專利名稱：一種用于抗拉強度800MPa級高鋁汽車板的電阻點焊方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵材料的焊接方法，具體屬于鋼鐵材料的電阻點焊方法，確切地適于鋼板厚度在I. 6^2. 0毫米，抗拉強度SOOMPa級、鋼中的鋁重量百分比含量在I. 3^1. 7%的高鋁汽車板的電阻點焊方法。
背景技術(shù)：
高強鋼在汽車車身制造中的應(yīng)用越來越廣泛，800MPa級高Al汽車板已在鋼廠研制成功并在汽車制造中得到試用。點焊是車身制造中必不可少的工藝，高強鋼焊接時不易產(chǎn)生塑性變形，焊后易產(chǎn)生淬硬組織，點焊性能比較差。這就造成了鋼板強度越高，焊點強度越低的不利局面，高強鋼的優(yōu)勢不僅沒有充分發(fā)揮，反而將優(yōu)勢變成了劣勢。焊接問題將制約高強汽車板的應(yīng)用。一般來說，焊點強度(拉剪力)需高于下限、點焊接頭剝離試驗后應(yīng) 產(chǎn)生扣/孔式斷裂才能合格。但尚未見SOOMPa級高Al高強鋼焊點出現(xiàn)扣/孔式斷裂及達(dá)到較高拉剪力的報道。采用現(xiàn)有的常用焊接工藝，其為預(yù)壓、焊接、保壓的簡單組合，SOOMPa高Al鋼焊點的拉剪強度約為18 24kN，焊點剝離試驗為界面式斷裂，且界面非常平整。盡管基材有較高的強度，但焊點拉剪力卻不高，高強鋼的優(yōu)勢沒有充分發(fā)揮。如采用坡度工藝焊接，則是在預(yù)壓、焊接、保壓的簡單組合前，電流緩慢上升至焊接電流。這種工藝可以改善焊前工件的接觸狀態(tài)。但這種工藝焊接800MPa高Al鋼，焊點強度同樣較低，斷裂模式仍為界面式，不能滿足要求。經(jīng)檢索，文獻(xiàn)“DP800高強鋼板的點焊工藝性能研究”(汽車工藝與材料，2010,(3): 16 18 頁)針對的鋼種規(guī)格為 I. 5mm，CO. 13，Mnl. 96，SiO. 17, A10. 05，采用的是單脈沖工藝。其焊接的為鋼中Al含量為0. 05%的鋼板，并且存在內(nèi)部飛濺問題，從而容易產(chǎn)生縮孔及裂紋等缺陷。其更主要是不適合焊接含鋁在I. 3^1. 7%的抗拉強度在SOOMPa級聞Al鋼板。文獻(xiàn)“超高強熱成形鋼板電阻點焊接頭性能”(第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議.鎮(zhèn)江.2011)雖然產(chǎn)生的是扣孔式拉斷模式，但沒能克服焊接熱影響區(qū)軟化問題，致使焊點的強度不理想。其產(chǎn)生軟化區(qū)主要原因在于采用的是常規(guī)點焊工藝，故焊接后難以在焊接處得到強度較高的組織。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是抗拉強度在SOOMPa級汽車板焊接存在的焊接強度不高，不易產(chǎn)生塑性變形，焊后易產(chǎn)生淬硬組織，尤其不能用于抗拉強度在SOOMPa級，鋁重量百分比含量在I. 3^1. 7%的高鋁汽車板的電阻點焊的不足，提供一種適于鋁重量百分比含量在I. 3^1. 7%，焊接中無飛濺，焊后拉剪強度不低于26. 5kN，焊接失效或開裂模式為扣/孔式的用于抗拉強度SOOMPa級高鋁汽車板的電阻點焊方法。實現(xiàn)上述目的的措施一種用于抗拉強度為SOOMPa級的高鋁汽車板的電阻點焊方法，其步驟
1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.4 0. 8秒；
2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在6500 8500A，單點焊接電極壓力控制在30 50kN，采用雙脈沖或單脈沖的單點焊接時間控制在0. 2 0. 28秒；
3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在7000 10500A，單點熱處理時間控制在0.2
0.36 秒；
4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.I 0. 3秒。其特征在于單點雙脈沖的間隔時間控制在0. 02 0. 04秒。 其特征在于所述雙脈沖為兩個相同的脈沖。本發(fā)明與現(xiàn)有的高強鋼板點焊工藝相比，通過進(jìn)行焊后的加熱時間及焊后加熱電流的控制，能使鋼板厚度在I. 6^2. 0毫米，抗拉強度在SOOMPa級，鋁重量百分比含量在
1.3^1. 7%的高鋁汽車板的電阻點焊焊后拉剪強度達(dá)26. 5kN及以上，最高可達(dá)到32. 5kN，焊接失效或開裂模式為扣/孔式(或母材撕裂式)，其完全滿足了汽車生產(chǎn)市場的新要求。
具體實施例方式下面對本發(fā)明予以詳細(xì)描述
實施例I
試驗?zāi)覆匿摪宓臈l件鋼板厚度在I. 8毫米，鋼板抗拉強度810MPa，鋼板鋁重量百分比含量在I. 3%。進(jìn)行電阻點焊的步驟
1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.4秒；
2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在7076A，單點焊接電極壓力控制在36kN，采用雙脈沖，每個脈沖時間為0. 12秒，單點焊接時間共為0. 24秒，單點雙脈沖的間隔時間為0. 02秒；
3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在8500A，單點熱處理時間控制在0.3秒；
4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.I秒。實施例2
試驗?zāi)覆匿摪宓臈l件鋼板厚度在I. 8毫米，鋼板抗拉強度820MPa，鋼板鋁重量百分比含量在I. 372%。進(jìn)行電阻點焊的步驟
1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.5秒；
2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在6590A，單點焊接電極壓力控制在36kN，采用單脈沖單點焊接時間為0. 24秒；
3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在8500A，單點熱處理時間控制在0.3秒；
