[发明专利]一种用于降低汽车焊接件的焊接热影响区强度衰减比例的焊接方法

说明书

本发明提供了一种用于降低汽车焊接件的焊接热影响区强度衰减比例的焊接方法，所述汽车焊接件由若干零件焊接构成，包括步骤：步骤S1：对零件进行自然时效；步骤S2：对经过自然时效后的所述零件进行焊接，得到汽车焊接件；步骤S3：对汽车焊接件的整体进行人工时效。采用上述技术方案后，能够使焊接件的焊接热影响区的强度衰减比例降低约一半，强度衰减比例减少至20％左右，大大的提升了焊接件的强度，且焊缝质量好，无气孔等不良缺陷。能够广泛应用于汽车的副车架、保险杠、仪表盘支架等，甚至适用于在有焊接工艺要求的零件中全面推广。

技术领域

本发明涉及一种用于降低汽车焊接件的焊接热影响区强度衰减比例的焊接方法。

背景技术

铝合金强化原理是在一定的温度下，随着保温时间的延长，强化相不断析出，同铝基体呈共格结构(见图1中的A)存在，进而提升产品的强度。当这种现象达到最大密度后，及合金强度最高后，随着保温时间的延长，有一部分硬质相开始聚集长大，并形成稳定的β相脱离出铝基体，使强化相和铝基体呈现半共格结构(见图1中的B)，产品强度降低。当保温时间进一步延长，这种稳定的β相大部分聚集并脱离基体，和基体形成非共格结构(见图1中的C)，产品强度降至谷底。

传统的焊接工艺方法是在焊接前，对各个单件进行人工时效处理，使其强度达到峰值后，再进行焊接；焊接过程，又是一个高温过程，合金中的强化相继续转换成β相，强度降低；而焊接过程的温度较高，焊缝区及熔合区温度可达到550-600℃，热影响区温度可达到300℃以上，熔合区和焊缝区在冷却过程中，会有一部分强化相固溶到铝基体内，然后再析出；热影响区的温度不足以硬质相溶解至铝基体，而加剧该区域的析出转变；这也是焊接后热影响区的强度是最低位置的主要因素。基于以上，改善焊接热影响区强度衰减比例主要有两种途径：(1)增大焊接后的冷却强度，和(2)改善焊接对强化相析出转变程度的影响。

对于第一种途径，即增大焊接后的冷却强度，现有技术中主要分为以下几种：(1)间接的热传(如在焊接区域排布散热水管)导散热效果较差，焊接热影响区的抗拉强度相对于母材的衰减比例约为50％；(2)直接风吹降温效果不佳，焊接热影响区的抗拉强度相对于母材的衰减比例约为40％；(3)焊接后直接喷水效果相对较好，焊接热影响区的抗拉强度相对于母材的衰减比例约为27％，但是影响焊接的进度及焊缝质量，容易出现气孔等不良缺陷；(4)而直接增大冷却强度目前不可取。

对于第二种途径，即改善焊接对强化相析出转变程度的影响，现有技术中并未公开能够显著降低焊接热影响区强度衰减比例的相关工艺。

综上，传统焊接工艺技术下，热影响区性能的衰减比例较大，衰减量达到50％，这明显会降低零件的总体强度。所以，研究一种可以降低焊接后热影响区的强度衰减比例的工艺方法是必要的。

发明内容

为了克服传统焊接工艺使焊接件的焊接热影响区的强度衰减比例较大的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种用于降低汽车焊接件的焊接热影响区强度衰减比例的焊接方法，所述汽车焊接件由若干零件焊接构成，包括步骤：

步骤S1：对零件进行自然时效；

步骤S2：对经过自然时效后的所述零件进行焊接，得到汽车焊接件；

步骤S3：对汽车焊接件的整体进行人工时效。

进一步地，在步骤S1中，自然时效的温度为40℃以下，时间为大于24H。

进一步地，在步骤S2中，焊接时的焊缝区温度为550℃-650℃，热影响区温度300℃-400℃。

进一步地，在步骤S3中，人工时效的温度为170-180℃，时间为6H-12H。

进一步地，构成所述汽车焊接件的所述零件为铝合金。优选地，所述铝合金为6系铝合金。