[发明专利]一种铝合金板及制备方法

说明书

本发明提供一种铝合金板及制备方法。本发明提供的铝合金板的制备方法，包括将第一5000系铝合金母板和第二5000系铝合金母板通过激光搅拌焊接技术进行焊接得到所述铝合金板；其中，所述第一5000系铝合金母板的表面和所述第二5000系铝合金母板的表面包括Ti/Zr膜。该制备方法在焊接前不仅无需对第一5000系铝合金母板和第二5000系铝合金母板进行特殊的清洗，且不需额外填充焊丝，节约制备成本，而且可以获得焊接强度高，与母材等强以及无焊接缺陷的铝合金板。

技术领域

本发明涉及一种铝合金板及制备方法，属于汽车零部件领域。

背景技术

随着能源危机和人们对环境污染问题的关注，汽车轻量化成为汽车工业发展的主要方向之一。在汽车结构设计存在局限的情况下，轻质化材料和轻量化工艺技术的开发应用成为实现汽车轻量化的重要途径。不等厚板是基于汽车零部件对不同部位的材料强度和厚度个性化需求而开发的，再经后续冲压工序形成变厚度零件，目前已经广泛用于钢制零件，如B柱加强板、前纵梁、天窗加强板等。目前不等厚铝板可以应用于汽车结构件的轻量化设计。

然而，通常情况下，用于制造不等厚铝板的铝合金存在以下固有属性：对激光束的反射率高、热传导率高、比热高、热膨胀系数大、凝固收缩率大(约是铁两倍)、凝固温度区间较大、表面张力小、存在低熔点合金元素且焊接时易蒸发烧损、液态时吸氢能力强、表面易生成高熔点氧化膜。这些固有属性导致铝合金在焊接过程存在很多难题，如，对热源的能量密度要求高，过高的焊接热输入会导致焊接变形；焊接易出现热裂纹；焊接易出现接头强度衰减；焊接易出现氢气孔、夹渣、未熔合等缺陷。

现有铝合金焊接技术，包括激光焊、MIG焊(含CMT-MIG焊)、TIG焊等，焊前均需对铝板表面进行脱脂、酸洗、碱洗、机械打磨等工序去除表面油污和高熔点氧化膜，还需额外投资清洗线及烘干线，增加了制造难度和成本，焊接节拍很难控制，同时烘干过程也会对铝板时效性产生影响，会使铝合金板产生焊接强度衰减和焊接开裂问题，影响铝板冲压性能。为了解决铝合金焊接强度衰减和焊接开裂问题，现有工艺一般采取填丝焊，然而填丝焊额外增加了焊接成本。

此外，传统激光焊接技术，对激光光束的定位和对接接头装配间隙要求很高。为了保证焊接质量，通常采用点焊法或进行短距离试焊来调整焊缝的入射位置，生产效率低且影响板材成材率。并且，传统激光焊接技术对装配间隙要求高，导致在装配前，需对板材的装配面进行一次机加工，增加了工序，进一步增加了成本。

发明内容

本发明提供一种铝合金板的制备方法，该制备方法不仅在焊接前无需对第一5000系铝合金母板和第二5000系铝合金母板进行特殊的清洗，节约制备成本，而且可以获得焊接质量高的铝合金板。

本发明提供一种铝合金板，该铝合金板具有焊接强度高，与母材等强以及无焊接缺陷的优点。

本发明提供一种铝合金板的制备方法，其中，将第一5000系铝合金母板和第二5000系铝合金母板通过激光搅拌焊接技术进行焊接得到所述铝合金板；

其中，所述第一5000系铝合金母板的表面和所述第二5000系铝合金母板的表面包括Ti/Zr膜。

如上所述的制备方法，其中，所述Ti/Zr膜的单位面积质量为3-8mg/m²。

如上所述的制备方法，其中，所述激光搅拌焊接技术中，焊接速度为1000-5000mm/min，激光功率为0.7-3kW，激光频率为50-150HZ。

如上所述的制备方法，其中，所述第一5000系铝合金母板和所述第二5000系铝合金母板的对接间隙≤0.2mm；和/或，

所述第一5000系铝合金母板和所述第二5000系铝合金母板的对接错边量≤0.1tmin。