[发明专利]涂层钢板的焊接预处理方法

说明书

本发明涉及一种对具有铝硅防腐涂层的板材进行焊接的方法，其中，在焊接前，利用激光穿透焊接接头区域板材上的铝硅层和基材与防腐涂层之间的金属间层，从而使得，一方面铝硅层和下面的金属间层的材料被汽化并吸走，另一方面与基材发生反应且反应延伸入基材中，从而生成金属反应层或合金烧蚀层，金属反应层或合金烧蚀层包括来自基材的铁和合金元素以及来自铝硅层和金属间层的铝硅，金属反应层的厚度达到5μm至100μm。

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的涂层钢板的焊接预处理方法。

背景技术

在现有技术中，使用不同厚度和/或不同成分的钢板来生产焊接板条，然后可以对焊接板条进一步加工，例如成形工艺或热处理。

这样做的目的是，不同厚度或不同成分可使得完全成形的工件在不同区域具有不同属性。

众所周知，焊接板还具有防腐涂层，特别是金属防腐涂层，如锌或铝涂层。

特别地，将高淬透性锰硼钢焊接在一起，用于制造车身的结构件。

这种由钢板组成的定制板条也称为“定制坯件”。

已知的焊接方法包括电弧焊、激光焊和激光电弧混合焊。

特别地，对于铝硅涂层钢板，当采用常规焊接方法焊接时，在焊接过程中铝硅层会引起问题。显然，涂层元素对焊缝成分有不利影响。

因此，提出了在焊接前移除某些子区域中铝硅层的策略，以减少焊缝中的铝硅浓度。

从现有技术中已知，利用焊条或添加粉末来焊接这类涂层板材。

DE102012111118B3公开了一种用于在对接接头处激光焊接一个或多个由能够加压淬火的钢材、特别是锰硼钢构成的工件的方法，该工件或这些工件具有至少1.8mm厚度和/或在对接接头处产生至少0.4mm厚度差异。通过将焊条引入由激光束产生的熔池中进行激光焊接。为了确保在热成型过程中焊缝能可靠地硬化为马氏体结构，焊条含有锰、铬、钼、硅和/或镍中至少一种合金元素，有利于合金元素在由激光束产生的熔池中形成奥氏体。该至少一种合金元素在焊条中的重量份额比工件的能够加压淬火的钢材中高出至少0.1重量％。

DE102014001979A1公开了一种用于在对接接头处激光焊接一个或多个由能够加压淬火的钢材、特别是锰硼钢构成的工件的方法，该工件或这些工件具有0.5mm至1.8mm的厚度和/或在对接接头处产生0.2mm至0.4mm的厚度差异。通过将焊条引入由激光束产生的熔池中进行激光焊接。为了确保在热成型过程中焊缝能可靠地硬化成马氏体结构，该焊条包含来自锰、铬、钼、硅和/或镍中的至少一种合金元素，有利于形成奥氏体。

EP2737971A1公开了一种拼焊板及其制造方法。将厚度或成分不同的板连接在一起来制造拼焊板，由此减少了焊接区域中的质量问题。该方法中还使用了焊条，使得焊接区域在800℃至950℃的温度范围内不产生铁素体。该方法被认为特别适用铝硅涂层板。焊条还包括较高含量的奥氏体稳定元素，尤其是碳或锰。

EP1878531B1公开了一种用于激光-电弧复合焊接具有表面涂层的金属工件的方法，目的是使表面涂层包含铝。激光束与至少一个电弧组合，以便熔化金属并焊接工件；并且，在焊接之前，至少一个工件在其一个侧向边缘的表面上沉积有铝硅涂层。

EP2942143B1公开了一种将两个坯件结合的方法。坯件包括具有铝或铝合金涂层的钢板，通过激光和电弧焊接在一起。电弧焊炬包括焊丝电极，焊丝电极由含有稳定元素的钢合金制成。激光和电弧沿焊接方向移动；并且在该焊接方向上，电弧焊炬位于激光束的前面。

EP2883646B1公开了一种将两个坯件结合的方法，其中，至少一个坯件包括铝层或铝合金层。在焊接过程中将金属粉末提供到焊接区，该金属粉末是包括γ稳定元素的铁基粉末。激光束焊接为两点激光束焊接。