改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法及其应用与流程

文档序号:37542438发布日期:2024-04-08 13:42阅读:12来源:国知局

本发明涉及钢铁材料的焊接领域,具体地指一种改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法及其应用。


背景技术:

1、车轮作为旋转部件,是汽车的重要组成部分。车轮钢要求具有较高的强度、韧性和塑性,较高的抗疲劳性能、耐磨性和抗热裂性。车轮根据材质不同主要分为钢制车轮和铝制车轮两种,目前商用车车轮行业大多仍以钢制车轮为主,汽车钢制车轮一般由轮辐和轮辋两部分组成。轮辋是钢制车轮的重要部件,多采用闪光对焊或者电阻对焊的方法焊接而成。焊接质量的好坏直接影响到车轮乃至整车性能。历来焊接成型所导致的废品率较高,已成为困扰冶金行业的难题,严重的影响车轮制造的生产效率和生产成本。

2、车轮的性能不仅影响汽车行驶的安全性和操纵的稳定性,而且车轮重量对燃油消耗有很大影响。现代车辆提高能源利用效率的一个有效途径就是减轻车身重量。提高车轮钢强度等级和结构设计,成为车轮生产商实现轻量化的发展方向。轮辋制造的品质直接决定着整个车轮的性能。在中低端乘用车与大多数商用车中,轮辋主要材料为高强钢,主要包括330cl、380cl、440cl、490cl、590cl系列车轮用钢,目前也已出现800mpa强度级别的车轮钢。上述车轮钢多采用闪光对焊工艺进行生产。

3、闪光对焊在车轮轮辋焊接结构中十分常见,这种焊接方法焊接质量高,应用范围广,易于实现自动化,生产效率高。但因焊接工艺参数和焊接材料的差异也会使焊接接头产生质量问题。由于闪光对焊加热及冷却速度快,车轮钢在闪光对焊后,焊缝易出现硬化脆化现象,导致后续滚弯扩张精整成型破损率高。随着车轮钢强度级别的提升,闪光对焊开裂问题日益突出。通过对车轮钢成分工艺优化,在保证强度同时,降低了焊后焊缝淬硬倾向,但又出现了焊接热影响区软化现象,同样会导致焊后成型开裂率高。

4、因此,针对闪光对焊中焊接热影响区软化现象导致焊后成型开裂率高的问题,亟需一种新的技术来改善高强钢焊接热影响区软化现象,降低高强度钢焊后成型开裂率。


技术实现思路

1、为克服上述技术的不足,本发明提供一种改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法及其应用,可达到有效改善焊接热影响区软化现象,提高高强钢后续成形性能,降低焊后成型开裂率的目的。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,包括针对同等板厚的高强度钢板所构成的i型对接焊接端面进行脉动预热处理,然后进行闪光对焊操作;所述闪光对焊操作包括闪光阶段和顶锻阶段。

4、优选地,所述闪光对焊操作中,焊缝一次成形,且焊后无需热处理。

5、优选地,所述脉动预热处理中,振幅0.2~0.5mm,频率10~35hz,预热电流100~500a;通过脉动预热处理,使得焊接端面实现交替的短路和拉开。

6、优选地,所述闪光阶段中,闪光速度6~10mm/s,闪光留量12~20mm。

7、优选地,所述顶锻阶段中,顶锻留量3~5mm,顶锻带电时间0.1~0.3s,顶锻压力5~8mpa,钢板夹紧压力6~8mpa。

8、优选地,所述焊接端面的移动速度为:脉动预热处理开始前60~80mm/s,脉动预热处理开始后25~50mm/s。

9、优选地,所述焊接端面的移动速度在脉动预热处理开始前为70mm/s。

10、上述改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法的应用,用于焊接高强度车轮钢;所述车轮钢的厚度为3~10mm,抗拉强度为750~850mpa。

