本公開涉及金屬材料加工，具體地，涉及一種激光拼焊焊絲、al-si涂層熱成形鋼板及其制備方法及車輛。

背景技術：

1、鋁硅涂層鋼經熱沖壓后的抗拉強度可達1500mpa及以上，成為車身輕量化材料主力軍，廣泛應用于車身的a柱、b柱、橫梁等結構件的制造。為避免在熱沖壓過程發(fā)生氧化，通常在熱成型鋼表面會預制涂層。鋁硅涂層憑借其優(yōu)異的抗腐蝕性能和抗高溫氧化性能，成為涂層鋼的常用涂層。由于鋁硅涂層的存在，嚴重惡化焊接性能。傳統(tǒng)的焊接方法很難保證焊接質量。激光焊接也存在不足，例如采用激光焊接時，涂層會進入焊縫，在熱沖壓成形后產生較多的鐵素體組織，使焊接接頭在焊縫區(qū)域失效，降低焊接接頭的力學性能，不能滿足生產應用。尤其對于1500mpa級別及以上的鋁硅涂層熱成形鋼，常規(guī)激光焊接得到的焊縫的抗拉強度和延伸率難以達到母材水平，進而影響得到的焊接板的整體性能，例如焊縫區(qū)域容易斷裂。

技術實現(xiàn)思路

1、本公開的目的是提供一種激光拼焊焊絲、al-si涂層熱成形鋼板及其制備方法及車輛，可以降低al相對焊縫的軟化作用和α-鐵素體含量，增強焊縫強度，滿足熱沖壓成形板抗氧化性能和強度要求。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本公開第一方面提供一種激光拼焊焊絲，以所述激光拼焊焊絲的總重量為基準，所述激光拼焊焊絲包括：0.01-0.30重量%的c，1.0-2.5重量%的mn，0.30-2.0重量%的si，0.02重量%以下的p，0.04重量%以下的s，0.01-0.20重量%的v，0.10-0.50重量%的cr，3.0-7.0重量%的ni，0.3-1.2重量%的mo，0.01-0.04重量%的nb，0.005-0.06重量%的稀土元素，余量的fe和雜質；所述稀土元素包括la和ce，la：ce的重量比為1：1.4-2.6。

3、可選地，以所述激光拼焊焊絲的總重量為基準，所述激光拼焊焊絲包括：0.18-0.24重量%的c，1.6-2.2重量%的mn，1.0-1.8重量%的si，0.02重量%以下的p，0.03重量%以下的s，0.09-0.15重量%的v，0.2-0.4重量%的cr，3.5-5.5重量%的ni，0.6-1.0重量%的mo，0.01-0.027重量%的nb，0.015-0.055重量%的稀土元素，余量的fe和雜質。

4、可選地，所述稀土元素中，la：ce的重量比為1：1.8-2.3。

5、可選地，nb和v的總重量與稀土元素的重量之比為1.7-6.3：1，優(yōu)選為2.4-5.9：1。

6、本公開第二方面提供一種制備al-si涂層熱成形鋼板的方法，包括以下步驟：

7、s1、采用本公開第一方面所述的激光拼焊焊絲對兩塊al-si涂層鋼板的對接處進行激光拼焊，得到拼焊板；

8、s2、對所述拼焊板進行熱沖壓處理。

9、可選地，步驟s1中，所述al-si涂層鋼板的兩面均包含al-si涂層；所述al-si涂層鋼板的單面涂層厚度為20-30um；所述al-si涂層鋼板的兩面的涂層厚度相同；

10、可選地，以單面的所述al-si涂層的總重量為基準，單面的所述al-si涂層包括85重量%以上的al，5-11重量%的si，2-4重量%的fe以及雜質元素。

11、可選地，步驟s1中，以所述al-si涂層鋼板中鋼板基體的總重量為基準，所述鋼板基體包括：0.20-0.25重量%的c，0.40重量%以下si，1.0-1.4重量%的mn，0.025重量%以下的p，0.01重量%以下的s，0.01-0.06重量%的al，0.02-0.05重量%的ti，0.005重量%以下的b，0.35重量%以下的cr，0.008重量%以下的n，余量的fe和雜質；

12、可選地，所述鋼板基體的厚度為1.0-1.8mm，進行激光拼焊的兩塊al-si涂層鋼板中的鋼板基體的厚度相同或不同。

13、可選地，步驟s1中，所述激光拼焊的條件包括：激光功率為2000-6000w，焊接速度為2.5-5.5m/min，送絲速度為1-5.0m/min，離焦量為0.01-4mm；優(yōu)選地，激光功率為2600-4000w，焊接速度為2.5-4.0m/min，送絲速度為2-3.5m/min，離焦量為0.01-3mm。

14、可選地，步驟s2包括：將所述拼焊板在加熱爐中進行加熱，加熱溫度為880-950℃，加熱時間為3-8min；將加熱后的拼焊板轉移至平面模具中淬火，轉移時間為7-12s，保壓時間為6-12s；當溫度冷卻至150℃以下時，移除模具并在空氣中冷卻至20-40℃，冷卻速度≥30℃/s。

