[发明专利]带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法

说明书

带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其待焊接钢板包括基体及其表面上至少一个镀层；所述镀层包括与所述基体接触的金属间化合物合金层及其上的金属合金层；焊前、焊接过程中不对镀层进行去除或减薄处理；通过预置焊接间隙及使用本发明碳锰钢焊丝、焊接工艺及保护气体进行焊接，焊接部件经过热冲压处理后，焊缝抗拉强度大于母材抗拉强度，焊接接头延伸率大于4％，满足等强焊接部件在热冲压领域的应用要求。

技术领域

本发明涉及焊接部件的制造方法，具体涉及带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法。

背景技术

轻量化、高强度的汽车钢板成为近年来汽车行业不断追求的目标，加之国家对于节能减排的政策的大力推行，汽车行业对于汽车钢板的高强减薄的需求越来越多。热冲压技术相比于冷冲压技术具有减重效果明显、成形性好、尺寸精度高优点在汽车钢板实现高强化方面发挥着重要的作用。随着人们对于汽车的安全性、可靠性及舒适性要求的提高，众多车企从改善汽车结构设计、改进和采用新的制造工艺，以提高产品质量。拼焊板是将几块不同材质、不同厚度或者不同涂层的钢板焊接在一起，以实现零部件对材料性能的不同要求。激光拼焊板热冲压工艺一方面可以降低车体重量、提高装配精度简化装配步骤，同时可兼顾热冲压成形的优势，进一步提高钢板的成形性。

利用激光拼焊形成的热冲压产品具有强度高、形状复杂、成形性好、尺寸精度高、回弹小等特点。热冲压用钢按照表面的状态可分为裸板和带镀层的钢板，在实际的热冲压过程中，裸钢表面容易在高温下产生氧化，形成氧化皮，在冲压过程中，氧化皮被挤压进入钢中，形成表面缺陷，大大影响其使用性能，带镀层的热冲压钢板相对于裸板可以在保护钢板不被氧化的同时省掉热冲压后的喷丸处理，因此，带有镀层的热冲压钢板受到越来越广泛的关注，目前常用的是铝或者铝合金镀层热冲压钢。对于铝或者铝合金镀层这种镀层板的焊接，一则是将镀层去除，中国专利公开号CN101426612A公开了一种以铝硅镀层钢板为原材料制造只含金属间化合物为预涂层的焊接坯件制造方法；二则是在存在有镀层的情况下直接进行焊接，该种方式的问题在于，铝或者铝合金镀层板在焊接过程中镀层会受焊接热的影响而熔化进入熔池，形成脆而硬的金属间化合物(Fe₃Al、Fe₂Al₅、FeAl₃)，金属间化合物聚集成带状或块状分布，致使焊接接头的强度、延性大幅下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，解决现有带铝或者铝合金镀层的等强钢制薄壁焊接部件存在的焊接接头热成形后性能变差的问题，保证了热冲压后焊接接头的抗拉强度、延伸率及耐蚀性，焊接接头热冲压后抗拉强度大于母材抗拉强度，延伸率大于4％，从而满足拼焊板在热冲压领域的应用要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件的制造方法，其包括如下步骤：

1)钢板焊前准备

待焊接钢板取平直钢板，所述待焊接钢板包括基体及其表面上至少一个镀层，该镀层包括与基体接触的金属间化合物合金层及其上的金属合金层；对所述待焊接钢板待焊区的镀层不做去除或减薄处理；

2)预置对接间隙

将两块待焊接钢板的对接间隙预置为0.2～0.5mm；

3)焊接

采用激光填丝焊、激光复合填丝焊或熔化极气体保护焊进行焊接；其中，激光填丝焊工艺采用激光光斑直径为0.8～2.0mm，离焦量为-10～10mm，激光功率控制在4～6kW，焊接速度控制在40～140mm/s；焊丝直径为0.8～1.4mm，送丝速度为2～8m/min，最终获得带铝或铝合金镀层的钢制薄壁焊接等强部件，同时使焊接等强部件的焊接接头(焊缝)在热冲压后的抗拉强度大于母材抗拉强度。