причому вказане алюмінієве покриття визначається як таке, що містить щонайменше в середньому 30 95 мас. алюмінію, що виміряно стосовно шару покриття.
З посиланням на Фіг. 12А-12Е спосіб винаходу для виготовлення вищеописаної сталевої зварної деталі включає наступні етапи: ї) забезпечення наявності першого 2 і другого З сталевих листів (Фіг. 12А), і) деформування периферійного краю За другого сталевого листа З для формування кінцевої ділянки Заї, за якою проходить похила з'єднувальна ділянка За?2 до ділянки Заз зварювання (Фіг. 128), ії) позиціонування периферійного краю 2а першого листа 2 вище верхньої сторони За11 кінцевої ділянки За1ї периферійного краю За другого листа 3, на цій стороні або поряд з цією стороною для утворення канавки 5 (Фіг. 12С),
Зо їм) зварювання першого 2 і другого З сталевих листів (Фіг. 120), розташованих зазначеним чином, використовуючи присадний дріт 8, який заповнює раніше виконану канавку 5, причому кінцева ділянка Заї периферійного краю За другого листа З є опорним листом для виконання зварювання, в результаті чого одержують зварний сталевий лист винаходу (Фіг. 12Е).
Етап її) можна виконувати за допомоги холодного штампування, гнуття або гарячого штампування перед етапом забезпечення наявності першого і другого сталевих листів.
Переважно, етап ії) виконують одночасно з етапом гарячого штампування зазначеного другого листа 3. Завдяки першій з двох схем реалізації зміни форми другого листа З і зміни форми периферійного краю За другого листа З можуть виконуватися за один етап.
З посиланням на Фіг. 12С етап ії) виконується за допомоги розташування периферійного краю 2а першого листа 2 на відстані від кінцевої ділянки Заї периферійного краю За другого листа З з максимальним зазором ОЗ рівним 2 мм. Якби максимальний зазор був більше 2 мм, в одержаній зварній сталевій деталі центральні волокна не були б вирівняні, спричиняючи низьку механічну міцність.
Також з посиланням на Фіг. 12С кромка 2аЗ3 першого листа 2 розташована поряд з місцем 9 з'єднання кінцевої ділянки За1 і похилої з'єднувальної ділянки За2 периферійного краю За на максимальній відстані 04 від цього місця 9 з'єднання, яка дорівнює З мм, на стороні зазначеної кінцевої ділянки За1. Якби ця максимальна відстань була більше З мм, великий об'єм канавки 5 негативно вплинув би як на виконання операції зварювання, так і на кінцеві механічні властивості.
Знову ж таки з посиланням на Фіг.12С, при позиціонуванні периферійного краю 2а на кінцевій ділянці За1 периферійного краю За другого листа З верхня сторона 2а1 периферійного краю 2а першого листа 2 і верхня сторона ЗаЗ31 ділянки Заз зварювання периферійного краю За другого листа З переважно розташовані так, що вони поздовжньо вирівняні в одну лінію для створення вищеописаних переваг.
Що стосується етапу зварювання першого 2 і другого З сталевих листів, процес зварювання може бути процесом дугового зварювання, процесом лазерного зварювання або процесом гібридного лазерного зварювання з використанням лазерного променю і електричної дуги. Якщо процес зварювання є процесом дугового зварювання, це може бути дугове зварювання металевим електродом у середовищі захисного газу (СОМАМУМУ) дугове зварювання вольфрамовим електродом у середовищі захисного газу (СТАМУМ) або плазмоводугове зварювання (РАМУ).
Хімічний склад присадного дроту може містити в процентах за масою: 0,032: :0,14 95, 0,95Мпх2,1 95 и 0,525іх1,30 95, решта залізо і неминучі домішки.
Діаметр присадного дроту 9 переважно становить 0,8-2 мм.
І нарешті, якщо процес зварювання є процесом дугового зварювання, швидкість зварювання становить менше 1,5 м/хв, і погонна енергія зварювання становить 1,5-10 кДж/см.
Нижче в двох прикладах показані результати механічних випробувань, виконаних на зварній сталевій деталі винаходу, виготовленої з першого листа 2 і другого листа З одного і того самого хімічного складу, відповідного третьому можливому варіанту, який містить в процентах за масою: 0,22 95 С, 1,16 95 Мп, 0,26 о Бі, 0,030 Фо А, 0,17 95 Ст, 0, 035 95 Ті, 0,003 95 В, 0,001 95 5, 0,012 95 Р, інше залізо і неминучі домішки.
