一种用于抗拉强度800MPa级高铝汽车板的电阻点焊方法

摘要

本发明涉及一种用于抗拉强度800MPa级高铝汽车板的电阻点焊方法。其步骤：进行点焊预压；采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接；焊后进行热处理；进行保压。本发明通过进行焊后的加热时间及焊后加热电流的控制，能使钢板厚度在1.6~2.0毫米，抗拉强度在800MPa级，铝重量百分比含量在1.3~1.7%的高铝汽车板的电阻点焊焊后拉剪强度达26.5kN及以上，最高可达到32.5kN，焊接失效或开裂模式为扣/孔式（或母材撕裂式），其完全满足了汽车生产市场的新要求。

权利要求

1.一种用于抗拉强度为800MPa级的高铝汽车板的电阻点焊方法，其步骤：

1）进行点焊预压，预压时间为0.4～0.8秒；

2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在

6500～8500A，单点焊接电极压力控制在30～50KN，采用双脉冲或单脉冲的单点焊接时间控制在0.2～0.28秒；

3）焊后进行热处理：其单点电流控制在7000～10500A，单点热处理时间控制在0.2～

0.36秒；

4）进行保压，单点保压时间控制在0.1～0.3秒；

其中，所述高铝汽车板为厚度在1.6~2.0毫米、铝重量百分比含量为1.3~1.7%的汽车板。

2.如权利要求1所述的一种用于抗拉强度为800MPa级的高铝汽车板的电阻点焊方法，其特征在于：双脉冲的间隔时间控制在0.02～0.04秒。

3.如权利要求1所述的一种用于抗拉强度为800MPa级的高铝汽车板的电阻点焊方法，其特征在于：所述双脉冲为两个相同的脉冲。

说明书

一种用于抗拉强度800MPa级高铝汽车板的电阻点焊方法

技术领域

[0001] 本发明涉及钢铁材料的焊接方法，具体属于钢铁材料的电阻点焊方法，确切地适于钢板厚度在1.6~2.0毫米，抗拉强度800MPa级、钢中的铝重量百分比含量在1.3~1.7%的高铝汽车板的电阻点焊方法。

背景技术

[0002] 高强钢在汽车车身制造中的应用越来越广泛，800MPa级高Al汽车板已在钢厂研制成功并在汽车制造中得到试用。点焊是车身制造中必不可少的工艺，高强钢焊接时不易产生塑性变形，焊后易产生淬硬组织，点焊性能比较差。这就造成了钢板强度越高，焊点强度越低的不利局面，高强钢的优势不仅没有充分发挥，反而将优势变成了劣势。焊接问题将制约高强汽车板的应用。一般来说，焊点强度（拉剪力）需高于下限、点焊接头剥离试验后应产生扣/孔式断裂才能合格。但尚未见800MPa级高Al高强钢焊点出现扣/孔式断裂及达到较高拉剪力的报道。

[0003] 采用现有的常用焊接工艺，其为预压、焊接、保压的简单组合，800MPa高Al钢焊点的拉剪强度约为18~24kN，焊点剥离试验为界面式断裂，且界面非常平整。尽管基材有较高的强度，但焊点拉剪力却不高，高强钢的优势没有充分发挥。

[0004] 如采用坡度工艺焊接，则是在预压、焊接、保压的简单组合前，电流缓慢上升至焊接电流。这种工艺可以改善焊前工件的接触状态。但这种工艺焊接800MPa高Al钢，焊点强度同样较低，断裂模式仍为界面式，不能满足要求。

[0005] 经检索，文献“DP800高强钢板的点焊工艺性能研究” （汽车工艺与材料，2010,(3): 16~18页）针对的钢种规格为1.5mm，C0.13, Mn1.96, Si0.17, Al0.05，采用的是单脉冲工艺。其焊接的为钢中Al含量为0.05%的钢板，并且存在内部飞溅问题，从而容易产生缩孔及裂纹等缺陷。其更主要是不适合焊接含铝在1.3~1.7%的抗拉强度在800MPa级高Al钢板。

[0006] 文献“超高强热成形钢板电阻点焊接头性能” （第十六次全国焊接学术会议. 镇江. 2011）虽然产生的是扣孔式拉断模式，但没能克服焊接热影响区软化问题，致使焊点的强度不理想。其产生软化区主要原因在于：采用的是常规点焊工艺，故焊接后难以在焊接处得到强度较高的组织。

发明内容

[0007] 本发明要解决的问题是抗拉强度在800MPa级汽车板焊接存在的焊接强度不高，不易产生塑性变形，焊后易产生淬硬组织，尤其不能用于抗拉强度在800MPa级，铝重量百分比含量在1.3~1.7%的高铝汽车板的电阻点焊的不足，提供一种适于铝重量百分比含量在1.3~1.7%，焊接中无飞溅，焊后拉剪强度不低于26.5kN，焊接失效或开裂模式为扣/孔式的用于抗拉强度800MPa级高铝汽车板的电阻点焊方法。

[0008] 实现上述目的的措施：

[0009] 一种用于抗拉强度为800MPa级的高铝汽车板的电阻点焊方法，其步骤：

[0010] 1）进行点焊预压，预压时间为0.4～0.8秒；

[0011] 2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在6500～8500A，单点焊接电极压力控制在30～50kN，采用双脉冲或单脉冲的单点焊接时间控制在0.2～0.28秒；

