[發(fā)明專利]一種1500MPa級雙面非等厚鋁-硅鍍層熱成形鋼及其電阻點焊的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011460716.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112695250A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉東亞;王偉峰;劉永剛;詹華;崔磊;張軍;計遙遙;晉家春
• 申請（專利權(quán)）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/22;C22C38/32;C23C2/12;C23C2/40;C23C2/28;B23K11/11;B23K11/36
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 許瑞祥

本發(fā)明公布了一種1500MPa級雙面非等厚鋁?硅鍍層的熱成形鋼產(chǎn)品及其電阻點焊方法，通過對原材料生產(chǎn)過程中熱浸鍍工序鋁?硅鍍層厚度的雙面非等厚控制，實現(xiàn)鋼板一面厚度為“3～19μm”，該側(cè)鍍層定義為“鍍層1”，另一面厚度為“20～33μm”，該側(cè)鍍層定義為“鍍層2”的雙面非等厚鍍層厚度的熱成形鋼產(chǎn)品。在熱沖壓零部件生產(chǎn)過程中，對搭接接頭進行合理的布置：工件鍍層2作為與焊接電極的接觸面，而工件鍍層1作為零部件之間的接觸面。本發(fā)明的產(chǎn)品在提升傳統(tǒng)鋁?硅鍍層熱成形鋼冷彎性能的同時，可以解決新型鋁?硅鍍層熱成形鋼電阻點焊電極壽命不足的問題，有效提升鋁?硅鍍層熱成形鋼的冷彎性能和電阻點焊時的電極的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種1500MPa級雙面非等厚鋁-硅鍍層的熱成形鋼產(chǎn)品及其電阻點焊方法。

背景技術(shù)

電阻點焊由于具有生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，已經(jīng)在汽車工業(yè)中被廣泛使用，同時也是熱成形零部件焊裝時最為主要的焊接方法之一。

CN101583486B專利提供了一種熱沖壓涂覆鋼片材產(chǎn)品及其制備方法。該專利產(chǎn)品是常規(guī)厚度鋁-硅鍍層熱成形鋼產(chǎn)品，使用的熱沖壓涂覆鋼片材的預(yù)涂層厚度為20～33μm，工業(yè)上一般采用25μm厚度的預(yù)涂層。熱沖壓成形后，構(gòu)件覆蓋有30～40μm的涂層，該涂層為4層結(jié)構(gòu)(具體參見CN101583486B專利)，已經(jīng)在汽車行業(yè)的車身安全件上實現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用，總所周知，該專利有效實施為大大提高了汽車車身的剛度和強度，可有效保護乘車人員的安全性，為汽車工業(yè)的進步做出了突出的貢獻。

隨著汽車工業(yè)對安全性的要求越來越高，對于鋁-硅鍍層熱成形鋼零部件的的吸能的要求越來越高，冷彎角作為熱成形零部件吸能的最重要的指標之一，CN101583486B專利所述的產(chǎn)品已不能完全滿足現(xiàn)有汽車工業(yè)對鋁-硅鍍層熱成形鋼零件冷彎角的越來越嚴苛的要求。針對如何在上述專利產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，在不增加或少量增加工業(yè)生產(chǎn)難度的前提下，有效解決冷彎角不能滿足日益嚴苛標準的要求，CN108588612A專利發(fā)明一種1500MPa級新型鋁-硅鍍層熱成形鋼，上述專利產(chǎn)品采用薄鋁-硅鍍層設(shè)計，該專利熱沖壓成形用預(yù)涂鍍鋼板的總厚度為0.5mm～3.0mm，所述預(yù)涂層的厚度為3～19μm，優(yōu)選為12～18μm。熱沖壓以后的零部件鍍層結(jié)構(gòu)為三層結(jié)構(gòu)或不連續(xù)的四層結(jié)構(gòu)(具體參見CN108588612A專利)該發(fā)明專利所述產(chǎn)品的熱成形零件最大冷彎角較傳統(tǒng)鋁-硅提升1～7°，初步給出了滿足現(xiàn)有汽車工業(yè)對鋁-硅鍍層熱成形鋼零件冷彎角的要求的理論方向。

為進一步實現(xiàn)上述專利的工業(yè)化應(yīng)用，本專利發(fā)明人所屬企業(yè)，在充分授權(quán)的條件下，開展了CN108588612A專利所述產(chǎn)品的工業(yè)化試生產(chǎn)，并對CN108588612A專利產(chǎn)品開展了大量的電阻點焊實驗研究。根據(jù)反復(fù)的科學(xué)的實驗，發(fā)現(xiàn)采用上述專利所述的產(chǎn)品，并在可探索的較優(yōu)的焊接工藝下，普遍情況下載連續(xù)焊接超過100個焊點時，電極就發(fā)生了失效，無法獲得有效的焊點，導(dǎo)致零件焊接發(fā)生失效。經(jīng)過大量的重復(fù)性驗證和系統(tǒng)的原因分析，發(fā)現(xiàn)CN108588612A專利產(chǎn)品在焊裝工序電阻點焊時，因表面是三層鍍層結(jié)構(gòu)，相對于傳統(tǒng)鍍層其最外層不產(chǎn)生或是不連續(xù)或，該層會客觀導(dǎo)致焊接過程中，鍍層表面與電極接觸時，存在較高的接觸電阻，在焊接階段，該不連續(xù)鍍層會與電極表面產(chǎn)生不均衡、不可控的接觸電阻熱，導(dǎo)致電極端面的局部熔化和工件表面不連續(xù)鍍層的局部脫落，在重復(fù)的該焊接熱循環(huán)條件下，電極端面的金屬產(chǎn)生不可控的變形和凹坑，電極過早發(fā)生失效，進而導(dǎo)致焊點失效。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種1500MPa級雙面非等厚鋁-硅鍍層的熱成形鋼產(chǎn)品及其電阻點焊方法，可以解決新型鋁-硅鍍層熱成形鋼電阻點焊電極壽命不足的問題，有效提鋁-硅鍍層熱成形鋼的冷彎性能和電阻點焊時的電極的壽命。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種1500MPa級雙面非等厚鋁-硅鍍層熱成形鋼及其電阻點焊的方法，通過以下步驟進行實施，并對具體的步驟進行說明：

1)雙面非等厚鋁-硅鍍層熱成形鋼產(chǎn)品制備：