[發明專利]440MPa級冷軋含磷高強IF鋼的窄搭接焊接方法

有效

• 申請號: 201710861471.5
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107442915B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 劉祥東;黨瀛;高俊;潘利波;胡寬輝;王立輝;林承江
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: B23K11/06
• 分類號: B23K11/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/14;C22C38/12;C21D1/26;C21D9/50;B23K103/04
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

本發明涉及含磷高強鋼的焊接技術領域，指一種440Mpa級冷軋含磷高強IF鋼的窄搭接焊接方法，具體是將兩440MPa級冷軋含磷高強IF鋼鋼帶精剪后相互搭接，采用窄搭接焊機進行焊接，隨后再對焊縫區域采用加熱裝置進行熱處理。本發明所述窄搭接焊接方法是從生產實踐經驗中提煉而來的，各項工藝參數匹配合理，且對相關設備的要求較低，能夠獲得優異的焊縫質量，實現440MPa級冷軋含磷高強IF鋼的連續生產。

技術領域

本發明涉及含磷高強鋼的焊接技術領域，指一種440Mpa級冷軋含磷高強IF鋼的窄搭接焊接方法，

背景技術

隨著乘用車輕量化發展需求，汽車用高強鋼的市場需求量正日益增大，其中含磷高強IF鋼廣泛應用于深沖結構件零件的制造，440MPa級冷軋IF鋼是現有IF鋼品種中強度級別最高的，其固溶強化元素P、Mn等含量較高，在提高強度的同時嚴重惡化了鋼種的焊接性能。冷軋鋼帶生產基于高效低成本、性能均勻性考慮普遍采用連續退火生產方式，需要經過開卷展開以鋼帶的形式穿過生產線各工藝環節，相鄰兩卷通過焊接連接實現生產的連續性。但440MPa級冷軋IF鋼焊接性能較差，尤其元素P容易在熔池冷卻過程中偏析導致焊縫脆化，致使焊縫質量不能滿足連續生產要求，易發生斷帶事故。

能否生產高級別的含磷高強IF鋼是衡量鋼鐵企業生產水平的一條重要標準，但阻礙生產高級別含磷高強IF鋼的一個重要障礙就是帶鋼的焊接難度。現有技術中普遍采用將高P鋼與低碳當量、優異焊接性能的普板交叉焊接，從而在焊縫熔池中起到P含量平衡再分配的作用，一定程度上提升了焊縫質量，但焊縫穩定性較差，且需要大量普板作為過渡料，嚴重制約了生產效率、性能穩定性的提高。

目前能夠直接對含磷高強冷軋IF鋼進行焊接的方法并不多，比如授權公告號為CN102825388B的國內發明專利給出了一種抗拉強度≥450MPa級含磷高強鋼鋼帶對焊方法和焊接裝置，采用激光器進行焊接加熱，高頻感應加熱器進行預熱和焊后熱處理，屬于激光焊接工藝領域。但是相比于昂貴的激光焊機，窄搭接焊機的普及率明顯更高。窄搭接焊接屬于電阻焊，是一種利用電流產生的電阻熱效應將壓緊于電極之間的被焊工件加熱到熔化或塑形狀態，使之結合的焊接方法。上述焊接工藝對窄搭接焊機顯然是沒有指導意義的，如果能夠采用窄搭接焊機來焊接440MPa級冷軋含磷高強IF鋼無疑是降低企業生產成本，提高企業經濟效益的一種創新性方法。

發明內容

本發明旨在提出一種能夠有效提升焊縫質量，有效避免斷帶事故，滿足連續生產要求的440MPa級冷軋含磷高強IF鋼的窄搭接焊接方法。

本發明所述440Mpa級冷軋含磷高強IF剛的窄搭接焊接方法采用成分配比按重量百分數計為：C：0.0002～0.006％，Si：0.001～0.20％，Mn：0.5～0.8％，P：0.07～0.10％，S：0.015％，Al：0.02～0.06％，Ti：0.01～0.05％、Nb：0.01～0.05％、N：≤0.008％，其余為Fe及不可避免的雜質的440MPa級冷軋含磷高強IF鋼，其特殊之處在于：

先將兩440MPa級冷軋含磷高強IF鋼鋼帶精剪后相互搭接，采用窄搭接焊機進行焊接，具體工藝參數為：焊接電流為13～18kA，焊接速度為10～15m/min，焊輪壓力為10～15kN，兩鋼帶在操作側的搭接量為1.0～1.5mm，在傳動側的搭接量為2.0～2.5mm；隨后對焊縫區域采用加熱裝置進行熱處理，具體工藝參數為：熱處理溫度為500～600℃，加熱時間為5～10S，冷卻時間為40～60S。

上述440MPa級冷軋含磷高強IF鋼中的C、N元素為間隙固溶強化元素，在IF鋼中利用Ti或和Nb進行微合金固定間隙原子。Si、Mn、P元素為固溶強化元素，提高基體強度。Al與鋼中N形成AlN析出，具有減輕固溶N危害的作用，設計質量百分含量為0.02～0.06％。S為鋼中雜質元素，惡化鋼的成形性能，應控制其含量。