[0012] 3）焊后进行热处理：其单点电流控制在7000～10500A，单点热处理时间控制在0.2～0.36秒；

[0013] 4）进行保压，单点保压时间控制在0.1～0.3秒。

[0014] 其特征在于：单点双脉冲的间隔时间控制在0.02～0.04秒。

[0015] 其特征在于：所述双脉冲为两个相同的脉冲。

[0016] 本发明与现有的高强钢板点焊工艺相比，通过进行焊后的加热时间及焊后加热电流的控制，能使钢板厚度在1.6~2.0毫米，抗拉强度在800MPa级，铝重量百分比含量在1.3~1.7%的高铝汽车板的电阻点焊焊后拉剪强度达26.5kN及以上，最高可达到32.5kN，焊接失效或开裂模式为扣/孔式（或母材撕裂式），其完全满足了汽车生产市场的新要求。 具体实施方式

[0017] 下面对本发明予以详细描述：

[0018] 实施例1

[0019] 试验母材钢板的条件：钢板厚度在1.8毫米，钢板抗拉强度810MPa，钢板铝重量百分比含量在1.3%。

[0020] 进行电阻点焊的步骤：

[0021] 1）进行点焊预压，预压时间为0.4秒；

[0022] 2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在7076A，单点焊接电极压力控制在36kN，采用双脉冲，每个脉冲时间为0.12秒，单点焊接时间共为0.24秒，单点双脉冲的间隔时间为0.02秒；

[0023] 3）焊后进行热处理：其单点电流控制在8500A，单点热处理时间控制在0.3秒；

[0024] 4）进行保压，单点保压时间控制在0.1秒。

[0025] 实施例2

[0026] 试验母材钢板的条件：钢板厚度在1.8毫米，钢板抗拉强度820MPa，钢板铝重量百分比含量在1.372%。

[0027] 进行电阻点焊的步骤：

[0028] 1）进行点焊预压，预压时间为0.5秒；

[0029] 2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在6590A，单点焊接电极压力控制在36kN，采用单脉冲单点焊接时间为0.24秒；

[0030] 3）焊后进行热处理：其单点电流控制在8500A，单点热处理时间控制在0.3秒；

[0031] 4）进行保压，单点保压时间控制在0.2秒。

[0032] 实施例3

[0033] 试验母材钢板的条件：钢板厚度在1.8毫米，钢板抗拉强度840MPa，钢板铝重量百分比含量在1.43%。

[0034] 进行电阻点焊的步骤：

[0035] 1）进行点焊预压，预压时间为0.6秒；

[0036] 2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在7181A，单点焊接电极压力控制在36kN，采用双脉冲，每个脉冲时间为0.12秒，单点焊接时间共为0.24秒，单点双脉冲的间隔时间为0.02秒；

[0037] 3）焊后进行热处理：其单点电流控制在9500A，单点热处理时间控制在0.2秒；

[0038] 4）进行保压，单点保压时间控制在0.2秒。

[0039] 实施例4

[0040] 试验母材钢板的条件：钢板厚度在1.8毫米，钢板抗拉强度845MPa，钢板铝重量百分比含量在1.51%。

[0041] 进行电阻点焊的步骤：

[0042] 1）进行点焊预压，预压时间为0.66秒；

[0043] 2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在7214A，单点焊接电极压力控制在40kN，采用双脉冲, 每个脉冲时间为0.12秒，单点焊接时间共为0.24秒，单点双脉冲的间隔时间为0.02秒；

[0044] 3）焊后进行热处理：其单点电流控制在9500A，单点热处理时间控制在0.2秒；

[0045] 4）进行保压，单点保压时间控制在0.3秒。

[0046] 实施例5

[0047] 试验母材钢板的条件：钢板厚度在1.6毫米，钢板抗拉强度850MPa，钢板铝重量百分比含量在1.61%。

[0048] 进行电阻点焊的步骤：

[0049] 1）进行点焊预压，预压时间为0.7秒；

[0050] 2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在6500A，单点焊接电极压力控制在30KN，采用双脉冲，每个脉冲时间为0.1秒，单点焊接时间共为0.2秒，单点双脉冲的间隔时间为0.02秒；

[0051] 3）焊后进行热处理：其单点电流控制在7200A，单点热处理时间控制在0.24秒；

[0052] 4）进行保压，单点保压时间控制在0.24秒。

[0053] 实施例6

[0054] 试验母材钢板的条件：钢板厚度在2.0毫米，钢板抗拉强度840MPa，钢板铝重量百分比含量在1.7%。

[0055] 进行电阻点焊的步骤：

[0056] 1）进行点焊预压，预压时间为0.8秒；

[0057] 2）进行焊接：采用50Hz三相次级整流焊机进行单点焊接，其单点焊接电流控制在8500A，单点焊接电极压力控制在50kN，采用双脉冲,每个脉冲时间为0.14秒，单点焊接时间共为0.28秒，单点双脉冲的间隔时间为0.04秒；

[0058] 3）焊后进行热处理：其单点电流控制在10500A，单点热处理时间控制在0.36秒；

[0059] 4）进行保压，单点保压时间控制在0.24秒。

[0060] 表1为本发明各实施例及对比例经试验检测后的结果统计列表。 [0061] 表1 本发明各实施例及对比例经试验检测后拉伸试验结果