Приклад 1
Зварна сталева деталь в цьому прикладі виготовлена з двох гаряче штампованих листів однакової товщини 2,5 мм. Кожен лист попередньо був підданий гарячому штампуванню після нагрівання при 900 "С протягом 8 хв. Листи мають покриття з алюмінієвого сплаву, причому товщина покриття становить приблизно 50 мкм з кожного боку.
Таблиця 1
Результати випробувань на розтяг, одержані на зварній сталевій деталі винаходу, яка має товщину 2,5 мм і звареної за допомоги дугового зварювання металевим електродом у середовищі захисного газу (ЗМАМУМ) а те внертя Швидкість | ОТ5 зварної Місце присадного зварювання | сталевої утворення стандартом зварювання . .
АМ/5-АБ 28 дроту (МПа) (кДж/см) (мм/хв) |деталі (МПа) тріщин валика тожнв| ние, зовн ее валика тпенюс|вниюсо| зо | 1501 зт (реонеюе, валика
Другий лист З підданий зміні форми за допомоги операції гарячого штампування, виконаної з використанням придатних інструментів.
Конструктивне виконання першого 2 і другого З листів з уступом на краю одного з листів відповідає зображенням на фіг. 4 і 12Е і, отже, відповідає загальному визначенню зварної сталевої деталі винаходу, в якому, в першу чергу, ділянка Заз зварювання периферійного краю
За другого листа З утворює безперервність у поздовжньому напрямку з периферійним краєм 2а першого листа 2.
У трьох прикладах 1А, 18 і 1С руйнування зварної сталевої деталі відбувалося приблизно в 2 мм від п'яти 46 зварного шва завжди зовні зварного валика, оскільки винахід виключає надмірну концентрацію деформацій в корені шва, який містить ферит через присутність алюмінію в результаті плавлення покриття.
В трьох прикладах 1А, 18 і 1С границя міцності на розтяг помітно вища 700 Мпа і близька до механічної міцності, одержаної стосовно до техніки стикового зварювання (880-910 МПа), а також значно вище механічної міцності, досягнутої стосовно зварювання нахлистом і становить приблизно 740 МПа.
Приклад 2
Зварна сталева деталь в цьому прикладі виготовлена за допомоги з'єднання двох гаряче штампованих листів однакової товщини 3,2 мм, які мають на поверхні алюмінієве покриття приблизно 50 мкм.
Таблиця 2
Результати випробувань на розтяг, одержані на зварній сталевій деталі винаходу, яка має товщину 3,2 мм і звареної за допомоги дугового зварювання металевим електродом у середовищі захисного газу (ЗМАМУМ) а те внергя Швидкість |Т5 зварної Зона присадного зварювання | сталевої утворення стандартом зварювання . .
АМ/5-АБ 28 дроту (МПа) (кДж/см) (мм/хв) деталі (МПа) тріщин
Прикладов | ЕРТ205-6 | 960. | 75 | 5 | 750 | нАй
Конструктивне виконання першого 2 і другого З листів, а також управління режимами зварювання ідентичні опису, наведеному в прикладі 1.
У двох прикладах 2А, 28 руйнування відбувалося зовні зварного валика і точніше, з посиланням на Фіг. 12Е, на стороні другого листа на рівні п'яти 46 зварного шва. Це руйнування систематично відбувалося зовні зварного валика на відміну від вищеописаних випадків зварювання нахлистом.
У двох прикладах 2А, 2В границя міцності на розтяг вище заданої величини 700 МПа і значно вище механічної міцності, досягнутої стосовно зварювання нахлистом для такої самої товщини листів (приблизно 550 МПа). Якщо механічна міцність залишається нижче механічної міцності, досягнутої для техніки стикового зварювання, це пов'язане з невеликим відхиленням від вирівнювання протилежних п'ят 4а, 465 зварного шва, що спричиняє зниження границі міцності на розтяг. Проте, систематичне розтріскування зовні зварного валика і наявність природної опори для виконання зварювання (другого листа 3) передбачають переважні характеристики зварної сталевої деталі винаходу.
Отже, винахід дозволяє використовувати зварну деталь винаходу для виготовлення важелів підвіски і/або деталей шасі автотранспортних засобів.

