[发明专利]高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头

说明书

本发明涉及一种高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头，以重量百分比计，焊缝成分包括：C 0.35‑0.60%，Si 0.6‑1.2%，Mn 1.50~3.0%，Ni 2.0‑4.0%，Cu 0.3‑2.0%，N 0.02‑0.10%，S≤0.015%，P≤0.015%，余量为Fe及杂质元素；搭接焊接工艺采用Ar+2‑5%CO₂混合保护气体，电流150‑220A，电压20‑25V，焊接速度6‑9m/min，热输入量在2‑5kJ/cm。搭接焊接接头经过10⁷疲劳循环后，断裂应力≥350N/mm²，且耐蚀性能优异。

技术领域

本发明涉及一种高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头，属于焊接技术领域，特别是涉及一种汽车薄板用的高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头。

背景技术

由于承受周期性载荷，汽车减震系统用结构钢板除了强度性能要求外，还对疲劳性能提出了要求。此外，处于防锈蚀目的，钢板常常需要在表面涂装一层锌，以提高防锈蚀能力。

减震系统中需要用大量焊接结构件。焊接过程引入的残余应力会影响焊接件变形、以及焊接热影响区和焊接接头的疲劳性能。焊接接头中焊缝金属由于化学成分不同于钢板，因此其性能不同于钢板，其疲劳性能一方面决定于化学成分和微观组织，另一方面决定于焊接接头的形貌和应力状态。同时，焊缝金属形状和表面质量决定了涂装质量和应力状态，也影响了乃耐蚀性能。

现有技术主要关注焊接工艺，以及焊接效率提升。但对于焊接接头的疲劳性能和耐蚀性能报道少。

发明内容

本发明的目的在于提供高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头，适用于汽车减震系统用涂镀薄板的搭接焊接，通过焊缝金属成分设计和工艺设计，提升了焊接接头的疲劳性能和耐蚀性能，从而提升了结构件寿命。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头，以重量百分比计，焊缝金属化学成分包括：C0.35-0.60％，Si 0.6-1.2％，Mn 1.50～3.0％，Ni 2.0-4.0％，Cu 0.3-2.0％，N 0.02-0.10％，S≤0.015％，P≤0.015％，余量为Fe及杂质元素；搭接焊接工艺采用Ar+2-5％CO₂混合保护气体，电流150-220A，电压20-25V，焊接速度6-9m/min，热输入量在2-5kJ/cm；

高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头，焊缝金属还包括：Cr 0.2-2.0％，Mo0.2-2.0％，Nb 0.01-1.0％和Ti 0.01-1.0％中的一种或以上；

高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头，接头形式为搭接形式，板厚在5mm以下；

高疲劳性能高耐蚀搭接焊接接头，经过10⁷次疲劳循环后，其疲劳断裂应力≥350N/mm²。

C：主要用于降低焊缝金属在焊接冷却过程中的奥氏体向铁素体相变温度，从而在在焊接接头中产生压应力，从而提高疲劳性能。当其含量≤0.35％时，效果不明显；当其含量超过0.6％时，冷裂纹敏感性加大，容易引起冷裂纹，破坏焊接质量。因此，优选其成分为0.35-0.60％。

当其含量在0.40-0.50％之间，效果更好。

Si：主要用于提高焊接成型性。一方面可以加大焊接熔池流动性，另一方面用于焊接熔池脱氧，在提高焊缝金属内部质量的同时，也提高了焊接成型质量。当其含量低于0.6％时，其效果不明显；当其含量超过1.2％时，会增加焊缝表面的氧化皮厚度，从而破坏成形性能，也不利于涂装后的耐蚀性能。因此，优选其成分为0.6-1.2％。