一种超高强钢激光拼焊板及其成形工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102162574A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102162574A(43)申请公布日2011.08.24(21)申请号201110080561.3(22)申请日2011.03.31(71)申请人山东建筑大学地址250101山东省济南市历城区临港开发区凤鸣路(72)发明人唐炳涛王红娟原政军程钢李云江(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人王立晓(51)Int.Cl.F16S1/10(2006.01)B23P15/00(2006.01)B23K26/20(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种超高强钢激光拼焊板及其成形工艺(57)摘要本发明涉及一种超高强钢激光拼焊板及其成形工艺，将超高强钢与高强钢根据所需形状激光拼焊，然后将所得的焊板送进有保护气体的炉中加热到920～940℃，至少持续5分钟，充分奥氏体化，再将奥氏体化后的焊板转移到压力机快速合模、成形，然后保压淬火冷却至100-150℃，随室温冷却制得所需零件。本发明激光拼焊板热冲压工艺兼有激光拼焊板成形和热冲压成形的双重优势，同时解决了超高强钢难以以激光拼焊板的形式应用于汽车结构件/骨架件生产中的难题。CN1026574ACCNN110216257402162575A权利要求书1/1页1.一种超高强钢激光拼焊板，其特征是，它由超高强钢与高强钢激光拼焊而成。2.根据权利要求1所述的超高强钢激光拼焊板，其特征是，所述的超高强钢抗拉强度大于1200MPa，所述的高强钢抗拉强度在300-1000MPa。3.根据权利要求2所述的超高强钢激光拼焊板，其特征是，所述的超高强钢为宝钢产冷轧钢B1500HS，所述的高强钢为宝钢产冷轧钢HC340。4.一种超高强钢激光拼焊板的成形工艺，其特征是，包括步骤如下：(1)将超高强钢与高强钢根据所需形状下料并激光拼焊；(2)将步骤(1)得的焊板送进有保护气体的炉中加热到920～940℃，至少持续5分钟，充分奥氏体化；(3)将奥氏体化后的焊板转移到压力机快速合模、成形，然后保压淬火冷却至100-150℃；(4)随室温冷却，激光切割、冲孔。5.根据权利要求4所述的超高强钢激光拼焊板的成形工艺，其特征是，步骤(3)所述的冷却最小冷却速度为30℃/s。6.根据权利要求4所述的超高强钢激光拼焊板的成形工艺，其特征是，步骤(1)所述的激光拼焊，激光功率4KW，光斑直径采用0.6mm时，焊接速度40～50mm/s；光斑直径为0.4mm时，焊接速度80～100mm/s。2CCNN110216257402162575A说明书1/4页一种超高强钢激光拼焊板及其成形工艺技术领域[0001]本发明涉及一种汽车用超高强钢的设计及其成形工艺，属于材料加工技术领域。背景技术[0002]随着能源和环境问题的日益突出，以及人们对轿车的安全性、可靠性、舒适性等要求的提高，各大汽车制造商努力从改善汽车的结构设计和寻找新的替代材料两个方面减轻汽车的重量；不断改进和采用新的零件制造工艺，提高产品的质量。[0003]拼焊板(TailorWeldedBlanks，TWBs)是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢板焊接成一块，以满足零部件对材料性能的不同要求。激光焊接凭着多项显著的优点，非常适合用于生产拼焊板。采用激光拼焊板不仅降低了整车的制造成本、物流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且减少了外围加强件数量，简化了装配步骤及工艺。激光拼焊板在内覆盖件、外覆盖件和骨架件制造中有着广阔的应用前景。[0004]拼焊板的使用虽带来了诸多好处，但也存在众多技术上难题：激光拼焊板由于焊缝及热影响区与母材在微观组织及宏观力学性能上的差异导致成形性能下降；传统的激光拼焊板成形工艺为冷成形，焊缝的移动导致模具的磨损加重，尤其对于高强钢，模具的寿命问题尤为突出。并且焊缝的不良移动能改变应力应变分布，使产品出现回弹、破裂等缺陷。目前激光拼焊板主要应用于高强钢及以下(＜700Mpa)的钢种，较难应用于超高强钢。[0005]作为新材料，先进高强钢即高强钢(AdvancedHigh-StrengthSteels，AHSS)和超高强钢(Ultrahigh-StrengthSteels，UHSS)的研究和使用，提高了汽车的碰撞性能，实现了轻量化的要求。但是，超高强钢在室温下变形能力很差。一方面，超高强钢板强度高，在室温下塑性变形范围很窄，所需冲压力大，容易开裂；另一方面，冲压成形后零件回弹增加，导致零件尺寸和形状稳定性变差。因此传统的冷冲压方法难以解决超高强钢在汽车车身制造中遇到的问题。近几年，国外学者开发出一种新的(超)高强钢板加热成形工艺-热冲压成形技术。在热冲压工艺中，AHSS和UHSS板料在加热炉中被加