本發(fā)明屬于金屬材料焊接領(lǐng)域，具體涉及一種碳當(dāng)量大于0.5的高強(qiáng)度帶鋼的搭接電阻焊方法。

背景技術(shù)：

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，世界各國對汽車的安全、節(jié)能和排放的要求越來越苛刻，采用超高強(qiáng)度鋼既可減輕汽車重量、實現(xiàn)節(jié)能和減排，又可提高汽車的安全性。為兼顧輕量化與碰撞安全性，高強(qiáng)鋼板應(yīng)運(yùn)而生，為適應(yīng)這種發(fā)展需要，國內(nèi)外鋼鐵業(yè)已陸續(xù)完成多種高強(qiáng)鋼的開發(fā)，其市場需求正逐步擴(kuò)大。但隨著高強(qiáng)鋼需求的增長，因其合金成分中較高的碳當(dāng)量、脆硬元素占比及軋硬卷強(qiáng)度使其在生產(chǎn)過程中帶鋼的連接性能較難得到保證，裂紋敏感性較大且焊縫區(qū)熔合不充分，增大了焊縫斷帶的風(fēng)險。

對于高強(qiáng)帶鋼的窄搭接電阻焊，由于其特殊的合金成分設(shè)計，當(dāng)焊接線能量較低時，焊縫內(nèi)部容易產(chǎn)生熔合不充分現(xiàn)象，使焊接接頭性能惡化；當(dāng)焊接線能量較高時，會引起焊接飛濺以及產(chǎn)生較差的表面質(zhì)量，直接影響焊輪的壽命和工作輥的輥耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種碳當(dāng)量大于0.5的高強(qiáng)度帶鋼的搭接電阻焊方法，采用自動電阻焊接工藝對帶鋼進(jìn)行連接并配合以焊后熱處理，從而消除焊接殘余應(yīng)力、改善焊縫組織，以保證高強(qiáng)鋼板產(chǎn)品的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種碳當(dāng)量大于0.5的高強(qiáng)度帶鋼的搭接電阻焊方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在窄搭接電阻焊機(jī)上對高強(qiáng)鋼板進(jìn)行焊接；

(2)待焊接完成后，進(jìn)入焊后熱處理工藝；

所述高強(qiáng)度帶鋼的主要化學(xué)成分及重量百分比為：c≤0.30％；si≤0.80％；mn≤1.50％；p≤0.035％；s≤0.030％，余量為fe及其他微量元素。

所述高強(qiáng)度帶鋼的軋硬卷的抗拉強(qiáng)度rm≥800mpa。

窄搭接電阻焊指的是搭接寬度小于焊輪寬度。

所述步驟(1)中，為使搭接面具有足夠電流密度，需保證焊接電流范圍為23-25ka；電極壓力控制范圍為15～17kn。

所述步驟(1)中，為降低較厚規(guī)格高強(qiáng)帶鋼剛度，利于帶鋼搭接面結(jié)合緊密，焊接速度范圍為8～10m/min。

所述步驟(1)中，為增加搭接面電流密度并使搭接面受壓充分，操作側(cè)搭接量范圍為0.9～1.1mm，傳動側(cè)搭接量為2.0～2.3mm。

為防止由碾壓輪壓力過大而產(chǎn)生的搭接面邊部裂紋，焊后對搭接部分施加的焊縫碾壓范圍為17～19kn。

所述步驟(2)中，采用燃?xì)庾鳛榭扇細(xì)怏w。

所述步驟(2)中，為降低焊接接頭熱應(yīng)力和脆性，焊后熱處理溫度加熱至780℃，點火至熄火時間35～45s。

進(jìn)一步地，焊后熱處理采用焊縫退火裝置，焊縫退火裝置有紅外對中裝置，可對焊縫與退火火焰自動對中。

進(jìn)一步地，所述方法還包括焊后熱處理完成后即進(jìn)入月牙剪，對焊接接頭杯突性能進(jìn)行檢測。

采用此方法連接1.8mm厚熱成形鋼板，其碳當(dāng)量為0.52，拉伸試驗斷裂在母材，杯突試驗未在搭接面剝離，反彎性能與母材相當(dāng)，且表面質(zhì)量良好。

本發(fā)明中碳當(dāng)量的計算公式為：ce＝c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(si+ni+cu)/15(％)。

