System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法技术_技高网

一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法技术

技术编号:40482293 阅读:4 留言:0更新日期:2024-02-26 19:16
本发明专利技术公开了一种Al‑Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,属于激光拼焊的技术领域,包括S1、焊接前钢板清理;S2、激光刻码;S3、焊接试样装配;S4、焊接接头制备;S5、焊接接头热压。本发明专利技术采用激光刻码机对待焊接位置刻码,去除对应位置的Al‑Si涂层。相比于采用皮秒或飞秒级脉冲激光器烧蚀涂层技术,克服了皮秒或飞秒级脉冲激光器设备昂贵的弊端,极大减少了设备成本投入;采用弧焊电源对焊丝预热,可增加焊丝的初始温度,达到增加热输入的目的,这有助于在同等情况下,增加熔池存在的时间,促进Al元素在熔池中均匀分布,抑制焊缝内部组织出现宏观偏析的现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光拼焊的,尤其涉及一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法。


技术介绍

1、随着全球环保问题的日益突出,国内汽车的轻量化变得尤其迫切。轻量化是指在保证零件强度及安全性的前提下实现减重的目的,高强钢热成型技术是实现轻量化的有效手段之一。

2、激光拼焊技术在热成型行业相较传统焊接技术具有以下优点:可以拼焊不同强度、不同厚度的裸板或铝硅涂层板,可减少工件数量,降低总成重量,提高零件成型精度,节省工时和降低制造成本。

3、在焊接环节中,拼焊表面有al-si涂层的热成型钢是一个具有挑战性的任务。焊接的难点是焊接过程中,表面的al元素会进入焊缝中,使得焊缝处形成明显的成分偏析,从而影响焊缝的微观组织,最终反映在焊接接头的力学性能上,主要表现为拉伸时接头强度下降,延伸率小,不符合汽车安全性能的要求。

4、针对以上的问题,目前有以下几种解决方法:第一,通过机械方法,去除待焊区域附近的涂层,这种方法可以有效解决焊缝中存在大量al元素带来的焊接问题,但是存在着明显的弊端,尤其对于薄钢板而言,机械加工难度较大,而且加工周期长,制约着生产效率进一步提高;第二,通过皮秒或飞秒级激光器,烧蚀焊接周围的涂层,这种方法相对于前者而言,解决了不易加工和效率不高的特点,但是其自身也有不可回避的问题,即生产制造企业采用这种方法,面临着设备投资高的现实问题,使得技术应用受到限制;第三,采用专门制造的焊丝,稀释焊缝中的al元素,降低al元素的浓度,同时向焊缝中过渡更多的奥氏体形成元素,加大奥氏体的稳定性,最终在热冲压后形成全马氏体的焊缝组织,然而,相对于常用的焊丝,这种专门制造的含较多的奥氏体形成元素(如mn等)的焊丝,制造难度较大。

5、因此,亟待提供一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法以解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有技术存在的不足,提供一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法。

2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:

3、一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,包括如下步骤:

4、s1、焊接前钢板清理:擦拭焊线两侧的钢板,去除表面的油污,随后等待钢板自然风干;

5、s2、激光刻码:将清洁过的钢板,使用激光刻码机沿着待焊接的位置,刻码“1”,刻码宽度为0.5~1mm;

6、s3、焊接试样装配:调整两个钢板的相对位置,两钢板间预留间隙0.1~0.3mm;

7、s4、焊接接头制备:选用mo元素含量不低于0.2wt%的焊丝进行焊接,制备焊接接头;

8、s5、焊接接头热压:将在步骤s4中得到的焊接接头加热到奥氏体化温度后做冲压,冲压模具内部通循环冷却水,实现热成型焊接件淬火工艺。

9、优选的,在步骤s3中对焊接试样装配时,采用对接方式装配,两钢板的相对位置调整好后,用电磁铁吸紧钢板,实现装夹作用。

10、优选的,在步骤s4焊接接头制备过程中,焊丝的直径为1.2mm,送丝速度为2~8m/min,激光功率为4~8kw,焊接速度为4~7m/min,离焦量为-10~10mm。

11、优选的,在步骤s4焊接接头制备过程中采用双面气保护,保护气体为ar。

12、优选的,正面保护气体流量为10~25l/min,背面保护气体流量为10~20l/min。

13、优选的,在步骤s4焊接接头制备的过程中,采用弧焊电源对焊丝进行预热,预热电流为20~80a。

14、优选的,在步骤s1中焊接前钢板清理时,采用工业酒精对焊线两侧的钢板进行清理。

15、优选的,两个钢板可以为相同强度级别或者不同强度级别,且两个钢板的厚度可以是等厚度或不等厚度。

16、综上所述,与现有技术相比,上述技术方案的有益效果是:

17、(1)采用激光刻码机对待焊接位置刻码,去除对应位置的al-si涂层,相比于采用皮秒或飞秒级脉冲激光器烧蚀涂层技术,克服了皮秒或飞秒级脉冲激光器设备昂贵的弊端,极大减少了设备成本投入;

18、(2)采用弧焊电源对焊丝预热,可增加焊丝的初始温度,达到增加热输入的目的,这有助于在同等情况下,增加熔池存在的时间,促进al元素在熔池中均匀分布,抑制焊缝内部组织出现宏观偏析的现象;

19、(3)本专利技术的制备方法的工艺稳定性好,制备的热成型焊接件,经过拉伸测试,测试结果显示,所有的接头均断裂于母材区,说明焊缝的强度大于母材的强度,同时所有的断口的断裂方向呈45°,说明焊缝为塑性断裂。

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【技术保护点】

1.一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤S3中对焊接试样装配时,采用对接方式装配,两钢板的相对位置调整好后,用电磁铁吸紧钢板,实现装夹作用。

3.根据权利要求1所述的一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤S4焊接接头制备过程中,焊丝的直径为1.2mm,送丝速度为2~8m/min,激光功率为4~8KW,焊接速度为4~7m/min,离焦量为-10~10mm。

4.根据权利要求3所述的一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤S4焊接接头制备过程中采用双面气保护,保护气体为Ar。

5.根据权利要求4所述的一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:正面保护气体流量为10~25L/min,背面保护气体流量为10~20L/min。

6.根据权利要求3或4任意一项所述的一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤S4焊接接头制备的过程中,采用弧焊电源对焊丝进行预热,预热电流为20~80A。

7.根据权利要求1所述的一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤S1中焊接前钢板清理时,采用工业酒精对焊线两侧的钢板进行清理。

8.根据权利要求1所述的一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:两个钢板可以为相同强度级别或者不同强度级别,且两个钢板的厚度可以是等厚度或不等厚度。

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【技术特征摘要】

1.一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤s3中对焊接试样装配时,采用对接方式装配,两钢板的相对位置调整好后,用电磁铁吸紧钢板,实现装夹作用。

3.根据权利要求1所述的一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤s4焊接接头制备过程中,焊丝的直径为1.2mm,送丝速度为2~8m/min,激光功率为4~8kw,焊接速度为4~7m/min,离焦量为-10~10mm。

4.根据权利要求3所述的一种al-si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法,其特征在于:在步骤s4焊接接头制备过程中采用双面气保护,保护气体为ar。

【专利技术属性】
技术研发人员:赵彦合黄玉琛于长旺鲁元王九洋张勤宇杨茴茴林强张敏生
申请(专利权)人:凌云吉恩斯科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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