Способ сварки стальных листов с покрытием

Научная библиотека Комментарии к записи Способ сварки стальных листов с покрытием отключены

Патент. Автор(ы): ГРУГГЕР, Геральд (AT), Патентообладатель(и): ФЁСТАЛЬПИНЕ АУТОМОТИВ КОМПОНЕНТС ЛИНЦ ГМБХ (AT)

Реферат
Изобретение относится к сварке листов с антикоррозионным алюминиево-кремниевым покрытием, выполненных из стали, содержащей бор и марганец. Сварку осуществляют лазерным лучом, при этом используют присадочный пруток, содержание углерода в котором выбирают в зависимости от содержания углерода в стали листов. Пруток имеет следующий состав, мас.%: C = (0,80–2,28) × содержание C в стали листов, Cr =8-20, Ni — менее 5, Si =0,2-3, Mn =0,2-1, необязательно Mo — менее 2, необязательно V и/или W — в сумме менее 1, железо и неизбежные сопутствующие выплавке примеси — остальное. Полученная сварная стальная заготовка имеет возможность ее последующего упрочнения. Из стальной заготовки может быть получена конструкция путем ее горячего или холодного формования и последующего упрочнения прессованием. Преимущество изобретения заключается в том, что упрочняемые стальные листы с алюминиево-кремниевым покрытием могут быть сварены друг с другом с получением сварного шва, не ослабляющего конструкцию. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил, 1 табл.

Формула изобретения
1. Способ сварки листов с антикоррозионным алюминиево-кремниевым покрытием, выполненных из стали, содержащей бор и марганец, с возможностью ее последующего упрочнения, включающий осуществление сварки упомянутых листов встык лазерным лучом с использованием присадочного прутка, содержание углерода в котором выбирают в зависимости от содержания углерода в стали листов, имеющего следующий состав, мас.%

