[发明专利]一种铝系镀覆坯料、其制备方法以及铝系镀覆坯料制备装置

说明书

本发明公开一种铝系镀覆坯料、其制备方法以及铝系镀覆坯料制备装置。在一具体实施例中，所述铝系镀覆坯料包括两个以上的铝系镀覆钢板相互连接的接头部，所述铝系镀覆钢板包括：基础钢板，其包括如下重量百分比的组分：碳(C)：0.01重量％至0.5重量％；硅(Si)：0.01重量％至1.0重量％；锰(Mn)：0.5重量％至3.0重量％；磷(P)：大于0重量％且小于等于0.05重量％；硫(S)：大于0重量％且小于等于0.01重量％；铝(Al)：大于0重量％且小于等于0.1重量％；氮(N)：大于0重量％且小于等于0.001重量％；余量的铁(Fe)和其他不可避免的杂质；以及镀层，其以20g/m²至100g/m²的附着量形成于所述基础钢板的至少一面，并且包括铝(Al)。

技术领域

本发明涉及一种铝系镀覆坯料、其制备方法以及铝系镀覆坯料制备装置。

背景技术

具有各种强度的部件用于车辆。例如，需要在撞车或翻车中吸收能量的部件需要相对较弱的强度，而需要保持形状以确保乘客生存空间的部件需要较强的强度。

这是因为，当碰撞时需要吸收能量的部分的强度过高时，冲击能量无法被适当地吸收并原样传递到其他部分，导致向乘客和车辆的其他部件传递过大冲击的问题。

人们不断要求车辆的轻量化和低成本化，因此一个部件需要局部具有不同的强度。

部件的某些部分需要高强度以保护乘客，而某些部分需要相对较低的强度以吸收冲击能量。

这种部件的典型例子为乘用车的B柱。所述B柱的下部需要相对较低的抗拉强度，而上部需要较高的抗拉强度。需要强度差异的原因在于，在车辆发生碰撞时，同时需要一个必须以高强度保持形状的部分(翻车时需要支撑车顶的上部)和一个必须在被压碎的同时吸收冲击的部分(与其他车辆发生侧面碰撞可能性较高的下部)。

另外，为了确保稳定的空间以防止乘客受伤，B柱上部必须保持形状，因此需要高强度。如果不保证B柱上部强度，车辆倾覆时车顶会掉下来，对乘员的安全构成极大威胁。但B柱下部需要在变形的同时吸收冲击能量，因此需要相对较低的强度。这是因为，如果B柱下部也具有高强度，当发生侧面碰撞时，冲击能量不会被吸收，而是将冲击传递到其他结构材料上。

虽然具体要求的强度会根据车辆的类型或形状而有所不同，但B柱上部需要约1500MPa的抗拉强度，而B柱下部需要约500MPa至1000MPa的抗拉强度。

在现有技术中使用了用低强度材料形成部件后将单独的增强材料附接到需要高强度的部分的方法，但当某一部件根据分段需要不同强度时，也使用了一种方法，即，上部使用淬透性高的材料(或厚材料)，而下部使用强度低、淬透性低的材料(或薄材料)，然后用激光将两种材料接合在一起制成坯料，并对其进行热冲压工艺以生产最终产品。

另一方面，拼焊板(TWB)为通过将材料和厚度不同的两种以上的钢板材料接合来制备的部件。作为这种用于拼焊板的钢板材料，在表面使用铝-硅(Al-Si)镀层。另一方面，当使用这种镀覆钢板材料制备拼焊板时，在对所述镀覆钢板进行激光接合的同时，注入含有碳(C)和锰(Mn)的填充焊丝，即使钢板表面的铝(Al)组分混入熔融金属内部，也可以在850℃至1000℃的热冲压成型过程中确保全马氏体组织。

然而，当用激光接合镀覆钢板材料时，由于镀层的组分渗入接合部(接头部)的熔池内部，因此接合部具有与母材不同的物理性能。当镀层为铝-硅(Al-Si)系或锌(Zn)系时，在激光接合过程中镀层组分混入接合部中，导致机械性能下降。

据此，虽然可以通过填充焊丝的组分来解决或最大限度地减少接合部的强度下降现象，但根据材料(材料的镀覆附着量多)和接合条件(接合速度快)，由于所混入的镀层组分(Al)无法在母材中均匀稀释而导致偏析等问题，从而仅通过填充焊丝组分的作用可能不够充分。