Claims (11)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб виготовлення зварної сталевої деталі, який включає наступні етапи: забезпечення наявності першого (2) і другого (3) сталевих листів, причому щонайменше один з першого (2) і другого (3) сталевих листів є сталевою підкладкою, яка містить покриття з алюмінієвого сплаву і є гарячештампованою; деформування периферійного краю (За) другого сталевого листа (3) для формування кінцевої ділянки (Заї), яка проходить похилою з'єднувальною ділянкою (За2) до ділянки (ЗаЗ) зварювання; позиціонування периферійного краю (2а) першого листа (2) вище верхньої сторони (За11) Зо кінцевої ділянки (За!) периферійного краю (За) другого листа (3) з приляганням до зазначеної сторони (За11) або з розташуванням в безпосередній близькості від зазначеної сторони (За11) для утворення канавки (5), яка обмежується в бічному напрямку щонайменше однією частиною верхньої поверхні (За21) похилої з'єднувальної ділянки (Заг) периферійного краю (За) другого листа (3) і кромкою (2а3) периферійного краю (2а) першого листа (2); при цьому похила з'єднувальна ділянка (Заг) продовжується ділянкою (Заз) зварювання, яка знаходиться з периферійним краєм (2а) першого листа (2) у поздовжній безперервності; причому зазначена поздовжня безперервність визначається поздовжнім вирівнюванням щонайменше частини зони (б) посередині товщини ділянки (За3) зварювання із щонайменше частиною зони (7) посередині товщини периферійного краю (2а) першого листа (2), причому поздовжнє вирівнювання зон (б, 7) посередині товщини визначається положенням на кромці (2аз3) периферійного краю (2а) першого листа (2) точки (Р) проєкції щонайменше однієї прямої лінії, яка паралельна зоні (б) поверхні посередині товщини другого листа (3) і яка розташована у відповідній зоні (б) посередині товщини, причому зазначене положення розташоване в зоні (7) посередині товщини першого листа (2), причому кожна зазначена зона (6, 7) посередині товщини визначається у поперечному перерізі за допомогою зони (Н21, НЗ1), центрованої по середині товщини (ба, 7а) відповідного листа (2, 3), яка має товщину, яка становить 40 95 товщини відповідного листа (2, 3);
зварювання першого (2) і другого (3) сталевих листів, розташованих зазначеним чином, з використанням присадного дроту (8), який заповнює виконану раніше канавку (5); при цьому зазначений присадний дріт (8) після плавлення та охолодження являє собою зварний валик (4), що з'єднує перший лист (2) з другим листом (3) і є частиною зазначеної зварної сталевої деталі; причому кінцева ділянка (За1) периферійного краю (За) другого листа (3) є опорним листом для виконання зварювання.
2. Спосіб за п. 1, в якому етап деформування периферійного краю (За) другого листа (3) виконують за допомогою холодного штампування або гнуття.
3. Спосіб за п. 1, в якому етап деформування периферійного краю (За) другого листа (3) виконують за допомогою гарячого штампування перед етапом забезпечення наявності першого і другого сталевих листів.
4. Спосіб за п. 3, в якому етап гарячого штампування периферійного краю (За) другого листа (3) виконують одночасно з етапом гарячого штампування зазначеного другого листа (3).
5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому хімічний склад щонайменше одного з першого (2) і другого (3) листів містить, у відсотках за масою: 0,20:хС:0,25 95, 1,15Мп1,4 95, 0,15:51і:0,35 90, 0,020хАЇО0,070 95, СтеО0,3 95, 0,020:Тіх0,060 95, В«0,010 95, решта - залізо і неминучі домішки.
6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому хімічний склад щонайменше одного з першого (2) і другого (3) листів містить, у відсотках за масою: 0,24:С:0,38 95, 0,405МпхЗ 95, 0,10:5150,70 90, 0,015хАЇ0,070 95, 0-2 96, 0,255Міх2 95, 0,0155:Тіх0,10 95, Ох МЬ20,060 95, 0,0005:8:0,0040 ор, 00035 М250,010 95, 0,0001х:5:0,005 95, 0,0001хР«х0,025 95, причому слід зауважити, що вміст титану ї азоту задородьнясп виразу зга, і вміст вуглецю, марганцю, хрому і кремнію задовольняє умові 53 193 15 ; причому хімічний склад на розсуд містить один або декілька з наступних елементів: 0,055:Мох0,65 95, 0,001:УУ«О0,30 95, 0,0005:Сах0,005 95, решта - залізо і неминучі домішки, причому лист містить нікель з вмістом Мізгип в області поверхні зазначеного листа на глибину АД, так що: Мівит»Міпот, Де Мілот ОЗНачає немінальний вміст нікелю в сталі, і так що Мітах означає максимальний вміст нікелю в межах АД: 2 х (Д)20,6, і (Мі тах - Мідот ) так що А 20,01, причому глибина А виражена в мікрометрах, вміст Мітах і Міпот виражений у відсотках за масою. Зо
7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, в якому процес зварювання є процесом дугового зварювання, процесом лазерного зварювання або процесом гібридного лазерного зварювання з використанням захисного газу.
8. Спосіб за п. 7, в якому процес дугового зварювання є дуговим зварюванням металевим електродом у середовищі захисного газу, дуговим зварюванням вольфрамовим електродом у середовищі захисного газу або плазмово-дуговим зварюванням.
9. Спосіб за п. 7 або 8, в якому хімічний склад присадного дроту містить, у відсотках за масою: ОЗ 0,14 95, 0,95 Мпх2,1 905 і 0, 525іх1,30 90, решта - залізо і неминучі домішки.
10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, в якому діаметр присадного дроту (8) становить 0,8-2 мм.
11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому процес зварювання виконують зі швидкістю зварювання менше 1,5 м/хв, а погонна енергія зварювання становить 1,5-10 кДж/см. пе ї а САЛАТ, А ет с з К ди Її і В Од 1 Оз 84
Фіг. 1
UAA202004502A 2017-12-21 2018-12-04 Спосіб виготовлення зварної сталевої деталі UA128111C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2017/058270 WO2019122978A1 (en) 2017-12-21 2017-12-21 Welded steel part used as motor vehicle part, hot pressed steel part, and method of manufacturing said welded steel part
PCT/IB2018/059614 WO2019123069A1 (en) 2017-12-21 2018-12-04 Welded steel part used as motor vehicle part, hot pressed steel part, and method of manufacturing said welded steel part