11、优选地,所述高强度车轮钢的焊接接头无明显软化或脆化;所述焊接接头的抗拉强度为750~850mpa,不低于其母材的抗拉强度,延伸率为13~17%。

12、相比于现有技术,本发明的有益效果为:

13、本发明提供的一种改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,适用于3mm~10mm规格,抗拉强度为750~850mpa的低合金高强度车轮钢,简单易行,无需焊后热处理,能有效改善其热影响区软化或脆化现象,提高轮辋后续成形性能,降低生产废品率,提升车轮结构的整体安全性。

14、本发明的主要优点在于:

15、一、本发明方法采用预热闪光对焊工艺,没有复杂的提高焊接接头性能的焊后热处理措施。由于焊前有预热过程,所以有效地降低了焊接闪光阶段所需要的能耗,降低了钢材的焊接损耗,有效降低了焊接成本。

16、二、通过脉动预热使焊接端面交替的短路和拉开,从而实现预热效果。短路加热的方式减少了过梁爆破,具有带走热量少、热效率高、过程稳定、热影响区窄的优点,有效改善了焊接热影响区软化或脆化现象。

17、三、焊接速度快,成形质量好,无需添加焊接材料。此工艺方法简单易行,实现了抗拉强度750mpa~850mpa高强车轮钢闪光对焊接头等强匹配。



技术特征:

1.一种改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,其特征在于:包括针对同等板厚的高强度钢板所构成的i型对接焊接端面进行脉动预热处理,然后进行闪光对焊操作;所述闪光对焊操作包括闪光阶段和顶锻阶段。

2.根据权利要求1所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,其特征在于:所述闪光对焊操作中,焊缝一次成形,且焊后无需热处理。

3.根据权利要求1所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,其特征在于:所述脉动预热处理中,振幅0.2~0.5mm,频率10~35hz,预热电流100~500a;通过脉动预热处理,使得焊接端面实现交替的短路和拉开。

4.根据权利要求1所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,其特征在于:所述闪光阶段中,闪光速度6~10mm/s,闪光留量12~20mm。

5.根据权利要求1所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,其特征在于:所述顶锻阶段中,顶锻留量3~5mm,顶锻带电时间0.1~0.3s,顶锻压力5~8mpa,钢板夹紧压力6~8mpa。

6.根据权利要求1所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,其特征在于:所述焊接端面的移动速度为:脉动预热处理开始前60~80mm/s,脉动预热处理开始后25~50mm/s。

7.根据权利要求6所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法,其特征在于:所述焊接端面的移动速度在脉动预热处理开始前为70mm/s。

8.权利要求1-7任意一项所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法的应用,其特征在于:用于焊接高强度车轮钢;所述车轮钢的厚度为3~10mm,抗拉强度为750~850mpa。

9.根据权利要求8所述的改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法的应用,其特征在于:所述高强度车轮钢的焊接接头无明显软化或脆化;所述焊接接头的抗拉强度为750~850mpa,不低于其母材的抗拉强度,延伸率为13~17%。


技术总结
本发明公开了一种改善高强钢焊接热影响区软化的闪光对焊方法及其在焊接厚度为3~10mm、抗拉强度为750~850MPa的高强度车轮钢中的应用,该闪光对焊方法包括针对同等板厚的高强度钢板所构成的I型对接焊接端面进行脉动预热处理,然后进行闪光对焊操作;所述闪光对焊操作包括闪光阶段和顶锻阶段。通过本发明方法得到的焊接接头无明显软化或脆化,其抗拉强度不低于其母材的抗拉强度,延伸率为13~17%。本发明采用预热闪光对焊工艺,无需焊后热处理,具有热效率高、焊接成本低、热影响区窄的优点,能有效改善焊接热影响区软化,提高轮辋后续成形性能,降低生产废品率,提升车轮结构的整体安全性。

技术研发人员:陈浮,黄治军,牟文广
受保护的技术使用者:武汉钢铁有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/4/7
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1