[发明专利]焊接区抗气孔性和疲劳特性优异的镀覆钢板的焊接构件及其制造方法

说明书

公开了具有优异的焊接区抗气孔性和疲劳特性的镀覆钢板的焊接构件及其制造方法。根据本发明的一个实施方案的具有优异的焊接区抗气孔性和疲劳特性的镀覆钢板的焊接构件包括：通过将第一构件和第二构件交叠成第二构件部分交叠第一构件经电弧焊接形成的焊缝金属部，其中所述焊缝金属部的趾角(θ)为45°或更小，以及所述第一构件和所述第二构件为镀覆钢板。

技术领域

本发明涉及镀覆钢板的焊接构件及其制造方法，以及更具体地涉及焊接区(weldzone)抗气孔性和疲劳特性优异的镀覆钢板的焊接构件及其制造方法。

背景技术

在汽车领域中，关于车身和部件的减重技术的研究已成为用于对抗诸如全球变暖的问题的环境保护的燃料效率控制策略中的主要问题。作为对汽车的行驶性能重要的底盘组件也遵循这样的趋势，需要应用高强度钢材料来减轻重量。为了实现部件的减重，必须增加材料的强度，并且可以说确保由高强度钢制成的部件在施加重复的疲劳载荷的环境中的耐久性能是重要因素。

在主要用于确保汽车底盘部件的组合件的强度的电弧焊接的情况下，通过焊丝的焊接在部件之间进行搭接焊接，因此焊接接头(welded joint)的几何形状的形成是不可避免的。其充当重复的疲劳应力集中部分(缺口效应)并且成为断裂的起点，因此，部件的耐久性能降低，因此丧失了应用高强度钢材料的优点。

如上所述，为了改善焊缝的疲劳特性，重要的是减小焊接接头的端部(是主要的应力集中部分)的角度，即趾角(toe angle，焊边角)。同时，控制趾部的材料和应力是重要的。

此外，如上所述，由于对于用以防止由于部件的高强度和轻重量引起的材料变薄所造成的穿透腐蚀(penetration corrosion)的防锈特性的需求增加，因此日益倾向于增加如现有技术1中的镀覆钢材料的采用。采用镀覆钢材料对电弧焊接时孔缺陷(例如，凹坑或气孔)的出现是敏感的，并且存在降低焊缝的强度和疲劳特性的问题。

另一方面，虽然已经提出了具有比现有的热浸镀锌钢板高得多的耐腐蚀性的镀Zn-Mg-Al高耐腐蚀性合金钢的应用，但三元合金镀层的熔点和蒸发点低于常规锌镀层的熔点和蒸发点，镀层蒸气的产生更敏感，因此需要开发抑制焊缝中的孔缺陷出现的技术。

尽管现有技术1提出将搭接部分的间隙设定在0.2mm至1.5mm的范围内以抑制镀锌钢板电弧焊接部的孔缺陷的产生，但是存在当应用实际部件时无法保证没有间隙的接头结构的焊接特性的限制。

此外，在现有技术2中，为了抑制镀锌钢板电弧焊缝中孔缺陷的产生，提出采用与Ar混合的CO₂和O₂三重混合气体和低粘度实心焊丝，其限制Si和Mn的含量。此外，提出在焊接搭接部的尖端处电弧位置为1mm。然而，保护气体和焊接材料的限制是不可避免的，并且当应用实际部件时，电弧位置必须保持恒定。

(专利文献0001)日本专利特许公开第2016-101593号

(专利文献0002)日本专利特许公开第2015-167981号

发明内容

技术问题

本发明的一个实施方案寻求提供具有优异的焊接区抗气孔性和疲劳特性的镀覆钢板的焊接构件。

此外，本发明的实施方案寻求提供制造具有优异的焊接区抗气孔性和疲劳特性的镀覆钢板的焊接构件的方法。

技术方案

根据本发明的一个实施方案的具有优异的焊接区抗气孔性和疲劳特性的镀覆钢板的焊接构件包括：通过将第一构件和第二构件交叠成第二构件部分交叠(overlap)第一构件经电弧焊接形成的焊缝金属部，其中焊缝金属部的趾角(θ)为45°或更小，以及第一构件和第二构件为镀覆钢板。

此外，根据本发明的一个实施方案，镀覆钢板可以为镀Zn-Mg-Al合金热轧钢板或镀锌热轧钢板。