Описание
[1] Настоящее изобретение относится к способу сварки стальных листов с покрытием согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
[2] В уровне техники известен способ использования стальных листов разной толщины и/или стальных листов разного состава для получения сварных листовых заготовок, которые могут затем подвергаться дополнительной обработке, такой как процесс формования или термообработка.
[3] Задача заключается в том, что различные толщины или различные составы обеспечивают возможность по-разному реализовать свойства полностью сформованного компонента от одной области к другой.
[4] Также известна сварка листов, имеющих антикоррозионное покрытие и, в частности, металлическое антикоррозионное покрытие, такое как цинковое или алюминиевое покрытие.
[5] В частности, известна сварка высокоупрочняемых сталей, содержащих марганец и бор, друг с другом, которые затем используют для получения конструкционных компонентов корпусов транспортных средств.
[6] Такие индивидуально изготовленные листовые заготовки, состоящие из стальных листов, также называют «индивидуальными заготовками».
[7] Известные способы сварки включают дуговую сварку, лазерную сварку и комбинированный способ лазерно-дуговой сварки.
[8] В частности, оказалось, что для листов с алюминиево-кремниевым покрытием алюминиево-кремниевый слой создает проблемы в сварке листа при использовании обычных способов сварки. Очевидно, что элементы покрытия оказывают отрицательное влияние на состав сварного шва.
[9] Таким образом, для уменьшения концентрации алюминия и кремния в сварном шве были разработаны технологии для удаления алюминиево-кремниевых слоев в некоторых подобластях перед сваркой.
[10] Из уровня техники также известно, что при сварке таких листов с покрытием используют присадочный пруток или добавляют порошковый флюс.
[11] Сварные листовые заготовки такого типа также используют в производстве упрочненных или частично упрочненных компонентов и для этой цели нагревают и закаливают.
[12] Известно, что так называемые упрочненные прессованием компоненты, состоящие из стального листа, особенно пригодны для использования в автомобилях. Такие упрочненные прессованием компоненты, состоящие из стального листа, представляют собой высокопрочные компоненты, которые особенно пригодны для использования в качестве компонентов безопасности в корпусе транспортного средства. В этом случае, использование этих высокопрочных стальных компонентов обеспечивает возможность уменьшения толщины материала относительно сталей обычной прочности и, таким образом, обеспечения низкого веса корпуса транспортного средства.
[13] При упрочнении прессованием в основном существует две разных возможности для получения таких компонентов. Их обычно называют прямым и непрямым способами.
[14] В прямом способе листовую заготовку стального листа нагревают выше того, что называют температурой аустенизации и возможно выдерживают при этой температуре до тех пор, пока не будет достигнута желаемая степень аустенизации. Затем эту нагретую листовую заготовку переносят к формующему инструменту и в этом формующем инструменте из нее формуют конечный компонент за одноступенчатый этап формования, и в процессе этого его одновременно охлаждают посредством охлаждаемого формующего инструмента со скоростью выше критической скорости упрочнения. Это приводит к получению упрочненного компонента.
[15] В непрямом процессе сначала компонент почти полностью формуют возможно в многоступенчатом процессе формования. Затем этот сформованный компонент также нагревают до температуры, превышающей температуру аустенизации, и возможно выдерживают при этой температуре в течение желаемого необходимого времени.
[16] Затем этот нагретый компонент переносят к формующему инструменту и вставляют в него, который уже имеет размеры компонента или, более точно, конечные размеры компонента, возможно, с учетом теплового расширения предварительно сформованного компонента. Следовательно, после закрытия инструмента, в частности охлаждаемого, все, что происходит в этом инструменте, это то, что предварительно сформованный компонент охлаждается со скоростью, превышающей критическую скорость упрочнения, и, таким образом, упрочняется.
[17] В связи с этим, прямой способ немного проще в реализации, но позволяет получить только те формы, которые фактически могут быть получены за один этап формования, т.е. относительно простые формы профиля.
[18] Непрямой способ является немного более сложным, но обеспечивает получение также более сложных форм.
[19] В DE 10 2012 111 118 B3 раскрыт способ лазерной сварки одного или более изделий, состоящих из упрочняемой прессованием стали, в частности стали, содержащей марганец и бор, в котором сварку выполняют в стыковом соединении и в котором толщина изделия или изделий составляет по меньшей мере 1,8 мм и/или разность толщины в стыковом соединении составляет по меньшей мере 0,4 мм, при этом во время лазерной сварки присадочный пруток подают в сварочную ванну, которая образуется под действием лазерного луча. Для обеспечения надежного упрочнения сварного шва с получением мартенситной структуры во время горячего формования, в документе предложено добавление к присадочному прутку по меньшей мере 1 легирующего элемента из группы, включающей марганец, хром, молибден, кремний и/или никель, таким образом способствуя образованию аустенита в сварочной ванне, которая образуется под действием лазерного луча, при этом этот по меньшей мере один легирующий элемент присутствует в присадочном прутке в проценте по массе, который по меньшей мере на 0,1 масс. % больше, чем в упрочняемой прессованием стали изделия или изделий.
[20] В DE 10 2014 001 979 A1 раскрыт способ лазерной сварки одного или более изделий, состоящих из упрочняемой стали, с получением стыкового соединения, в частности, сталь представляет собой сталь, содержащую марганец и бор, а толщина изделий составляет от 0,5 до 1,8 мм и/или разность толщины в стыковом соединении составляет от 0,2 до 0,4 мм; в лазерной сварке присадочный пруток вводят в сварочную ванну, а сварочная ванна образуется исключительно за счет одного лазерного луча. Для обеспечения надежного упрочнения сварного шва с получением мартенситной структуры во время горячего формования, в документе предложено, что присадочный пруток содержит по меньшей мере один легирующий элемент из группы, включающей марганец, хром, молибден, кремний и/или никель, таким образом способствуя образованию аустенита.
Полное содержание: https://yandex.ru/patents/doc/RU2756285C1_20210929

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top