本發(fā)明公開的一種碳當(dāng)量大于0.5的高強(qiáng)鋼板的窄搭接電阻焊方法，主要適用于無在線退火功能的窄搭接電阻焊設(shè)備機(jī)組中，且設(shè)備緊湊無預(yù)留空間，使增加感應(yīng)加熱等退火熱備困難的情況，經(jīng)濟(jì)可靠便于控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下優(yōu)點：

1.采用本發(fā)明提供的搭接電阻焊工藝，可用于同等厚度和強(qiáng)度級別帶鋼的搭接電阻焊；

2.采用該焊接方法焊接冷軋高強(qiáng)鋼板，使其帶鋼焊接接頭韌性及表面質(zhì)量良好，保證帶鋼的正常生產(chǎn)同時降低輪耗；

3.保證了高強(qiáng)鋼板窄搭接電阻焊接頭性能、降低斷帶風(fēng)險的方法；

4.解決了在無機(jī)械及電氣硬件改動的情況下，通過單一增加plc程序及相應(yīng)人機(jī)界面的改造來實現(xiàn)窄搭接焊機(jī)增加焊后退火功能；

附圖說明

圖1為實施例1得到的搭接后的鋼板的冷彎性能測試結(jié)果；

圖2為實施例1得到的搭接后的鋼板的杯突性能測試結(jié)果；

圖3為實施例1得到的搭接后的鋼板的焊接接頭橫截面的宏觀觀察(a)和焊縫組織(b)；

圖4為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實施方式

一種大于0.5的高強(qiáng)度帶鋼的搭接電阻焊方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在窄搭接電阻焊機(jī)上對高強(qiáng)鋼板進(jìn)行焊接；

其參數(shù)控制如下：焊接電流范圍為23-25ka；電極壓力控制范圍為15～17kn，焊接速度范圍為8～10m/min。操作側(cè)搭接量范圍為0.9～1.1mm，傳動側(cè)搭接量為2.0～2.3mm。焊后對搭接部分施加的焊縫碾壓范圍為17～19kn。

(2)待焊接完成后，進(jìn)入焊后熱處理工藝；

待焊接完成后即進(jìn)入焊縫退火裝置，焊縫退火裝置有紅外對中裝置，可對焊縫與退火火焰自動對中；打開焊縫退火裝置電源，啟動點火器，采用燃?xì)庾鳛榭扇細(xì)怏w，在紫外線火焰監(jiān)測器檢測下使得焊縫溫度達(dá)到780℃；同時要求從點火至熄火時間t≥35s；

(3)待焊后熱處理完成后即進(jìn)入月牙剪，對焊接接頭杯突性能進(jìn)行檢測。所述高強(qiáng)度帶鋼的主要化學(xué)成分及重量百分比為：c≤0.30％；si≤0.50％；mn≤1.50％；p≤0.030％；s≤0.010％。余量為fe及其他微量元素。

所述高強(qiáng)度帶鋼的軋硬卷的抗拉強(qiáng)度rm≥800mpa。

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例1

一種碳當(dāng)量為0.52的1.8mm厚熱成形鋼板的搭接電阻焊方法，所述熱成形鋼板的化學(xué)成分及重量百分比為：c≤0.30％；si≤0.50％；mn≤1.50％；p≤0.030％；s≤0.010％；cr≤0.50％；b≤0.005％；余量為fe及其他微量元素；其軋硬卷的抗拉強(qiáng)度rm為1000mpa。

所述方法包括以下步驟：

(1)在窄搭接電阻焊機(jī)上對高強(qiáng)鋼板進(jìn)行焊接；

其參數(shù)控制如下：焊接電流為25ka；電極壓力為16kn，焊接速度為10m/min。操作側(cè)搭接量為0.9mm，傳動側(cè)搭接量為2.1mm。焊后對搭接部分施加的焊縫碾壓為19kn。

(2)待焊接完成后，進(jìn)入焊后熱處理工藝；

待焊接完成后即進(jìn)入焊縫退火裝置，焊縫退火裝置有紅外對中裝置，可對焊縫與退火火焰自動對中；打開焊縫退火裝置電源，啟動點火器，采用燃?xì)庾鳛榭扇細(xì)怏w，在紫外線火焰監(jiān)測器檢測下使得焊縫溫度達(dá)到780℃；同時要求從點火至熄火時間為35s；

(3)待焊后熱處理完成后即進(jìn)入月牙剪，對焊接接頭杯突性能進(jìn)行檢測。

對本實施例搭接后的鋼板進(jìn)行測試，拉伸試驗斷裂在母材，杯突試驗未在搭接面剝離，反彎性能與母材相當(dāng)，且表面質(zhì)量良好，如圖1、圖2所示。