15、本公開第三方面提供根據本公開第二方面所述的方法制備得到的al-si涂層熱成形鋼板。

16、本公開第四方面提供一種車輛，其包括本公開第三方面所述的al-si涂層熱成形鋼板。

17、通過上述技術方案，本公開提供一種激光拼焊焊絲、al-si涂層熱成形鋼板及其制備方法及車輛，所述激光拼焊焊絲應用于含有al-si涂層鋼的拼焊工藝中，不僅能夠保證焊縫的力學性能，還能夠獲得良好的焊縫成形和一致性，實現(xiàn)鋁硅涂層鋼的大批量的部件生產；采用本公開的激光拼焊焊絲制備al-si涂層熱成形鋼板，能夠使得al相在焊縫區(qū)無明顯偏析，從而降低al相對焊縫的軟化作用和α-鐵素體含量，增強焊縫強度，滿足熱沖壓成形板抗氧化性能和強度要求。

18、本公開的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

技術特征：

1.一種激光拼焊焊絲，其特征在于，以所述激光拼焊焊絲的總重量為基準，所述激光拼焊焊絲包括：0.01-0.30重量%的c，1.0-2.5重量%的mn，0.30-2.0重量%的si，0.02重量%以下的p，0.04重量%以下的s，0.01-0.20重量%的v，0.10-0.50重量%的cr，3.0-7.0重量%的ni，0.3-1.2重量%的mo，0.01-0.04重量%的nb，0.005-0.06重量%的稀土元素，余量的fe和雜質；所述稀土元素包括la和ce，la：ce的重量比為1：1.4-2.6。

2.根據權利要求1所述的激光拼焊焊絲，其特征在于，以所述激光拼焊焊絲的總重量為基準，所述激光拼焊焊絲包括：0.18-0.24重量%的c，1.6-2.2重量%的mn，1.0-1.8重量%的si，0.02重量%以下的p，0.03重量%以下的s，0.09-0.15重量%的v，0.2-0.4重量%的cr，3.5-5.5重量%的ni，0.6-1.0重量%的mo，0.01-0.027重量%的nb，0.015-0.055重量%的稀土元素，余量的fe和雜質。

3.根據權利要求1所述的激光拼焊焊絲，其特征在于，所述稀土元素中，la：ce的重量比為1：1.8-2.3。

4.根據權利要求1所述的激光拼焊焊絲，其特征在于，nb和v的總重量與稀土元素的重量之比為1.7-6.3：1。

5.一種制備al-si涂層熱成形鋼板的方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟s1中，所述al-si涂層鋼板的兩面均包含al-si涂層；所述al-si涂層鋼板的單面涂層厚度為20-30um；所述al-si涂層鋼板的兩面的涂層厚度相同；

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟s1中，以所述al-si涂層鋼板中鋼板基體的總重量為基準，所述鋼板基體包括：0.20-0.25重量%的c，0.40重量%以下si，1.0-1.4重量%的mn，0.025重量%以下的p，0.01重量%以下的s，0.01-0.06重量%的al，0.02-0.05重量%的ti，0.005重量%以下的b，0.35重量%以下的cr，0.008重量%以下的n，余量的fe和雜質；

8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟s1中，所述激光拼焊的條件包括：激光功率為2000-6000w，焊接速度為2.5-5.5m/min，送絲速度為1-5.0m/min，離焦量為0.01-4mm。

9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟s2包括：將所述拼焊板在加熱爐中進行加熱，加熱溫度為880-950℃，加熱時間為3-8min；將加熱后的拼焊板轉移至平面模具中淬火，轉移時間為7-12s，保壓時間為6-12s；當溫度冷卻至150℃以下時，移除模具并在空氣中冷卻至20-40℃，冷卻速度≥30℃/s。

10.根據權利要求5-9中任意一項所述的方法制備得到的al-si涂層熱成形鋼板。

11.一種車輛，其特征在于，包括如權利要求10所述的al-si涂層熱成形鋼板。

技術總結
本公開涉及一種激光拼焊焊絲、Al?Si涂層熱成形鋼板及其制備方法及車輛。以所述激光拼焊焊絲的總重量為基準，所述激光拼焊焊絲包括：0.01?0.30重量%的C，1.0?2.5重量%的Mn，0.30?2.0重量%的Si，0.02重量%以下的P，0.04重量%以下的S，0.01?0.20重量%的V，0.10?0.50重量%的Cr，3.0?7.0重量%的Ni，0.3?1.2重量%的Mo，0.01?0.04重量%的Nb，0.005?0.06重量%的稀土元素，余量的Fe和雜質；所述稀土元素包括La和Ce，La：Ce的重量比為1：1.4?2.6。本公開可以降低Al相對焊縫的軟化作用和α?鐵素體含量，增強焊縫強度，滿足熱沖壓成型板抗氧化性能和強度要求。

技術研發(fā)人員：邢玉冰,吳新星,張興孟,程天杰
受保護的技術使用者：小米汽車科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21