[發(fā)明專利]重疊部的焊接方法、搭接焊構(gòu)件的制造方法、搭接焊構(gòu)件以及汽車用部件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380040882.8
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN104507628B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 富士本博紀(jì);岡田徹;泰山正則
• 申請（專利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會社
• 主分類號: B23K11/11
• 分類號: B23K11/11;B23K11/00;B23K11/16;B23K26/346
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 劉航,段承恩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將多個鋼板構(gòu)件搭接焊而形成的搭接焊構(gòu)件的重疊部的焊接方法、上述搭接焊構(gòu)件的制造方法、上述搭接焊構(gòu)件、和具有上述搭接焊構(gòu)件的汽車用部件。

本申請基于在2012年8月8日在日本申請的專利申請2012-175860號要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引到這里。

背景技術(shù)

近年來，在使用由鋼板形成的多個鋼板構(gòu)件構(gòu)成的結(jié)構(gòu)物中，根據(jù)功能和使用環(huán)境，對將鋼板構(gòu)件彼此重疊而成的重疊部進(jìn)行電阻點(diǎn)焊而形成具有焊點(diǎn)的點(diǎn)焊區(qū)，由此將多個鋼板構(gòu)件接合而構(gòu)成搭接焊構(gòu)件，這項工作正被廣泛進(jìn)行。

例如，構(gòu)成汽車車體的單殼體車身(汽車用部件)，為了同時實(shí)現(xiàn)碰撞安全性的提高和燃油經(jīng)濟(jì)性的提高，一般進(jìn)行下述工作：將包含高強(qiáng)度鋼板的鋼板構(gòu)件重疊，對凸緣(重疊部)進(jìn)行電阻點(diǎn)焊。

現(xiàn)在，作為汽車用的高強(qiáng)度鋼板，廣泛使用抗拉強(qiáng)度為980MPa級的高強(qiáng)度鋼板，而且，也在研究抗拉強(qiáng)度為1200MPa級以上的高強(qiáng)度鋼板的應(yīng)用。

另外，在成形搭接焊構(gòu)件的鋼板構(gòu)件時，應(yīng)用在同一模內(nèi)同時進(jìn)行沖壓成形和淬火的熱壓(hotstamp)，來制造抗拉強(qiáng)度為1500MPa以上的熱壓鋼板構(gòu)件的技術(shù)也在推進(jìn)。

在該熱壓中，使鋼板達(dá)到高溫，在高延展性的狀態(tài)下進(jìn)行沖壓成形，因此能夠高效率地制造抗拉強(qiáng)度為1500MPa以上的高強(qiáng)度的鋼板構(gòu)件，而且也得到?jīng)_壓成形后中的尺寸精度提高的優(yōu)點(diǎn)。

另外，例如，在需要耐銹性的結(jié)構(gòu)物中，有時將鋼板構(gòu)件重疊，通過電阻點(diǎn)焊來將重疊部接合，所述鋼板構(gòu)件由鍍鋅鋼板的鋼板形成，所述鍍鋅鋼板形成有合金化熱浸鍍鋅被膜或熱浸鍍鋅被膜。

例如，構(gòu)成單殼體車身的外板(outer panel)，一般采用鍍鋅鋼板形成，所述鍍鋅鋼板形成有合金化熱浸鍍鋅被膜或熱浸鍍鋅被膜。

如上述那樣的、抗拉強(qiáng)度1200MPa以上的高強(qiáng)度鋼板或?qū)⒏邚?qiáng)度鋼板通過熱壓而成形出的鋼板構(gòu)件，一般包含淬火組織。

但是，在將重疊部接合的點(diǎn)焊區(qū)中，由于電阻點(diǎn)焊的熱，焊點(diǎn)的周圍的淬火組織被回火，形成硬度比包含淬火組織的母材低的熱影響區(qū)(heat-affected zone)(以下稱為HAZ)。

硬度比母材低的HAZ的軟化，對于980MPa級鋼板來說也能夠發(fā)生，但在采用具有水冷功能的連續(xù)退火設(shè)備形成了淬火組織的抗拉強(qiáng)度1200MPa以上的高強(qiáng)度鋼板和通過熱壓而成形的熱壓件(高強(qiáng)度鋼板構(gòu)件)的點(diǎn)焊區(qū)中特別顯著。

例如，1200MPa級的冷軋鋼板，母材的維氏硬度為約390，而HAZ最軟化部的維氏硬度為約300。

即，相比于母材，維氏硬度降低約90。

圖14是表示具有重疊部的試件100、和在試件100的截面圖中所示的沿著虛線的位置(從界面向鋼板的中央側(cè)的(板厚)/4的位置)打點(diǎn)而測定到的維氏硬度(JISZ2244)的硬度分布的一例的圖，所述重疊部是將通過熱壓而成形的抗拉強(qiáng)度為1500MPa級的熱壓件(高強(qiáng)度鋼板構(gòu)件)101P、和通過熱壓而成形的抗拉強(qiáng)度為1500MPa級的熱壓件(高強(qiáng)度鋼板構(gòu)件)102P重疊，并通過電阻點(diǎn)焊形成了具有焊點(diǎn)112的點(diǎn)焊區(qū)110的重疊部。

維氏硬度是在載荷9.8N、間距0.5mm的條件下測定。

如圖14的圖所示，將通過熱壓而成形的1500MPa級的熱壓件101P、和通過熱壓而成形的1500MPa級的熱壓件102P重疊而形成的試件100的維氏硬度，母材(熱壓件101P)的維氏硬度為約450，但在HAZ軟化部103的最軟化部103A，維氏硬度為約300。

即，HAZ103的最軟化部103A的維氏硬度被母材(熱壓件101P)降低了約150。

而且，對試件100負(fù)載了拉伸載荷的結(jié)果，如圖15A、圖15B所示，以焊點(diǎn)112的外方附近的HAZ軟化部103為起點(diǎn)而斷裂了。

圖15A是從鋼材表面觀察圖14所示的試件100的熱壓件101P斷裂了的狀況的圖，圖15B是以HAZ軟化部103為起點(diǎn)而斷裂了的狀況的截面圖。

這樣的HAZ軟化，沒有影響到用于電阻點(diǎn)焊的接頭評價的拉伸剪切試驗、以及十字拉伸試驗(JIS Z3137)的評價結(jié)果，但如圖15A、圖15B所示，在對試件100負(fù)載了拉伸載荷的情況下，在HAZ軟化部103中局部地應(yīng)變集中，存在HAZ軟化部103發(fā)生斷裂的情況。

這樣的點(diǎn)焊區(qū)的HAZ軟化部的斷裂，在由抗拉強(qiáng)度為1200MPa以上的鋼板構(gòu)成的鋼板構(gòu)件(沖壓成形品)中也被確認(rèn)到，有在碰撞時不能充分發(fā)揮高強(qiáng)度鋼板的優(yōu)勢性的可能性。