铝基镀覆坯料及其制造方法技术

本发明专利技术的一实施例公开一种铝基镀覆坯料，其包括：第一镀覆钢板；第二镀覆钢板，其与所述第一镀覆钢板连接；以及接头，其在所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板的边界，连接所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板。一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板。一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝基镀覆坯料及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种铝基镀覆坯料及其制造方法。

技术介绍

[0002]车辆使用具有各种强度的部件。例如，在车辆碰撞或倾覆时应吸收能量的部分需要较低的强度，而需要保持形状以确保乘车者生存空间的部分需要较高的强度。
[0003]如果碰撞时应吸收能量的部分的强度过高，就无法适度吸收冲击能量并照搬传递到其它部分，因此反而会导致将过度的冲击传递到乘车者和车辆其它部件的问题。
[0004]车辆不断需要轻量化和降低成本，随之一个部件需要具有部分彼此不同的两种强度。
[0005]即，部件的某些区间为了保护乘车者而需要高强度，而某些区间则为了吸收冲击能量而需要相对较低的强度。
[0006]所述部件的典型例子就是汽车的B柱。所述B柱下部要求相对较低的抗拉强度，上部则要求较高的抗拉强度。需要不同强度的原因在于，车辆碰撞时同时需要以高强度维持形状的部分(倾覆时应支撑车顶的上部)和被碾压时吸收冲击的部分(与其它车辆侧面碰撞的可能性较高的下部)。
[0007]另外，为了确保稳定的空间以防止乘车者受伤，B柱上部必须维持形状，因此需要高强度。如果未能确保B柱的上部强度，当车辆倾覆时车顶就会掉下来，对乘车者的安全构成极大威胁。但是B柱下部则需要通过变形吸收冲击能量，因此要求相对低的强度。因为如果B柱下部也具有高强度，侧面碰撞时就无法吸收冲击能量而使冲击传递到其它结构材料。
[0008]具体要求的强度根据车辆的类型或形状而不同，但是B柱上部要求约1500MPa的抗拉强度，而B柱下部要求约500至1000MPa的抗拉强度。
[0009]传统的做法也有用低强度材料形成部件，然后在需要高强度的部分附着另外的加强件的方法，但是当一个部件分区间需要不同强度时，上部使用硬化性高的材料(或是厚度大的材料)，下部使用低强度和硬化性低的材料(或是厚度小的材料)，进而用激光接合两种材料制成坯料，并且通过热冲压工序制作最终产品。
[0010]另一方面，拼焊板(TWB；tailor welded blakns)是通过将材质和厚度中的一个或多个不同的至少两种钢板材料接合而成的部件。所述TWB用钢板材料在表面使用Al
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Si镀覆层。
[0011]但是，当用激光接合镀覆钢板时，镀覆层的成分会渗入接合(接头)部的熔池内，因此结合部会具有与母材不同的物理性质。当镀覆层为铝
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硅(Al
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Si)或锌(Zn)基时，在激光接合过程中镀覆层成分会混入接合部中，从而使机械性能下降。
[0012]对此，可以通过填充焊丝的成分来解决接合部的强度变低现象或使其最小化，但混入的镀覆层成分(Al)因材料(镀覆附着量大的材料)和接合条件(高接合速度)而无法与母材均匀稀释，从而导致发生偏析等问题，因此仅由填充焊丝成分的效果可能不够充分。
[0013]与本专利技术相关的
技术介绍
公开于韩国授权专利公报第10
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1637084号(公告日：
2016年07月06日，专利技术名称：填充焊丝和使用填充焊丝的定制焊接坯料制造方法)中。