4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.2秒。實施例3
試驗?zāi)覆匿摪宓臈l件鋼板厚度在I. 8毫米，鋼板抗拉強度840MPa，鋼板鋁重量百分比含量在I. 43%。
進(jìn)行電阻點焊的步驟
1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.6秒；
2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在7181A，單點焊接電極壓力控制在36kN，采用雙脈沖，每個脈沖時間為0. 12秒，單點焊接時間共為0. 24秒，單點雙脈沖的間隔時間為0. 02秒；
3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在9500A，單點熱處理時間控制在0.2秒；
4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.2秒。實施例4
試驗?zāi)覆匿摪宓臈l件鋼板厚度在I. 8毫米，鋼板抗拉強度845MPa，鋼板鋁重量百分比 含量在I. 51%。進(jìn)行電阻點焊的步驟
1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.66秒；
2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在7214A，單點焊接電極壓力控制在40kN，采用雙脈沖，每個脈沖時間為0. 12秒，單點焊接時間共為0. 24秒，單點雙脈沖的間隔時間為0. 02秒；
3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在9500A，單點熱處理時間控制在0.2秒；
4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.3秒。實施例5
試驗?zāi)覆匿摪宓臈l件鋼板厚度在I. 6毫米，鋼板抗拉強度850MPa，鋼板鋁重量百分比含量在I. 61%。進(jìn)行電阻點焊的步驟
1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.7秒；
2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在6500A，單點焊接電極壓力控制在30KN，采用雙脈沖，每個脈沖時間為0. I秒，單點焊接時間共為0. 2秒，單點雙脈沖的間隔時間為0. 02秒；
3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在7200A，單點熱處理時間控制在0.24秒；
4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.24秒。實施例6
試驗?zāi)覆匿摪宓臈l件鋼板厚度在2. 0毫米，鋼板抗拉強度840MPa，鋼板鋁重量百分比含量在I. 7%。進(jìn)行電阻點焊的步驟
1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.8秒；
2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在8500A，單點焊接電極壓力控制在50kN，采用雙脈沖，每個脈沖時間為0. 14秒，單點焊接時間共為0. 28秒，單點雙脈沖的間隔時間為0. 04秒；
3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在10500A，單點熱處理時間控制在0.36秒；
4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.24秒。表I為本發(fā)明各實施例及對比例經(jīng)試驗檢測后的結(jié)果統(tǒng)計列表。表I本發(fā)明各實施例及對比例經(jīng)試驗檢測后拉伸試驗結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種用于抗拉強度為SOOMPa級的高鋁汽車板的電阻點焊方法，其步驟 1)進(jìn)行點焊預(yù)壓，預(yù)壓時間為0.4 0. 8秒； 2)進(jìn)行焊接采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接，其單點焊接電流控制在6500 8500A，單點焊接電極壓力控制在30 50KN，采用雙脈沖或單脈沖的單點焊接時間控制在0. 2 0. 28秒； 3)焊后進(jìn)行熱處理其單點電流控制在7000 10500A，單點熱處理時間控制在0.2 0. 36 秒； 4)進(jìn)行保壓，單點保壓時間控制在0.I 0. 3秒。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于抗拉強度為SOOMPa級的高鋁汽車板的電阻點焊方法，其特征在于雙脈沖的間隔時間控制在0. 02 0. 04秒。
3.如權(quán)利要求I所述的一種用于抗拉強度為SOOMPa級的高鋁汽車板的電阻點焊方法，其特征在于所述雙脈沖為兩個相同的脈沖。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于抗拉強度800MPa級高鋁汽車板的電阻點焊方法。其步驟進(jìn)行點焊預(yù)壓；采用50Hz三相次級整流焊機進(jìn)行單點焊接；焊后進(jìn)行熱處理；進(jìn)行保壓。本發(fā)明通過進(jìn)行焊后的加熱時間及焊后加熱電流的控制，能使鋼板厚度在1.6~2.0毫米，抗拉強度在800MPa級，鋁重量百分比含量在1.3~1.7%的高鋁汽車板的電阻點焊焊后拉剪強度達(dá)26.5kN及以上，最高可達(dá)到32.5kN，焊接失效或開裂模式為扣/孔式(或母材撕裂式)，其完全滿足了汽車生產(chǎn)市場的新要求。
文檔編號B23K11/11GK102717178SQ20121017005
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者胡因洪, 胡家國, 鐘如濤, 陳宇, 陳浮, 黃治軍 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司