制造拼焊板的方法技术

一种制造拼焊板的方法包括使一对待焊接物体彼此接触。该物体由具有不同厚度或强度的不同材料形成。该方法还包括调节辐射激光束的热输入并且使用光学棱镜在焊接方向上将辐射激光束分开成前激光束和后激光束。该方法还包括通过将前激光束和后激光束依次辐射到该一对待焊接物体且同时将填充焊丝供应到该一对待焊接物体的焊接区域来形成焊接部。

Method of manufacturing tailor welded blanks

A method of manufacturing tailor welded blanks includes making a pair of welded objects contact each other. The object is formed of different materials with different thickness or strength. The method also includes adjusting the heat input of the radiated laser beam and using an optical prism to separate the radiated laser beam into a front laser beam and a rear laser beam in the welding direction. The method also includes forming a welding part by radiating the front laser beam and the rear laser beam successively to the welding object pair and supplying the filler wire to the welding area of the welding object pair.

【技术实现步骤摘要】
制造拼焊板的方法
本公开涉及一种通过连接具有不同厚度或不同材料的钢板来制造拼焊板的方法，并且更具体地涉及这样一种制造拼焊板的方法，其中当使用镀覆钢板制造拼焊板时可以改进焊接部的品质并且可以缩短拼焊板的制造时间。
技术介绍
最近，随着环境和安全条例的加强，车辆要求不断加强。也就是说，为了应对提高燃料效率和碰撞安全性的轻量化要求，增加了高强度钢(例如包括先进高强度钢(“AHSS”))的应用。当制造车体时，应用高强度的部件以便增强侧面碰撞的刚性。特别是在电动车辆的情况下，为了保护电池，与常规的内燃机车体相比，侧面碰撞柱具有更重要的作用。为此，应用热压成型(“HPF”)技术的超高强度钢的使用正在增加。作为碰撞构件应用的部件通常分为两种。作为第一种，存在能量吸收构件，该能量吸收构件通过变形吸收从外部施加的冲击。代表性地，能量吸收构件对应于前侧构件的前部、后侧构件的后部和B柱的下部。作为第二种，存在几乎没有变形的防侵入构件。例如，由于在发生车辆碰撞时必须固定乘客所在的乘客舱，所以应用于乘客舱的大多数碰撞构件对应于防侵入构件。代表性地，防侵入构件对应于前侧构件的后部、后侧构件的前部和B柱的上部。通过将HPF技术应用于防侵入构件正在迅速增加，并且将具有较高延伸率的先进高强度钢应用于能量吸收构件，这改进了碰撞性能。能量吸收构件和防侵入构件通过焊接彼此耦接，然后形成部件，诸如前侧构件、后侧构件和B柱。这里，主要使用拼焊板(“TWB”)方法。TWB方法涉及一系列过程，其中通过将具有不同厚度、强度和材料的钢板切割成期望的形状来制造部件；焊接切割钢板并压制成型所焊接的钢板；并且通常包括切割钢板、用激光焊接所切割的钢板以及冲切(blanking)所焊接的钢板。这种TWB方法可以生产通过焊接具有不同厚度或不同材料的钢板而形成的构件，以便具有制造与钢板相比具有高刚性结构、长寿命和精确尺寸的构件所需的特性。所得到的构件可以应用于结构的制造，诸如车辆或电动列车的车体面板。特别是在汽车行业中，需要高生产率、低成本和低重量。在用于制造常规车体面板的结构的成型方法中，通过分别切割和成型钢板然后点焊钢板来制造部件。当与该成型方法相比时，TWB方法具有许多优点，包括部件数量减少、车体重量减少、制造成本降低、品质改进、碰撞稳定性改进和车体结构简化。当使用具有Al-Si或Zn镀层的镀覆钢板制造拼焊板时，镀层被引入焊接部并且因此可能降低焊接部的物理性质。因此，开发了一种用激光焊接镀覆钢板的技术。得到的焊接部使用填充焊丝具有完整的马氏体结构。因此，防止了焊接部的品质劣化。为了形成焊接部的马氏体结构，需要30KJ/m或更多的激光的热输入。如果施加过高的激光的热输入以确保焊接部的品质，则发生熔断并且因此可能导致焊接部的缺陷。因此，需要开发一种将足够的热输入供应至焊接部以便在确保焊接品质的同时防止熔断缺陷的技术。已经提供了以上描述以辅助理解本公开的背景，并且不应将其解释为本领域技术人员已知的常规技术。
技术实现思路
