[发明专利]由滚轧的涂镀板制造具有良好机械特性的焊接部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂镀钢板或坯件的制造，其用于被焊接并且然后进行 热处理以获得具有优良的机械特性和优良的耐腐蚀性的部件。

背景技术

某些应用中需要结合有高机械强度、高冲击抗力和优良的耐腐蚀 性的钢部件。在汽车工业中特别希望存在该类结合，所述汽车工业要求车 辆自重明显降低并且在碰撞事故中能极好地吸引能量。这尤其可以通过使 用具有马氏体或贝氏体-马氏体微观结构的机械特性良好的钢来实现：例 如，机动车辆的抗侵入部件、结构部件或安全部件如保险杆、门加强件、 B柱加强件或车顶加强件需要上述性质。

专利EP0971044公开了一种以涂镀有铝或铝合金的热轧或冷轧 钢板为原材料的制造方法。在成型生产出一部件之后，并且在高于A_c1的 温度进行热处理之前，加热镀层以通过在钢和铝镀层之间的相互扩散来形 成一表面合金。该合金在炉中的热处理期间防止金属的脱碳和氧化。因此， 其消除了对包含特殊气氛的炉的需要。该合金的存在还消除了在被加工部 件上进行的某些表面操作如喷砂处理，所述操作对于没有镀层的板材来说 是必需的。然后，在适于赋予可超过1500MPa的抗张强度的情况下冷却 部件。

为了降低车辆自重，部件已经发展成由连续对接焊在一起的不同 组分或不同厚度的钢坯件所组成。这些焊接部件被称为“对焊坯件”。激 光束焊接是组装这类坯件的一种优选方法，利用了处理过程的灵活性、质 量和生产率。在所述焊接坯件已经被冷压之后，获得了具有在部件自身内 部变化的机械强度、可冲压性能、冲击吸收性能的部件。因此，在所有部 件上不需要增加不必要的或昂贵的代价而能在适当场所提供所需要的性 能。

专利EP0971044中描述的制造方法可以下述方式应用于对焊坯 件：从可能具有不同组分或厚度、并具有金属预镀层的钢板开始，通过焊 接工艺获得对焊坯件。然后，所述焊接坯件经受热处理以形成表面合金， 并且然后被热压和淬火。这生产出具有厚度和内在机械特性的淬火部件， 所述厚度和内在机械特性变化并完美地响应局部负荷的要求。

然而，该制造方法遇到了相当大的困难：当焊接涂镀的钢坯件时， 最初的预镀表面的一部分被传送到由焊接操作形成的熔化区域中。特别是 这些外来的金属成分通过液态金属中的强对流而积聚。特别是，这些成分 在枝晶空间中分开，具有最富有分解成分的液体部分位于所述枝晶空间中。 如果随后使焊接坯件奥氏体化以便进行淬火，则所述富有区域通过与基体 的铁或其他成分的相互扩散而合金化在一起并形成金属间化合区域。在随 后的机械荷载中，在静力或动力学条件下，所述金属间化合区域趋于成为 破裂的开始处。因此，在加热处理后，焊接接头的总变形由于来自焊接和 随后的合金化及奥氏体化的所述金属间化合区域的存在而显著变小。

因此，希望消除形成这些金属间化合区域的来源，即在对接焊期 间易于熔化的最初表面金属镀层。然而，消除该来源本身引起一严重的问 题：焊接接头两边上的预镀区域可能被除去，例如，通过一机械方法。预 镀层被除去的该区域的宽度必须至少等于将来被焊接熔化的区域的宽度， 以便随后不会激发金属间化合区域的形成。实际上，考虑到在组装操作期 间熔化区域的宽度的变动，这应当更为重要。因此，在焊接操作之后，在 焊接接头的两侧上存在不再具有任何表面金属预镀层的区域。此外，在进 一步的合金化和奥氏体化的热处理期间，在紧挨着焊接部的这些区域内发 生结垢和脱碳。因为这些区域没有被任何镀层保护，因此所述区域是当部 件被使用时趋于侵蚀的区域。

因此，需要一种防止焊接组件内部形成金属间化合区域的制造方 法，所述金属间化合区域是引发破裂的起源。

还需要一种使得焊接和热处理部件具有优良耐腐蚀性的制造方 法。

还要求一种可以轻易地结合到现有的焊接作业线中并且与随后 的冲压或热处理阶段相适应的经济的制造方法。

还需要一种产品，对其进行对接焊操作、然后热处理、冲压和淬 火操作导致制出具有良好的延展性和优良的耐腐蚀性的部件。一个特殊的 需要是通过焊接接头的总伸长率大于或等于4％。

发明内容

本发明的一目的是解决上述问题。