[发明专利]一种铝硅镀层钢的热冲压材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种铝硅镀层钢的热冲压材料的制备方法，包括以下步骤：A)将两片以上热成型钢表面的铝硅镀层分别进行激光烧蚀；B)将步骤A)得到的热成型钢板在交变磁场下进行激光焊接，得到激光拼焊板；C)将所述激光拼焊板依次进行热冲压和冷却，得到铝硅镀层钢的热冲压材料。本申请首先通过激光烧蚀降低铝的进入量，再利用交变磁场辅助激光焊接过程，促使铝在焊缝中均匀分布，避免出现铝偏聚区；最后的热冲压保证了激光拼焊板的焊缝区为板条马氏体组织。本发明提供的上述制备方法提高焊接接头和热冲压材料的使用寿命和服役安全性，且提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及焊接领域和热冲压部件制造领域，尤其涉及一种铝硅镀层钢的热冲压材料的制备方法。

背景技术

拼焊板技术可将不同厚度规格、强度级别的钢板焊接在一起，以实现结构减重、减少模具使用量、提高生产效率的技术。对比于其他焊接方法，激光焊接制造拼焊板具有更高的生产效率、更高的自动化程度。铝硅镀层热成形钢是汽车车身领域目前最高强度的钢材之一，抗拉强度可达到1500MPa，主要用于汽车A柱、B柱、防撞梁以及中间通道等安全结构件的制造。

近年来，采用铝硅镀层热成形钢获得的激光拼焊板，广泛应用于门环等汽车零部件的制造。但是，热成形钢表面的铝硅镀层在焊接过程中进入焊接熔池，铝会提高激光焊接熔池凝固初生相delta铁素体含量，使得delta铁素体保留至室温，热冲压的奥氏体化过程中无法消除delta铁素体，从而导致热冲压之后的焊缝强度无法达到母材水平。

为了解决这一问题，国内外提出了大量的解决方案；主要可归纳总结为以下三个方面：第一，去除铝硅镀层；第二，激光填丝焊接；第三，优化焊接工艺。

对于去除铝硅镀层方面，现有的主要技术路线包括机械剥除、激光烧蚀和化学法去除。对比而言，激光烧蚀是最为有效的技术，也是目前铝硅镀层激光拼焊板工业化生产的唯一技术。法国阿赛洛米塔尔公司在专利200780013854.1中公布了利用激光烧蚀技术去除铝硅镀层，随后再进行激光焊接的一种方法。昆山宝锦拼焊板公司的专利201610166320.3公开了一种热轧钢板的涂层去除与焊接一体化的激光加工方法，该方法实质上还是需要预先采用纳秒激光器或皮秒激光器将铝硅镀层去除，随后再采用CO₂气体激光器、YAG固体激光器、光纤激光器和半导体激光器中的一种进行激光焊接；同时，该公司申请的专利201610167791.6公开了一种超短脉冲激光振镜式扫描去除热轧钢板涂层的方法。专利CN106232285A公开了一种带铝或者铝合金镀层的钢制焊接部件及其制造方法，该方法剥离了表面100％的铝层，并保留了100％的金属间化合物层；公开号106334875A的中国专利公开了一种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，该方法剥离了包括100％的铝层和100％的金属间化合物层的所有涂层物质。专利201810581119.0公开了一种去除钢板表面涂层的方法及焊接冲压方法，主要是在大气环境下通过高能电子束烧蚀的方法去除待焊接区域铝镀层；专利201810223902.X采用的是等离子烧蚀等去除铝硅镀层。

由此可见，尽管采用激光烧蚀、电子束烧蚀可实现包含铝硅镀层钢的激光拼焊板的激光焊接，但是激光烧蚀工序无疑增加了设备投入、降低了生产效率、提高了生产成本。