[發明專利]一種鋁-硅預鍍層鋼板激光焊接用焊絲及鋁-硅預鍍層鋼板激光拼焊構件及其生產方法

在審

• 申請號: 202210625063.0
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN114871633A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 計遙遙;王偉峰;成昌晶;崔磊;李子濤;周世龍;鄧宗吉
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23K35/30
• 分類號: B23K35/30;B23K26/21
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 尹婷婷

本發明公開了一種鋁?硅預鍍層鋼板焊接用焊絲及鋁?硅預鍍層鋼板激光拼焊構件及其生產方法，所述焊絲包括以下重量百分比的成分：C：0.10?0.22％，Si：0.20?0.50％，Mn：2.0?3.5％，Ni：3.0?7.0％，Cr：2.0?3.0％，Nb：0.020～0.030％，余量為Fe和不可避免的雜質，將鋁?硅預鍍層鋼板采用本發明所述的鋁?硅預鍍層鋼板激光焊接用焊絲，采用激光填絲焊接的方法進行激光拼焊，拼焊完成的坯料再進行熱成形，這樣得到的鋁?硅預鍍層鋼板激光拼焊構件的接頭處具有優良的機械性能，滿足熱成形激光拼焊板的性能要求，同時焊縫的耐蝕性顯著提高。

技術領域

本發明屬于預鍍層鋼板焊接技術領域，具體涉及一種鋁-硅預鍍層鋼板焊接用焊絲及鋁-硅預鍍層鋼板激光拼焊構件及其生產方法。

背景技術

近年以來，伴隨著更為嚴苛的汽車排放法律法規的施行，汽車制造商需要研發生產出更為節能減排的汽車產品。汽車的輕量化是實現節能減排最為有效的途徑之一，一般情況下燃油車整車重量每下降10％，相應的能夠減少5-10％的排放。為實現車身輕量化的同時不降低汽車的安全性，先進高強度汽車零部件目前廣泛的應用于汽車車身的制造。由于抗拉強度超過1000MPa的冷成形超高強鋼在沖壓過程中面臨高回彈、成形尺寸精度不足及對沖壓模模具磨損嚴重等問題，導致其在車身安全部件上的應用受到局限。熱沖壓成形技術具有零件尺寸精度高、成形性能好、強度級別高、沖壓所需噸位小等優點。目前1500MPa級別的裸板和鋁硅預鍍層熱成型零部件已經廣泛應用在汽車車身上，如A柱、B柱、C柱、門框加強梁、前圍橫梁、左右縱梁、車門保險杠等安全件。隨著車廠對輕量化和安全性的進一步提高，目前1800MPa級別的熱成形鋼已經實現量產，并在中高端車型的車門保險杠和前后防撞梁等零部件上得以應用。

電阻點焊雖然具有生產效率高、易于實現自動化等優點，但是對于鋁硅預鍍層熱成形鋼的焊接存在可焊性窗口窄、電極壽命差等問題，再加上焊點處具有明顯的軟化區域且易出現脆硬組織，接頭性能無法保證。

隨著車身碰撞性能要求以及NVH水平的提升，鋁硅預鍍層鋼板激光拼焊連接方法受到了廣泛關注。但是鋁硅預鍍層板在激光拼焊過程中，鍍層金屬熔化后進入焊縫，Al元素容易與焊縫中Fe形成脆性的Fe-Al化合物，同時，Al元素富集使得焊接區金屬不能完全奧氏體化，成形后形成馬氏體和鐵素體雙相組織，降低接頭強度。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁-硅預鍍層鋼板激光焊接用焊絲，使用該焊絲后，無需對焊接區的鋁-硅鍍層進行預處理，利用激光填絲的焊接方法即可獲得具有優良機械性能和耐蝕性能的拼焊構件。

本發明的目的還在于提供一種鋁-硅預鍍層鋼板激光拼焊構件及其生產方法，通過將鋁-硅預鍍層鋼板采用本發明所述的鋁-硅預鍍層鋼板激光焊接用焊絲，采用激光填絲焊接的方法進行激光拼焊，拼焊完成的坯料再進行熱成形得到。這樣得到的鋁-硅預鍍層鋼板激光拼焊構件的接頭處具有優良的機械性能，滿足熱成形激光拼焊板的性能要求，同時焊縫的耐蝕性顯著提高。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種鋁-硅預鍍層鋼板激光焊接用焊絲，所述焊絲包括以下重量百分比的成分：C：0.10-0.22％，Si：0.20-0.50％，Mn：2.0-3.5％，Ni：3.0-7.0％，Cr：2.0-3.0％，Nb：0.020～0.030％，余量為Fe和不可避免的雜質。

當鋁-硅預鍍層鋼板的鍍層總重量t為100g/m²＞t≥20g/m²時，所述焊絲包括以下重量百分比的成分：C：0.18-0.22％，Si：0.20-0.50％，Mn：2.0-2.5％，Ni：3.0-5.0％，Cr：2.0-2.5％，Nb：0.020～0.030％，余量為Fe和不可避免的雜質。