[发明专利]用于点焊的铝合金薄板

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金薄板，所述薄板适于用来作为汽车车辆的车身用薄板，并且，非常适于采用连续电阻点焊进行焊接。

背景技术

在用作运输工具的汽车车辆中，一直将减少重量作为一个发展目标，减少重量非常有助于增加运输量和降低能量消耗，而且还促进环境保护。

铝合金材料重量轻，可成形性好，以及通过表面处理具有耐腐蚀性，而且，所述材料依据其化学组成和加工条件又可具有高强度，因此，已提议用这种铝合金替代普遍采用作为汽车车身用薄板的薄钢板，从而，使成品汽车重量降低。

由于某种具有高效率的生产方法的出现，通用的产品如汽车如今已能够进行大批量生产。即，将汽车车辆的车身形状分成多个预定片段，之后，对与每个此类片段相对应的车身用薄板进行冲压，以便制备出冲压的片段，然后，将所述冲压片段与相配合的邻接片段并排搭接起来，之后，实施电阻点焊，通过重复的搭接和焊接，最终就制造出一个完整的车身。此处所提及的电阻点焊是一种下面将作更详细介绍的电阻型焊接方法。所使用的是由一种Cu合金制成的电极薄片(下面也称作电极)，而且，采用两个电极一前一后地将两个冲压后的片段的搭接边部分牢牢夹住并且紧贴压住，之后，向所述电极通入大容量的电流，结果，在短时间内由电极产生大量的热。因此，在所述冲压后的片段的搭接边的给定表面上，就形成了热熔池或者通常所称作的熔核。而且，通过熔核的最终凝固，将所述两个冲压后的片段沿着它们各自的搭接边焊接一起。采用这种电阻点焊的生产系统是有利的，原因在于生产线可实现自动化。

这种生产系统目前普遍用于传统的薄钢板的焊接，因为薄钢板非常适合于采用连续方式进行电阻点焊，也就是说，在需要对电极薄片修整之前，可进行10,000～20,000个焊点的连续焊接。

最近，已将Al-Mg系的铝合金薄板看作是所述薄钢板的替代品。这种合金薄板具有优异的耐腐蚀性、强度和可成形性。

然而，这种铝合金薄板与薄钢板相比，其电阻率较小而导热性较好，而且，此外，在与相应的电极薄片共同作用时，容易发生咬合。这种合金薄板不能确保能够以满足大批量生产的连续焊接方式进行电阻点焊。

为了解决这一问题或者改善连续电阻点焊时的焊接性，迄今已提出了几种技术方法，例如，其中一种技术的目标在于提供一种铝合金薄板，该薄板含有0.5～6wt.％Mg，而且，其在20℃下的电阻率为5.5μΩ.cm或更高(日本未审专利申请公开5-279781)。另一种技术的目标在于提供一种方法，该方法中，通过化学腐蚀，将Al-Mg系或者Al-Mg-Si系列的铝合金薄板的两表面上的氧化物膜去除，之后，在大气环境中加热所获得的合金薄板，以便在两表面上形成均匀的氧化物膜(日本未审专利申请公开6-55280)。

然而，电极薄片的表面与将要进行电阻点焊的部分铝合金薄板反应，最终会在其表面上形成一个不利的合金层，而且使得电极薄片的端部发生变形，结果，造成所施加的电流很难保持在稳定值，因此，电阻点焊很难连续进行，甚至采用上述技术，这些困难也不能令人满意地加以克服。

发明公开

本发明的提出是连续研究工作的结果，本发明人已发现，可以使电极薄片的表面上难以形成由电极中的Cu与将要进行电阻点焊的铝合金薄板反应所产生的合金层，尤其是在将一种颗粒状金属间化合物的密度预先设定为一特定值时，更可以做到这一点。规定所述化合物存在于与电极紧贴压靠一起的所述合金薄板的一个表面层中。

因此，本发明的一个基本目的是提供一种用于汽车的铝合金薄板，该合金薄板进行连续电阻点焊时表现了稳定的焊接性，而电极薄片的端部发生变形的可能性很小。

更具体地，本发明提供一种具有优异的连续电阻点焊的焊接性能的汽车车身板用铝合金薄板，所述铝合金薄板包括一个其合金组成中包含2-6wt％Mg，0.15～1.0wt.％Fe和0.03～2.0％Mn以及余量为铝和不可避免的杂质的初始铝合金薄板，还包括一个覆盖在将与点焊中使用的电极紧贴压靠一起的初始铝合金薄板的一个表面上的表面层，所述表面层包含一种颗粒状金属间化合物，所述金属间化合物的粒子直径为0.5μm或更大，密度为4,000个粒子/mm²或更高。

实施本发明的最佳方式