[发明专利]用于防止镀锌钢板的点焊裂纹的方法

说明书

本发明的一方面提供了一种用于防止镀锌钢板的点焊裂纹的方法，该方法减少了在对镀锌的先进高强度钢(AHSS)板进行点焊时由于具有低熔点的熔融锌引起的裂纹发生，并且因此可以提高焊接强度和疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及用于减少在镀锌钢板的点焊期间裂纹的方法。

背景技术

近来，对先进高强度钢(以下简称“AHSS”)镀锌制成的钢板已经用作用于车辆的材料。

这种镀锌AHSS具有在低温下形成的转变结构并且因此具有优异的强度和延展性，同时这种镀锌AHSS由于锌的牺牲阳极腐蚀而具有优异的耐腐蚀性。

然而，为了确保镀锌AHSS的高强度，添加了大量的合金元素。特别是在添加了大量的碳或锰的镀锌钢板的情况下，在点焊期间易于频繁发生裂纹。

到目前为止，AHSS钢板的点焊技术已经是最常用的方法，该方法通过控制焊接电流模式来提高焊接强度(专利文献1至3)。

然而，由于已经开发出具有1000MPa或更大的抗拉强度的超高强度钢板，因此由于锌引起的焊接裂纹已经成为问题，但是没有用以解决该问题的适当方法。此外，类似于现有方法，仅在焊接期间控制压力和焊接电流模式(专利文献4至6)，并且因此，不能从根本上解决该问题。

在高合金镀锌AHSS的点焊期间，缺陷、比如裂纹的主要原因是液体金属脆化(以下简称“LME”)，并且发生LME的前提条件是超过临界点的载荷或变形、熔融金属以及奥氏体的出现。

当在高合金镀锌AHSS上执行点焊时，钢的温度由于施加电流时的电阻热而升高，并且具有低熔点的锌首先开始熔化。此后，钢转变成奥氏体。奥氏体形成温度越低，则熔融锌与钢的表面上的奥氏体组织之间的接触时间越长。在这种情况下，当施加热应力和外部应力时，应力集中的部分的奥氏体晶界滑移并变形。当钢与熔融锌之间的界面能低于奥氏体晶界的界面能时，由于熔融锌渗透到奥氏体晶界中而发生晶界裂纹。

图1示出了对在焊接具有1200MPa的拉伸强度的商用镀锌退火AHSS时出现的大裂纹和微裂纹进行分析的结果。观察到的是，在裂纹区域中检测到大量的锌。

同时，为了使由于LME引起的焊接裂纹最小化，仅需要去除上述三个因素中的一个因素。

首先，要抑制奥氏体的出现。当焊接温度在焊接期间升高至熔点时，绝不能防止钢中出现奥氏体。更确切的说，存在合金元素、比如C和Mn越多，A3温度降低的就越多。因此，由于奥氏体在更低的温度下出现，高合金镀锌AHSS更有可能由于LME而裂纹。接下来，将要减小镀层厚度使得锌的熔融温度降低或熔融锌的量减小。这与钢板的耐腐蚀性和可加工性密切相关。此外，这由于镀覆成本增加并不容易。最后，将要减小外部应力，这很困难是因为结合强度和焊接区域的质量相关。

迄今为止提出的大多数技术都与以下方式有关：控制奥氏体出现速度、焊接电流模式以减小应力；控制压力以减小外部应力；以及通过减小镀层的厚度而不是提高耐腐蚀性来减少熔融金属的量，然而，没有一种技术能够大幅度地且充分地抑制由于LME引起的微裂纹。

专利文献1：韩国专利特许公开No.2015-0132959

专利文献2：韩国专利特许公开No.2006-0112701

专利文献3：日本专利特许公开No.2008-093726

专利文献4：韩国专利特许公开No.2014-0190199

专利文献5：韩国专利特许公开No.2011-0071941

专利文献6：韩国专利特许公开No.2013-0169656

发明内容

技术问题