[发明专利]一种铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法

说明书

一种铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法，按照下列步骤进行：a、将铝或铝合金镀层热成型钢板料待焊接部位的合金层、过渡层全部去除，同时去除部分基材，构成基材凹槽；b、根据基材成分及基材凹槽深度选取焊丝；c、利用激光填丝焊方式对热成型板料进行焊接；d、将焊接完成的产品件进行淬火。本发明方法既保证了镀层金属不会进入熔池，也保证了填充金属能最大限度的覆盖剥离部位，而且能有效防止边部镀层金属随焊接热循环熔化进入熔池；此外，在保证焊接质量的同时，具有工艺过程容易实施，适合大规模生产制造应用，能保证批量生产的稳定性的特点。

技术领域

本发明涉及一种金属拼焊方法，特别是铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法。

背景技术

裸板热成型钢在热冲压后形成大量氧化皮，虽然可以通过抛丸工序将氧化皮去除，但零件尺寸精度会受到较大影响。铝或铝合金镀层热成型钢的开发成功解决了上述问题，但该类钢产品在激光拼焊时却遇到了如下困难：铝或铝合金镀层会随着焊接过程一起进入熔池，形成强度较低的铁素体相，使得拼焊接头处的机械性能无法满足质量要求。因此，激光焊接过程，采用合适的技术手段来抑制镀层金属的有害作用，对保证良好的拼焊接头机械性能是十分重要的。专利CN101426612B提出了一种利用激光剥离合金层，保留过渡层的方法，以保证镀层热成型钢焊接性能满足质量要求。但这种去除合金层保留过渡层的方法，仍会在焊接过程中引入过渡层金属元素，控制不当很容易引起焊缝机械性能的下降；同时，保留几个微米的过渡层，批量生产稳定实施的难度也比较大。专利106334875A提出了一种利用激光剥离合金层和过渡层，且需将镀层端面加工成适当角度的方法，通过引入镀层端面角度，尽可能的避免铝镀层进入熔池影响接头性能。该方法对镀层端面角度的稳定控制难度很大，一旦工艺波动，后续的焊接过程仍很容易将铝元素带入熔池，使接头机械性能受到影响。还有人提出一种不去除铝硅镀层而直接焊接的方法，该方法对两块焊件的焊接间隙有严格的要求，在实际生产过程中，由于装配和焊件的尺寸波动，焊接间隙在大批量制造时很难保持稳定，一旦间隙低于要求范围，铝元素的有害作用就无法通过填充材料进行抑制，焊接接头的性能将无法满足质量要求；另一方面如果焊接间隙过大，会使激光能量不能被母材充分吸收，影响焊接稳定性。此外，该技术为保证焊缝的奥氏体化，焊丝成分中添加了过多的奥氏体稳定元素，这有可能导致焊缝金属的淬硬倾向降低，对接头处的强度产生不利影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种既能保证接头机械性能满足产品要求，又能保证批量生产稳定性的铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法，按照下列步骤进行：

a、将铝或铝合金镀层热成型钢板料待焊接部位的合金层、过渡层全部去除，同时去除部分基材，构成基材凹槽；

b、根据基材成分及基材凹槽深度选取焊丝；

c、利用激光填丝焊方式对热成型板料进行焊接；

d、将焊接完成的产品件在930-950℃保温300s，以大于30°/s的冷却速度进行淬火。

上述铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法，焊丝成分依据基材成分及基材凹槽深度确定：焊丝成分包括C、Si、Mn、S、P和Fe,其中C、Si、Mn元素的百分比含量为基材成分中C、Si、Mn元素百分比含量的0.8-1.2倍；焊丝成分中的P和S元素的百分比含量不超过基材成分中P和S元素的百分比含量；当基材凹槽深度大于30μm时，焊丝成分中加入0.002-0.012％的B元素。

上述铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法，焊丝成分还包括0.01-0.1％的Cr和0.01-0.1％的Ni。

上述铝或铝合金镀层热成型钢的拼焊制造方法，所述基材凹槽深度为2μm-100μm，基材凹槽宽度W为0.5-3mm。