因此，鉴于上述问题提出了本公开，并且本公开的目的是提供一种制造拼焊板的方法，其中，使用填充焊丝由激光来焊接镀覆钢板以便在最小化缺陷(诸如熔断等)的同时改进焊接部的品质。本公开的另一目的是提供一种制造拼焊板的方法，其中，在不从镀覆钢板去除镀层的情况下焊接镀覆钢板，以便缩短拼焊板的制造时间并改进焊接部的品质。根据本公开，上述和其它目的可以通过提供一种制造拼焊板的方法来实现，该方法包括：使一对待焊接物体彼此接触，该一对物体由具有不同厚度或强度的不同材料形成；调节辐射激光束的热输入，并且使用光学棱镜在焊接方向上将辐射激光束分开成前激光束和后激光束；以及通过将前激光束和后激光束依次辐射到该一对待焊接物体上且同时将填充焊丝供应到该一对待焊接物体的区域来形成焊接部。激光束的分开可以包括使用光学棱镜将辐射激光束分开成前激光束和后激光束使得前激光束的热输入是辐射激光束的热输入的40％至60％。在热输入的调节中，辐射激光束的热输入是30kJ/m至130kJ/m并由等式Q＝η(P/V)来计算，其中Q可表示热输入(kJ/m)，η可表示待焊接物体的吸收系数，P可表示激光束输出(k/w)，并且v可表示焊接速度(m/min)。在辐射激光束的分开中，辐射激光束可以被分开成前激光束和后激光束使得前激光束和后激光束具有相同的热输入。在辐射激光束的分开中，辐射激光束可以被分开成前激光束和后激光束使得在焊接方向上依次辐射到一对待焊接物体上的前激光束和后激光束之间的光束距离在大约1.12mm至5mm的范围内。该一对待焊接物体可以是具有不同厚度或强度的一对镀覆钢板并且包含0.19wt％至0.25wt％的C、0.20wt％至0.40wt％的Si、1.10wt％至1.60wt％的Mn、0.03wt％或更少的P、0.015wt％或更少的S、0.10wt％至0.60wt％的Cr、0.0008wt％至0.0050wt％的B、剩余wt％的Fe和其他不能避免的杂质，每个镀覆钢板具有Al-Si镀层。填充焊丝可以包含0.6wt％至0.9wt％的C、0.3wt％至0.9wt％的Mn、1.6wt％至3.0wt％的Ni、剩余wt％的Fe和其他不能避免的杂质。附图说明从以下结合附图的详细描述中将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征和其他优点，在附图中：图1是示出了根据本公开的一个实施例的制造拼焊板的方法的视图；图2是示出了根据本公开的一个实施例的光束之间的距离的视图；图3是示出了当热输入超过130kJ/m时焊接部的熔断的发生的照片。图4是示出了根据本公开的一个实施例的焊接部的照片；图5是示出了根据各种测试示例和设定不同的光束距离的比较示例的激光束输出的热输入的曲线图；图6是示出了根据焊接速度的热输入的曲线图；图7是示出了根据光束距离的焊接速度与焊接部宽度之间的关系的曲线图；图8是示出了根据前激光束与后激光束的热输入比的拉伸测试中的断裂位置和焊接部的截面的表；以及图9示出了根据本公开的测试示例2和比较示例1的焊接部的截面和硬度。具体实施方式现在将详细参考本公开的示例性实施例，在附图中示出了其示例。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。可以引用在其他附图中陈述的内容，并且被判断为对于本领域技术人员而言显而易见或者重复的内容将被省略。本公开的特征在于一个激光束被分成前激光束和后激光束。前激光束熔化一对待焊接物体，即，Al-Si镀覆钢板和填充焊丝。后激光束激活熔化区域的搅动，并因此引起焊接部中的Al-Si镀层分布的均匀化，从而改进焊接部的品质。图1是示出了根据本公开的一个实施例的制造拼焊板的方法的视图。如图1中示例性所示，根据本公开的一个实施例的制造拼焊板的方法包括：使一对待焊接物体100彼此接触；调节辐射激光束10的热输入并将辐射激光束10分成前激光束11和后激光束12；以及在供应填充焊丝300的同时焊接待焊接物体100。在焊接的准备中，一对待焊接物体100被放置成彼此接触。物体100由不同的材料形成，厚度或强度中的至少一个不同。在本公开中，待焊接物体100主要采用具有硬化性(hardenability，淬透性)的硼钢板作为用于热冲压的拼焊板的基材。Al-Si镀层被用作待焊接物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造拼焊板的方法，包括以下步骤：使一对待焊接物体彼此接触，所述一对待焊接物体由具有不同厚度或强度的不同材料形成；调节辐射激光束的热输入，并且使用光学棱镜在焊接方向上将所述辐射激光束分开成前激光束和后激光束；以及通过将所述前激光束和所述后激光束依次辐射到所述一对待焊接物体且同时将填充焊丝供应到所述一对待焊接物体的区域来形成焊接部。

【技术特征摘要】
2017.12.01 KR 10-2017-01639371.一种制造拼焊板的方法，包括以下步骤：使一对待焊接物体彼此接触，所述一对待焊接物体由具有不同厚度或强度的不同材料形成；调节辐射激光束的热输入，并且使用光学棱镜在焊接方向上将所述辐射激光束分开成前激光束和后激光束；以及通过将所述前激光束和所述后激光束依次辐射到所述一对待焊接物体且同时将填充焊丝供应到所述一对待焊接物体的区域来形成焊接部。2.根据权利要求1所述的方法，其中，分开所述辐射激光束的所述步骤还包括：使用所述光学棱镜将所述辐射激光束分开成所述前激光束和所述后激光束使得所述前激光束的热输入是所述辐射激光束的热输入的40％至60％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在调节所述热输入的所述步骤中，所述辐射激光束的所述热输入为30kJ/m至130kJ/m并由等式Q＝η(P/v)来计算，其中，Q表示热输入，η表示待焊接物体的吸收系数，P表示激光束输出，并且v表示焊接速度。4.根据权利要求2所述的方法，其中，在分开所述辐射激光束...

【专利技术属性】
技术研发人员：金昭延，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR