[发明专利]复合产品

说明书

技术领域

本公开大致涉及一种复合产品，且更特别地涉及一种包括由点焊接头结合的钢基板的复合产品。

背景技术

电阻点焊可以被用于结合钢基板。通常，电阻点焊可以包括利用力将工件(例如要被结合的钢基板)夹在两个电极之间，以及在一时间段内让电流从一个电极流出，通过该工件，达到第二个电极以由此完成电回路。电流在电极到工件处以及基板到基板搭接界面处由于工件中电阻产生热量。热量在基板间搭接界面处瞬间融化了钢基板以形成焊接熔核，即点焊接头，且由此结合钢基板。

经由这样的焊接形成的电焊接头可能在经受拉伸剪切载荷的多次循环时疲劳。然而，实质上没有裂纹、特别是源自基板间搭接界面的裂纹的电焊接头大致呈现优秀的焊接强度和疲劳寿命。

发明内容

一种复合产品，包括：第一钢基板；第二钢基板，布置为与所述第一钢基板接触以在它们之间限定搭接界面；以及点焊接头，在所述搭接界面处渗入所述第一钢基板和所述第二钢基板以由此结合所述第二钢基板到所述第一钢基板。第一钢基板在点焊接头附近具有带边界的热影响区，其中边界和搭接界面在它们之间限定大于约75°的角度。

在一个变式中，第二钢基板在点焊接头附近具有带第二边界的第二热影响区，其中第二边界和搭接界面在它们之间限定大于约75°的第二角度。

在另一变式中，第一钢基板和第二钢基板各自由先进高强度钢形成。此外，边界从搭接界面延伸，且在边界和搭接界面之间的角度为从约80°到约120°。此外，第二边界从搭接界面延伸，且第二角度为从约80°到约120°，从而热影响区和第二热影响区组合形成实质沙漏形状。

复合产品展示良好的高周疲劳寿命。也就是说，复合产品被优化为承受施加到第一钢基板和第二钢基板的每一个的拉伸剪切负荷的高数量循环。更特别地，在热影响区和搭接界面之间的角度延缓了裂纹在点焊接头中的传播，且由此延长了复合产品的工作寿命。也就是说，角度和得到的热影响区的形状将边界与点焊接头中的最小能量释放和应力强度的方向对齐，以最小化裂纹生长速度和最大化点焊接头的疲劳寿命。由此，角度沿着热影响区的边界偏斜和传播搭接界面处发源的任意裂纹，且由此最小化复合产品的裂纹生长速度。由此，复合产品适用于需要优秀拉伸强度、疲劳强度和疲劳寿命但是不伴随着增加钢基板的厚度的应用。

当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本公开的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本公开的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是包括通过点焊接头结合到第一钢基板的第二钢基板的复合产品的示意性横截面视图；

图2是图1的复合产品的另一变式的示意性立体横截面视图；以及

图3是图1和2的复合产品的第一钢基板和第二钢基板的一部分的放大微结构视图。

具体实施方式

参考附图，其中相同的参考标号指示相同的部件，复合产品大致示出在图1中10处。如下文更详细地描述，复合产品10可以用于需要通过点焊接头16结合到第二钢基板14的第一钢基板12具有最大疲劳寿命的应用。例如，复合产品10可以被用于需要焊接部件的机动车应用。然而，复合产品10还可以被用于非机动车应用，譬如，但并不局限于，航空、铁路和建筑应用。

如图1所示，复合产品10包括第一钢基板12。第一钢基板12可以由用于复合产品10的期望应用的任意适当的钢形成。例如，第一钢基板12可以由这样的钢形成，譬如但并不局限于：低碳钢；高强度低合金(HSLA)钢(包括铁素体和钛、钒和/或铌的碳化物和/或氮化物析出)；先进高强度钢(AHSS)；及其组合。特别地，第一钢基板12可以由适当改进的高强度钢形成，包括但并不局限于，包括铁素体和马氏体的双相(DP)钢；包括铁素体和马氏体和/或贝氏体的相变诱导塑性(TRIP)钢；包括铁素体、马氏体、贝氏体以及钛、钒和/或铌的碳化物和/或氮化物析出的混合相(CP)钢；马氏体钢；及其组合。

再次参考图1，第一钢基板12可以具有第一厚度18，其根据复合产品10的期望应用选择。例如，第一厚度18可以从约0.5mm到约6mm。特别地，对于机动车应用，第一钢基板12的第一厚度18可以从约1mm到约3mm。