[发明专利]一种铝-硅预镀层钢板激光焊接用焊丝及铝-硅预镀层钢板激光拼焊构件及其生产方法

说明书

本发明公开了一种铝‑硅预镀层钢板焊接用焊丝及铝‑硅预镀层钢板激光拼焊构件及其生产方法，所述焊丝包括以下重量百分比的成分：C：0.10‑0.22％，Si：0.20‑0.50％，Mn：2.0‑3.5％，Ni：3.0‑7.0％，Cr：2.0‑3.0％，Nb：0.020～0.030％，余量为Fe和不可避免的杂质，将铝‑硅预镀层钢板采用本发明所述的铝‑硅预镀层钢板激光焊接用焊丝，采用激光填丝焊接的方法进行激光拼焊，拼焊完成的坯料再进行热成形，这样得到的铝‑硅预镀层钢板激光拼焊构件的接头处具有优良的机械性能，满足热成形激光拼焊板的性能要求，同时焊缝的耐蚀性显著提高。

技术领域

本发明属于预镀层钢板焊接技术领域，具体涉及一种铝-硅预镀层钢板焊接用焊丝及铝-硅预镀层钢板激光拼焊构件及其生产方法。

背景技术

近年以来，伴随着更为严苛的汽车排放法律法规的施行，汽车制造商需要研发生产出更为节能减排的汽车产品。汽车的轻量化是实现节能减排最为有效的途径之一，一般情况下燃油车整车重量每下降10％，相应的能够减少5-10％的排放。为实现车身轻量化的同时不降低汽车的安全性，先进高强度汽车零部件目前广泛的应用于汽车车身的制造。由于抗拉强度超过1000MPa的冷成形超高强钢在冲压过程中面临高回弹、成形尺寸精度不足及对冲压模模具磨损严重等问题，导致其在车身安全部件上的应用受到局限。热冲压成形技术具有零件尺寸精度高、成形性能好、强度级别高、冲压所需吨位小等优点。目前1500MPa级别的裸板和铝硅预镀层热成型零部件已经广泛应用在汽车车身上，如A柱、B柱、C柱、门框加强梁、前围横梁、左右纵梁、车门保险杠等安全件。随着车厂对轻量化和安全性的进一步提高，目前1800MPa级别的热成形钢已经实现量产，并在中高端车型的车门保险杠和前后防撞梁等零部件上得以应用。

电阻点焊虽然具有生产效率高、易于实现自动化等优点，但是对于铝硅预镀层热成形钢的焊接存在可焊性窗口窄、电极寿命差等问题，再加上焊点处具有明显的软化区域且易出现脆硬组织，接头性能无法保证。

随着车身碰撞性能要求以及NVH水平的提升，铝硅预镀层钢板激光拼焊连接方法受到了广泛关注。但是铝硅预镀层板在激光拼焊过程中，镀层金属熔化后进入焊缝，Al元素容易与焊缝中Fe形成脆性的Fe-Al化合物，同时，Al元素富集使得焊接区金属不能完全奥氏体化，成形后形成马氏体和铁素体双相组织，降低接头强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝-硅预镀层钢板激光焊接用焊丝，使用该焊丝后，无需对焊接区的铝-硅镀层进行预处理，利用激光填丝的焊接方法即可获得具有优良机械性能和耐蚀性能的拼焊构件。

本发明的目的还在于提供一种铝-硅预镀层钢板激光拼焊构件及其生产方法，通过将铝-硅预镀层钢板采用本发明所述的铝-硅预镀层钢板激光焊接用焊丝，采用激光填丝焊接的方法进行激光拼焊，拼焊完成的坯料再进行热成形得到。这样得到的铝-硅预镀层钢板激光拼焊构件的接头处具有优良的机械性能，满足热成形激光拼焊板的性能要求，同时焊缝的耐蚀性显著提高。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种铝-硅预镀层钢板激光焊接用焊丝，所述焊丝包括以下重量百分比的成分：C：0.10-0.22％，Si：0.20-0.50％，Mn：2.0-3.5％，Ni：3.0-7.0％，Cr：2.0-3.0％，Nb：0.020～0.030％，余量为Fe和不可避免的杂质。

当铝-硅预镀层钢板的镀层总重量t为100g/m²＞t≥20g/m²时，所述焊丝包括以下重量百分比的成分：C：0.18-0.22％，Si：0.20-0.50％，Mn：2.0-2.5％，Ni：3.0-5.0％，Cr：2.0-2.5％，Nb：0.020～0.030％，余量为Fe和不可避免的杂质。