[發明專利]焊接部件及其制造方法

有效

• 申請號: 201780066365.6
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN110087812B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 細見和昭;延時智和;仲子武文
• 申請（專利權）人: 日鐵日新制鋼株式會社
• 主分類號: B23K9/02
• 分類號: B23K9/02;B23K9/23;C22C18/04;B23K103/16
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 尹吉偉

本發明提供一種以熱浸鍍鋅鋼板為基材，耐腐蝕性優異，并且焊縫的剪切強度優異的焊接部件及其制造方法。焊接部件(10)是將作為熱浸鍍鋅鋼板的下板(3)以及上板(1)重疊并進行電弧焊接而制成的，其中焊縫(2)被形成為截面寬度W滿足下述公式(1)，并且下述公式(2)所示的氣孔占有率Br小于或等于50％。2T≦W≦6T......(1)，Br＝(∑di/L)×100……(2)。(其中，T：熱浸鍍鋅鋼板的厚度，di：在X射線透射試驗中觀察到的第i個氣孔的長度，L：焊縫的長度)。

技術領域

本發明涉及一種將熱浸鍍鋅鋼板彼此進行電弧焊接而制成的焊接部件及其制造方法。

背景技術

熱浸鍍鋅鋼板(熱浸鍍鋅類鋼板)具有良好的耐腐蝕性，因此被用于以建筑部件或汽車部件為首的廣泛的應用中。其中，含有1質量％以上的熱浸鍍Zn-Al-Mg鋼板長期保持優異的耐腐蝕性，因此作為替代現有的、鍍層以鋅為主要成分的熱浸鍍鋅鋼板的材料而需求不斷增加。另外，現有的熱浸鍍鋅鋼板的鍍層中Al的濃度通常為0.3質量％以下(請參考JISG3302)。

當將熱浸鍍鋅鋼板用于建筑部件或汽車部件等時，大多情況下會使用電弧焊接對它們對進行組裝。但是，當對熱浸鍍鋅鋼板進行電弧焊接時，通常會很明顯地產生氣孔，并且電弧焊接性差。所謂氣孔是指包含在焊縫(焊接時一部分基材和熔敷金屬熔合后冷卻凝固的部分)中的氣孔。

由于Zn的沸點比Fe的熔點(約1538℃)低約906℃，因此在進行電弧焊接時產生Zn蒸氣，并且該Zn蒸汽被封閉在焊縫中，從而產生氣孔。當氣孔顯著產生時，會出現焊接強度降低的問題。

下面使用圖8(a)～(c)對由于該氣孔的產生導致焊接強度的降低進行進一步的描述。圖8(a)～(c)是示意性地示出了通過搭接接頭進行角焊的焊接部件的立體圖。這種焊接部件經常被用于建筑部件或汽車部件。另外，為了便于描述，圖8(b)、(c)將焊接部件在上板與下板之間分開示出。

如圖8(a)所示，當將拉伸負荷P施加到通過將下板110和上板130配置在搭接接頭進行角焊而形成的焊接部件100時，可以進行以下描述。即，在這種情況下，如圖8(b)所示，剪切應力τ作用在下板110的表面位置處的焊縫120的剪切面S上。當對焊接部件100施加過大的負荷時，如果焊縫120的剪切強度大于剪切應力τ，則作為基材的上板130或下板110斷裂(基材斷裂)而焊縫120不斷裂。因此，可以獲得所設計的接頭強度。

但是，如圖8(c)所示，當焊縫120中產生氣孔B時，剪切面S的面積減小。因此，當對焊接部件100施加過大的負荷時，焊縫120的剪切強度小于剪切應力τ，焊縫120斷裂，基材不斷裂。在該情況下，出現不能獲得所設計的接頭強度的問題。

特別是，對于要求長期耐用性的部件使用鍍層附著量大于或等于90g/m²厚度的熱浸鍍鋅鋼板。在這種情況下，會出現以下問題：隨著厚度的增加，電弧焊接時的Zn蒸氣量也增加，因此，氣孔的產生變得更加顯著，并且焊縫120的剪切強度也容易降低。

因此，提出一種將焊絲作為電極的脈沖電弧焊接方法，作為抑制在對熱浸鍍鋅鋼板焊接時發生濺射或產生氣孔的方法。根據這種脈沖電弧焊接方法，在通過脈沖弧攪拌熔池(凝固前的焊縫部分)的同時，下壓熔池，熔池變薄，促進Zn蒸汽的排出，抑制氣孔的產生。

例如，專利文獻1公開了一種脈沖電弧焊接方法，其控制焊絲組分以及保護氣體組分，以及諸如峰值電流、峰值期、以及頻率等的脈沖電流波形等，以抑制濺射和氣孔的產生。現有技術文獻

現有專利文獻

專利文獻

專利文獻1：日本公開專利公報“特開2013-184216號公報(2013年9月19日公開)”

發明內容

發明所要解決的問題