[发明专利]一种1500MPa级双面非等厚铝-硅镀层热成形钢及其电阻点焊的方法

说明书

本发明公布了一种1500MPa级双面非等厚铝‑硅镀层的热成形钢产品及其电阻点焊方法，通过对原材料生产过程中热浸镀工序铝‑硅镀层厚度的双面非等厚控制，实现钢板一面厚度为“3～19μm”，该侧镀层定义为“镀层1”，另一面厚度为“20～33μm”，该侧镀层定义为“镀层2”的双面非等厚镀层厚度的热成形钢产品。在热冲压零部件生产过程中，对搭接接头进行合理的布置：工件镀层2作为与焊接电极的接触面，而工件镀层1作为零部件之间的接触面。本发明的产品在提升传统铝‑硅镀层热成形钢冷弯性能的同时，可以解决新型铝‑硅镀层热成形钢电阻点焊电极寿命不足的问题，有效提升铝‑硅镀层热成形钢的冷弯性能和电阻点焊时的电极的寿命。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种1500MPa级双面非等厚铝-硅镀层的热成形钢产品及其电阻点焊方法。

背景技术

电阻点焊由于具有生产效率高、易于实现自动化等优点，已经在汽车工业中被广泛使用，同时也是热成形零部件焊装时最为主要的焊接方法之一。

CN101583486B专利提供了一种热冲压涂覆钢片材产品及其制备方法。该专利产品是常规厚度铝-硅镀层热成形钢产品，使用的热冲压涂覆钢片材的预涂层厚度为20～33μm，工业上一般采用25μm厚度的预涂层。热冲压成形后，构件覆盖有30～40μm的涂层，该涂层为4层结构(具体参见CN101583486B专利)，已经在汽车行业的车身安全件上实现了广泛的应用，总所周知，该专利有效实施为大大提高了汽车车身的刚度和强度，可有效保护乘车人员的安全性，为汽车工业的进步做出了突出的贡献。

随着汽车工业对安全性的要求越来越高，对于铝-硅镀层热成形钢零部件的的吸能的要求越来越高，冷弯角作为热成形零部件吸能的最重要的指标之一，CN101583486B专利所述的产品已不能完全满足现有汽车工业对铝-硅镀层热成形钢零件冷弯角的越来越严苛的要求。针对如何在上述专利产品的基础上，在不增加或少量增加工业生产难度的前提下，有效解决冷弯角不能满足日益严苛标准的要求，CN108588612A专利发明一种1500MPa级新型铝-硅镀层热成形钢，上述专利产品采用薄铝-硅镀层设计，该专利热冲压成形用预涂镀钢板的总厚度为0.5mm～3.0mm，所述预涂层的厚度为3～19μm，优选为12～18μm。热冲压以后的零部件镀层结构为三层结构或不连续的四层结构(具体参见CN108588612A专利)该发明专利所述产品的热成形零件最大冷弯角较传统铝-硅提升1～7°，初步给出了满足现有汽车工业对铝-硅镀层热成形钢零件冷弯角的要求的理论方向。

为进一步实现上述专利的工业化应用，本专利发明人所属企业，在充分授权的条件下，开展了CN108588612A专利所述产品的工业化试生产，并对CN108588612A专利产品开展了大量的电阻点焊实验研究。根据反复的科学的实验，发现采用上述专利所述的产品，并在可探索的较优的焊接工艺下，普遍情况下载连续焊接超过100个焊点时，电极就发生了失效，无法获得有效的焊点，导致零件焊接发生失效。经过大量的重复性验证和系统的原因分析，发现CN108588612A专利产品在焊装工序电阻点焊时，因表面是三层镀层结构，相对于传统镀层其最外层不产生或是不连续或，该层会客观导致焊接过程中，镀层表面与电极接触时，存在较高的接触电阻，在焊接阶段，该不连续镀层会与电极表面产生不均衡、不可控的接触电阻热，导致电极端面的局部熔化和工件表面不连续镀层的局部脱落，在重复的该焊接热循环条件下，电极端面的金属产生不可控的变形和凹坑，电极过早发生失效，进而导致焊点失效。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种1500MPa级双面非等厚铝-硅镀层的热成形钢产品及其电阻点焊方法，可以解决新型铝-硅镀层热成形钢电阻点焊电极寿命不足的问题，有效提铝-硅镀层热成形钢的冷弯性能和电阻点焊时的电极的寿命。

本发明的技术方案为：

本发明提供一种1500MPa级双面非等厚铝-硅镀层热成形钢及其电阻点焊的方法，通过以下步骤进行实施，并对具体的步骤进行说明：

1)双面非等厚铝-硅镀层热成形钢产品制备：