[发明专利]生产焊接钢坯件的方法和相关的焊接坯件

说明书

本申请涉及生产焊接坯件(1)的方法，其包括：提供两个预涂覆板(2)，使用填充焊丝将预涂覆板(2)对接焊，在对接焊时预涂层(5)完全覆盖各板(2)的至少一个面(4)，所述填充焊丝(20)的碳含量为0.01重量％至0.45重量％，填充焊丝(20)的组成和添加到焊池中的填充焊丝(20)的比例选择为使得焊接接头(22)具有(a)淬火因子FT_WJ：FT_WJ‑0.9FT_BM≥0，其中：FT_BM：最不可硬化的基体(3)的淬火因子，以及FT_WJ和FT_BM确定为：FT＝128+1553xC+55xMn+267xSi+49xNi+5xCr‑79xAI‑2xNi²‑1532xC²‑5xMn²‑127xSi²‑40xCxNi‑4xNixMn，以及(b)碳含量C_WJ0.15重量％，或者，如果C_WJ≥0.15重量％，则软化因子FA_WJ使得FA_WJ5000，其中FA＝10291+4384.1xMo+3676.9Si‑522.64xAI‑2221.2xCr‑118.11xNi‑1565.1xC‑246.67xMn。本申请还涉及焊接钢坯件以及经焊接、热压成型和冷却的钢部件。

本发明专利申请是申请日为2018年11月26日、申请号为201880075840.0、发明名称为“生产焊接钢坯件的方法、相关的焊接坯件、焊接部件和其用途”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及用于生产焊接钢坯件的方法，由此获得的焊接钢坯件，用于由焊接钢坯件生产经焊接、热压成型和冷却的钢部件的方法，以及由此获得的经焊接、热压成型和冷却的钢部件。

由现有技术已知用于由彼此对接焊的不同组成和/或厚度的钢板制造焊接部件的方法。更特别地，通常将焊接坯件加热至允许钢的奥氏体化的温度，然后在热压成型工具中热成型并冷却。可以选择钢的组成，以使得可以进行后续的加热和成型操作并且赋予焊接钢部件高机械强度、高冲击强度和良好的耐腐蚀性。

这种类型的钢部件特别用于汽车工业，更特别地用于制造防侵入部件、结构部件或有助于机动车辆的安全性的部件。

为了防止腐蚀，通过在含铝浴中的热浸涂使钢板预涂覆有基于铝的预涂层。如果在不进行任何事先准备的情况下焊接钢板，则在焊接操作期间，基于铝的预涂层将被熔融金属内的钢基体稀释。然后在预涂层的铝含量的范围内，可能发生两种现象。

如果熔融金属中的铝含量局部高，则在焊接接头中形成金属间化合物，这是由一部分预涂层在熔融金属中的稀释以及在热成型步骤之前在焊接接头的后续加热期间发生的合金化引起的。这些金属间化合物是最有可能发生初期开裂的位点。

此外，铝趋于使焊接接头的奥氏体化温度(Ac3)升高，并且由于焊接接头中铝的水平高，奥氏体域的这种改变将更加重要。在一些情况下，这可能阻止焊接接头的完全奥氏体化，其应在成型之前的加热时发生并且是热冲压以及在热压成型和冷却之后在焊接接头中获得马氏体组织所需的第一步。

此外，铝还对焊接接头的可淬火性具有不利影响，因为铝增加了在冷却期间在焊接接头中获得马氏体或贝氏体组织所需的临界冷却速度。

因此，在热成型之后的冷却期间不再可能获得马氏体或贝氏体，并且由此获得的焊接接头将包含铁素体。然后焊接接头表现出与两个相邻板相比较低的硬度和机械强度，并因此构成部件的最弱区域。

公开文本EP2007545描述了一种包括去除在预涂覆钢板的预期至少部分地并入焊接金属区中的焊接边缘处的金属合金的表面层的解决方案。去除可以通过刷擦(brushing)或者使用激光束来进行。保留金属间化合物合金层以保证耐腐蚀性并防止在成型操作之前的热处理期间的脱碳和氧化现象。然后，通过局部消除涂层的表面层，铝的影响大大降低。

然而，去除预涂层是一个补充步骤，并因此增加了生产成本。