技术实现思路

[0014]技术问题
[0015]根据本专利技术的一实施例，提供一种能够使坯料接头的硬度和物性降低最小化的铝基镀覆坯料。
[0016]根据本专利技术的一实施例，提供一种能够防止发生诸如发生坯料接头偏析等缺陷的铝基镀覆坯料。
[0017]根据本专利技术的一实施例，提供一种在热冲压工序之后能够使坯料接头的物性降低最小化的铝基镀覆坯料。
[0018]根据本专利技术的一实施例，提供一种所述铝基镀覆坯料的制造方法。
[0019]技术方案
[0020]本专利技术的一实施例提供一种铝基镀覆坯料，其包括：第一镀覆钢板；第二镀覆钢板，其与所述第一镀覆钢板连接；以及接头，其在所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板的边界，连接所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板，其中，所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板分别包括基材铁和镀覆层，所述镀覆层以20～100g/m2的附着量形成于所述基材铁的至少一表面且包括铝，所述基材铁包括0.01～0.5重量％的碳(C)、0.01～1.0重量％的硅(Si)、0.5～3.0重量％的锰(Mn)、大于0至小于或等于0.05重量％的磷(P)、大于0至小于或等于0.01重量％的硫(S)、大于0至小于或等于0.1重量％的铝(Al)、大于0至小于或等于0.001重量％的氮(N)、剩余部分的铁(Fe)以及其它不可避免的杂质，所述接头包括大于或等于0.2重量％至小于或等于2.0重量％的铝(Al)、大于或等于0.8重量％至小于或等于2.5重量％的锰(Mn)以及大于或等于0.1重量％至小于或等于0.4重量％的碳(C)，但所述铝基镀覆坯料在大于或等于所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板中最高的Ac3的温度中不形成铁素体。
[0021]根据本实施例，当通过将所述铝基镀覆坯料加热至大于或等于所述Ac3来进行冲压成形，然后通过以10℃/s至500℃/s的冷却速度冷却至小于或等于300℃来进行热冲压成形时，所述接头的平均硬度可以大于或等于所述基材铁的平均硬度。
[0022]根据本实施例，所述接头在所述热冲压成形后可以包括大于或等于90面积％的马氏体的微组织。
[0023]根据本实施例，所述基材铁可以进一步包括铌(Nb)、钛(Ti)、铬(Cr)、钼(Mo)以及硼(B)中的一种或多种成分。
[0024]根据本实施例，所述镀覆层可以包括表面层与合金化层，所述表面层形成于所述基材铁的表面并包括大于或等于80重量％的铝(Al)，所述合金化层形成于所述表面层和所述基材铁之间，所述合金化层包括铝
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铁(Al
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Fe)和铝
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铁
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硅(Al
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Fe
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Si)金属间化合物，并且可以包括20～70重量％的铁(Fe)。
[0025]本专利技术的另一实施例提供一种铝基镀覆坯料的制造方法，其包括：将第一镀覆钢板和第二镀覆钢板边缘处布置为彼此相对；以及向所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板的边界提供填充焊丝，通过照射激光束来形成连接所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板的接头的接合的步骤，其中，所述接头通过所述激光束的照射使所述第一镀覆钢板、所述第
二镀覆钢板以及所述填充焊丝共同熔融而形成，所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板分别包括基材铁和镀覆层，所述镀覆层以20～100g/m2的附着量形成于所述基材铁的至少一表面且包括铝，所述接头包括大于或等于0.2重量％至小于或等于2.0重量％的铝(Al)、大于或等于0.8重量％至小于或等于2.5重量％的锰(Mn)以及大于或等于0.1重量％至小于或等于0.4重量％的碳(C)，但所述铝基镀覆坯料在大于或等于所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板中最高的Ac3的温度中不形成铁素体。
[0026]根据本实施例，所述激光束照射以横穿所述边界执行往复运动，所述激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铝基镀覆坯料，其包括：第一镀覆钢板；第二镀覆钢板，其与所述第一镀覆钢板连接；以及接头，其在所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板的边界，连接所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板，其中，所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板分别包括基材铁和镀覆层，所述镀覆层以20～100g/m的附着量形成于所述基材铁的至少一表面且包括铝，所述基材铁包括0.01～0.5重量％的碳、0.01～1.0重量％的硅、0.5～3.0重量％的锰、大于0至小于或等于0.05重量％的磷、大于0至小于或等于0.01重量％的硫、大于0至小于或等于0.1重量％的铝、大于0至小于或等于0.001重量％的氮、剩余部分的铁以及其它不可避免的杂质，所述接头包括大于或等于0.2重量％至小于或等于2.0重量％的铝、大于或等于0.8重量％至小于或等于2.5重量％的锰以及大于或等于0.1重量％至小于或等于0.4重量％的碳，但所述铝基镀覆坯料在大于或等于所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板中最高的Ac3的温度中不形成铁素体。2.根据权利要求1所述的铝基镀覆坯料，其中，当通过将所述铝基镀覆坯料加热至大于或等于Ac3的温度来进行冲压成形，然后通过以10℃/s至500℃/s的冷却速度冷却至小于或等于300℃来进行热冲压成形时，所述接头的平均硬度大于或等于所述基材铁的平均硬度。3.根据权利要求2所述的铝基镀覆坯料，其中，所述接头在所述热冲压成形后具有包括大于或等于90面积％的马氏体的微组织。4.根据权利要求1所述的铝基镀覆坯料，其中，所述基材铁进一步包括铌、钛、铬、钼以及硼中的一种或多种成分。5.根据权利要求1所述的铝基镀覆坯料，其中，所述镀覆层包括表面层与合金化层，所述表面层形成于所述基材铁的表面并包括大于或等于80重量％的铝，所述合金化层形成于所述表面层和所述基材铁之间，且所述合金化层包括铝
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铁和铝
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铁
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硅金属间化合物，并且包括20～70重量％的铁。6.一种铝基镀覆坯料的制造方法，其包括：将第一镀覆钢板和第二镀覆钢板边缘处布置为彼此相对；以及向所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板的边界提供填充焊丝，通过照射激光束来形成连接所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板的接头的接合的步骤，其中所述接头通过所述激光束的照射使所述第一镀覆钢板、所述第二镀覆钢板以及所述填充焊丝共同熔融而形成，所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板分别包括基材铁和镀覆层，所述镀覆层以20至100g/m的附着量形成于所述基材铁的至少一表面且包括铝，所述接头包括大于或等于0.2重量％至小于或等于2.0重量％的铝、大于或等于0.8重量％至小于或等于2.5重量％的锰以及大于或等于0.1重量％至小于或等于0.4重量％的碳，但所述铝基镀覆坯料在大于或等于所述第一镀覆钢板和所述第二镀覆钢板中最高的Ac3的温度中不形成铁素体。7.根据权利要求6所述的铝基镀覆坯料的制造方法，其中，
所述激光束照射以横穿所述边界执行往复运动，所述激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李畅镕，金成律，金正锡，玄柱植，郑裕东，张淳根，
申请(专利权)人：现代制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：