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA128111C2 true UA128111C2 (uk) 2024-04-10

Family

ID=60972290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202004502A UA128111C2 (uk) 2017-12-21 2018-12-04 Спосіб виготовлення зварної сталевої деталі

Country Status (16)

Country Link
US (1) US11643149B2 (uk)
EP (1) EP3727716B1 (uk)
JP (1) JP7127129B2 (uk)
KR (1) KR102264646B1 (uk)
CN (1) CN111491749B (uk)
BR (1) BR112020009764B1 (uk)
CA (1) CA3081936C (uk)
ES (1) ES2907958T3 (uk)
HU (1) HUE057253T2 (uk)
MA (1) MA55396B1 (uk)
MX (1) MX2020006511A (uk)
PL (1) PL3727716T3 (uk)
RU (1) RU2746759C1 (uk)
UA (1) UA128111C2 (uk)
WO (2) WO2019122978A1 (uk)
ZA (1) ZA202002412B (uk)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210156987A (ko) * 2020-06-19 2021-12-28 현대자동차주식회사 모재에 형상을 부여하는 방식의 용접 방법 및 이를 위한 모재
JP7328181B2 (ja) * 2020-07-15 2023-08-16 株式会社神戸製鋼所 重ねすみ肉溶接継手及びその製造方法並びに閉断面部材
CN114571165B (zh) * 2022-05-07 2022-08-23 季华实验室 一种焊接轨迹规划方法、装置、焊接系统及电子设备