在焊縫處未發(fā)現(xiàn)熔合不充分現(xiàn)象，且焊縫內(nèi)部組織均勻，如圖3所示。

并在后續(xù)生產(chǎn)過程中未出現(xiàn)斷帶事故。

實施例2

一種碳當(dāng)量為0.58的1.8mm厚1000mpa級馬氏體雙相鋼板的搭接電阻焊方法，所述熱成形鋼板的化學(xué)成分及重量百分比為：c≤0.25％；si≤0.80％；mn≤0.80％；p≤0.035％；s≤0.030％；alt≥0.020％。余量為fe及其他微量元素；其軋硬卷的抗拉強(qiáng)度rm為1400mpa。

所述方法包括以下步驟：

(1)在窄搭接電阻焊機(jī)上對高強(qiáng)鋼板進(jìn)行焊接；

其參數(shù)控制如下：焊接電流為23ka；電極壓力控制為17kn，焊接速度為9m/min。操作側(cè)搭接量為1.1mm，傳動側(cè)搭接量為2.2mm。焊后對搭接部分施加的焊縫碾壓力為19kn。

(2)待焊接完成后，進(jìn)入焊后熱處理工藝；

待焊接完成后即進(jìn)入焊縫退火裝置，焊縫退火裝置有紅外對中裝置，可對焊縫與退火火焰自動對中；打開焊縫退火裝置電源，啟動點火器，采用燃?xì)庾鳛榭扇細(xì)怏w，在紫外線火焰監(jiān)測器檢測下使得焊縫溫度達(dá)到780℃；同時要求從點火至熄火時間為45s；

(3)待焊后熱處理完成后即進(jìn)入月牙剪，對焊接接頭杯突性能進(jìn)行檢測。

對本實施例搭接后的鋼板進(jìn)行測試，拉伸試驗斷裂在母材，杯突試驗未在搭接面剝離，反彎性能與母材相當(dāng)，且表面質(zhì)量良好。

在焊縫處未發(fā)現(xiàn)熔合不充分現(xiàn)象，且焊縫內(nèi)部組織均勻。

并在后續(xù)生產(chǎn)過程中未出現(xiàn)斷帶事故。

實施例3

一種碳當(dāng)量為0.52的2mm厚熱成形鋼板的搭接電阻焊方法，所述熱成形鋼板的化學(xué)成分及重量百分比為：c≤0.30％；si≤0.50％；mn≤1.50％；p≤0.030％；s≤0.010％；cr≤0.50％；b≤0.005％；余量為fe及其他微量元素。其軋硬卷的抗拉強(qiáng)度rm為1000mpa。

所述方法包括以下步驟：

(1)在窄搭接電阻焊機(jī)上對高強(qiáng)鋼板進(jìn)行焊接；

其參數(shù)控制如下：焊接電流范圍為24ka；電極壓力控制范圍為17kn，焊接速度范圍為8m/min。操作側(cè)搭接量范圍為1.1mm，傳動側(cè)搭接量為2.3mm。焊后對搭接部分施加的焊縫碾壓范圍為19kn。

(2)待焊接完成后，進(jìn)入焊后熱處理工藝；

待焊接完成后即進(jìn)入焊縫退火裝置，焊縫退火裝置有紅外對中裝置，可對焊縫與退火火焰自動對中；打開焊縫退火裝置電源，啟動點火器，采用燃?xì)庾鳛榭扇細(xì)怏w，在紫外線火焰監(jiān)測器檢測下使得焊縫溫度達(dá)到780℃；同時要求從點火至熄火時間為40s；

(3)待焊后熱處理完成后即進(jìn)入月牙剪，對焊接接頭杯突性能進(jìn)行檢測。

對本實施例搭接后的鋼板進(jìn)行測試，拉伸試驗斷裂在母材，杯突試驗未在搭接面剝離，反彎性能與母材相當(dāng)，且表面質(zhì)量良好。

在焊縫處未發(fā)現(xiàn)熔合不充分現(xiàn)象，且焊縫內(nèi)部組織均勻。

并在后續(xù)生產(chǎn)過程中未出現(xiàn)斷帶事故。

上述參照實施例對一種碳當(dāng)量大于0.5的高強(qiáng)度帶鋼的搭接電阻焊方法進(jìn)行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。