[發(fā)明專利]一種提高高強(qiáng)塑積中錳鋼激光焊接接頭塑性的熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810121644.4
• 申請(qǐng)日: 2018-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108356417B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭云;曹洋;趙琳;田志凌;馬成勇;齊彥昌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號(hào): B23K26/32
• 分類號(hào): B23K26/32;B23K26/60;B23K26/12;B23K26/70
• 代理公司: 北京中安信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11248
• 代理人: 張小娟

本發(fā)明涉及焊接及焊后熱處理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種提高高強(qiáng)塑積中錳鋼激光焊接接頭塑性的熱處理方法，該高強(qiáng)塑積中錳鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C:0.05～0.45wt.％、Mn:4.50～8.00wt.％、Si:0.01～2.50wt.％、Al：0～3.00wt.％、P:≤0.02wt.％、S:≤0.02wt.％、Nb:0～0.02wt.％、V:0～0.30wt.％、Ti:0～0.30wt.％，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素；該方法包括如下步驟：焊接后對(duì)焊接接頭進(jìn)行熱處理，采用真空熱處理爐，熱處理溫度設(shè)定在650～750℃，到達(dá)設(shè)定溫度后將工件放入爐中，透保5±2min，保溫時(shí)間為10min～3h；達(dá)到保溫時(shí)間后將焊接接頭從爐中取出，空冷至室溫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接及焊后熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種提高高強(qiáng)塑積中錳鋼激光焊接接頭塑性的熱處理方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，環(huán)境污染嚴(yán)重導(dǎo)致空氣質(zhì)量惡化，因此提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性、降低能源消耗成為汽車行業(yè)的根本目標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)使用新一代先進(jìn)高強(qiáng)鋼能夠通過(guò)降低車身重量達(dá)到以上兩個(gè)目標(biāo)，因此汽車鋼的開(kāi)發(fā)成為汽車行業(yè)發(fā)展的根本途徑。以中錳鋼為代表的新一代汽車鋼由于具備良好的強(qiáng)度和塑韌性結(jié)合能力，而受到廣泛關(guān)注。

而激光焊接是汽車行業(yè)中不可或缺的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前使用較為廣泛的汽車鋼主要是DP鋼、TRIP鋼、馬氏體鋼和普通的低合金高強(qiáng)度，采用的焊接方法主要是電阻點(diǎn)焊、激光焊接、鎢極氬弧焊等。傳統(tǒng)的高強(qiáng)鋼在激光焊接時(shí)存在焊縫區(qū)硬化、熱影響區(qū)軟化等問(wèn)題，造成拼焊板在后續(xù)的沖壓成型等工序中出現(xiàn)在接頭處失效情況，而對(duì)于以中錳鋼為代表的新一代汽車鋼的激光焊接及接頭熱處理目前并沒(méi)有太多報(bào)道，因此對(duì)于這種高強(qiáng)塑積中錳鋼采用何種方法焊接及熱處理方法能夠得到高質(zhì)量、高性能的焊接接頭成為急需解決的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)中，有關(guān)高強(qiáng)塑積中錳鋼目前采用的熱處理工藝工作都是圍繞母材進(jìn)行的，對(duì)于焊接接頭的熱處理并沒(méi)有相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種提高高強(qiáng)塑積中錳鋼激光焊接接頭塑性的熱處理方法，提高其綜合力學(xué)性能，解決接頭淬組織過(guò)硬等問(wèn)題，同時(shí)提高其沖壓成型性能，特別適合如中錳鋼等淬透性較好的鋼。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了以下技術(shù)方案：

一種提高高強(qiáng)塑積中錳鋼激光焊接接頭塑性的熱處理方法，

a.該高強(qiáng)塑積中錳鋼的化學(xué)成分按重量百分比為C: 0.05～0.45wt.％、Mn:4.50～8.00wt.％、Si:0.01～2.50wt.％、Al：0～3.00 wt.％、P:≤0.02wt.％、S:≤0.02wt.％、Nb:0～0.02wt.％、V:0～0.30wt.％、 Ti:0～0.30wt.％，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素；

該方法包括如下步驟：

b.將上述高強(qiáng)塑積中錳鋼對(duì)接后進(jìn)行激光焊接；

c.焊接后對(duì)焊接接頭進(jìn)行熱處理，是將熱處理爐加熱到650～750 ℃后將工件放入爐中，透保5±2min，保溫10min～3h；

d.達(dá)到保溫時(shí)間后將焊接接頭從爐中取出，空冷至室溫。

步驟b中，高強(qiáng)塑積中錳鋼鋼板的坡口加工選用I型坡口；焊接前，對(duì)鋼板進(jìn)行打磨、丙酮擦洗，去除油污等雜質(zhì)，采用合適的夾具對(duì)工件進(jìn)行固定，然后采用光纖激光器進(jìn)行全熔透焊接。

步驟b中，高強(qiáng)塑積中錳鋼鋼板的厚度為≤3mm時(shí)，焊接使用的激光功率為1～2kW，焊接速度為1.2～3.6m/min。

步驟b中，高強(qiáng)塑積中錳鋼鋼板的厚度為3～8mm時(shí)，焊接使用的激光功率為4～6kW，焊接速度為1.8～5.4m/min。