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5766204U (uk) * 1980-10-09 1982-04-20
DE3815068A1 (de) * 1988-05-04 1989-11-23 Bayerische Motoren Werke Ag Schweissverbindung zweier duennbleche
JP5046422B2 (ja) 2008-02-21 2012-10-10 アイシン高丘株式会社 車両用衝突補強材
JP5795198B2 (ja) 2011-06-10 2015-10-14 本田技研工業株式会社 アーク溶接方法
JP2013008515A (ja) 2011-06-23 2013-01-10 Nitto Denko Corp トップエミッション型有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製法
WO2013008515A1 (ja) 2011-07-12 2013-01-17 本田技研工業株式会社 車両のサイドアウタパネル
EP2982578B1 (en) 2013-04-04 2021-01-20 Nippon Steel Corporation Structural member for automobile, and method for manufacturing same
CN105579330B (zh) * 2013-09-04 2017-07-21 本田技研工业株式会社 车身构造
CN105792979B (zh) * 2013-11-25 2018-10-19 麦格纳国际公司 包括经回火的过渡区的结构部件
US9708685B2 (en) * 2013-11-25 2017-07-18 Magna International Inc. Structural component including a tempered transition zone
WO2016001706A1 (en) * 2014-07-03 2016-01-07 Arcelormittal Method for producing a high strength steel sheet having improved strength and formability and obtained sheet
JP6265089B2 (ja) 2014-09-05 2018-01-24 Ｊｆｅスチール株式会社 自動車用足廻り部品の疲労強度向上方法
PL3197752T3 (pl) 2014-09-22 2019-05-31 Arcelormittal Sposoby wytwarzania trójwymiarowego wewnętrznego elementu wzmacniającego ramę drzwi pojazdu, wytwarzania ramy drzwi pojazdu i wytwarzania konstrukcji wzmacniającej pojazd
JP6601067B2 (ja) 2015-09-01 2019-11-06 日本製鉄株式会社 重ねすみ肉溶接方法及び溶接部材
RU2627082C2 (ru) * 2015-12-31 2017-08-03 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Способ изготовления сложной крупногабаритной цельноштампованной детали из сварной заготовки
WO2017125773A1 (en) * 2016-01-18 2017-07-27 Arcelormittal High strength steel sheet having excellent formability and a method of manufacturing the same
WO2018055425A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Arcelormittal High strength and high formability steel sheet and manufacturing method
WO2018115914A1 (en) * 2016-12-19 2018-06-28 Arcelormittal A manufacturing process of hot press formed aluminized steel parts
WO2019122960A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal Cold rolled and heat treated steel sheet, method of production thereof and use of such steel to produce vehicle parts

Also Published As

Publication number Publication date
EP3727716A1 (en) 2020-10-28
US11643149B2 (en) 2023-05-09
JP2021508599A (ja) 2021-03-11
WO2019122978A1 (en) 2019-06-27
MX2020006511A (es) 2020-09-07
EP3727716B1 (en) 2022-01-26
CA3081936C (en) 2022-06-14
BR112020009764B1 (pt) 2023-01-10
KR102264646B1 (ko) 2021-06-15
CN111491749B (zh) 2022-07-19
HUE057253T2 (hu) 2022-04-28
PL3727716T3 (pl) 2022-05-09
RU2746759C1 (ru) 2021-04-20
US20210163080A1 (en) 2021-06-03
KR20200081485A (ko) 2020-07-07
JP7127129B2 (ja) 2022-08-29
WO2019123069A1 (en) 2019-06-27
MA55396A (fr) 2020-10-28
ES2907958T3 (es) 2022-04-27
MA55396B1 (fr) 2022-01-31
CA3081936A1 (en) 2019-06-27
CN111491749A (zh) 2020-08-04
BR112020009764A2 (pt) 2020-10-13
ZA202002412B (en) 2021-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111432975B (zh) 生产焊接钢坯件的方法、相关的焊接坯件、焊接部件和其用途
EP3391988B1 (en) Resistance spot welding methods and method of manufacturing welded member using such method
KR20160104048A (ko) 겹침 용접 방법, 겹침 조인트, 겹침 조인트의 제조 방법 및 자동차용 부품
UA128111C2 (uk) Спосіб виготовлення зварної сталевої деталі
CA2994926A1 (en) Lap welding method of steel sheet and lap weld joint of steel sheet
JP6379819B2 (ja) 重ね溶接部材、重ね溶接部材の重ね抵抗シーム溶接方法及び重ね溶接部を備える自動車用重ね溶接部材
JP7115223B2 (ja) 抵抗スポット溶接継手の製造方法
WO2022215103A1 (ja) 抵抗スポット溶接継手および抵抗スポット溶接継手の製造方法
EP3862123B1 (en) Joined structure and method for manufacturing joined structure
CA3011950C (en) Laser-welded shaped steel and method for producing same
JP7103923B2 (ja) 接合構造体及び接合構造体の製造方法
JP7368716B2 (ja) 抵抗スポット溶接継手の製造方法
WO2019198725A1 (ja) スポット溶接継手、スポット溶接継手を備える自動車骨格部品、及びスポット溶接継手の製造方法
JP2023028884A (ja) 摩擦圧接継手、テーラードブランク材、成形品、及び摩擦圧接継手の製造方法
JP2024033955A (ja) 重ね溶接継手、自動車用骨格部材、及び重ね溶接継手の製造方法。