JP2022500252A - 少なくとも2枚の金属基材の組立体 - Google Patents
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Abstract
Description
A) アルミニウム又は亜鉛をベースとする従来の被膜である金属被膜で予め被覆した鋼板の提供、
B) ブランクを得るために被覆鋼板の切断、
C) 鋼中で完全にオーステナイトの微細組織を得るために高温でのブランクの熱処理、
D) プレス工具へのブランクの移動、
E) 部品を得るためにブランクの熱成形、
F) マルテンサイト又はマルテンサイト−ベイナイトである鋼中の微細組織、又は少なくとも75%の等軸フェライト、5〜20%のマルテンサイト及び10%以下の量のベイナイトからできた微細組織を得るために、ステップE)で得られた部品の冷却。
− 高張力材料の接合位置の表面を軟化させる大きさの第1のアンペア数を、第1の所定期間連続して印加する第1のステップ、
− 第1の所定の持続期間が経過したときに、第1のアンペア数からナゲットを接合位置で成長させる第2のアンペア数に通電量を切り替える第2のステップ、及び
− 第2の所定の持続期間にわたって連続的に第2のアンペア数を印加する第3のステップ
を含む。
− 少なくとも1枚の高張力鋼板を含む2枚以上の重なり合った鋼板の板の組立体を、インバーター直流方法を利用するスポット溶接電源に接続された一対の溶接電極を用いて固定し、溶接電極で鋼板をプレスしながら、通電及び通電停止を複数回繰り返すパルセーション処理、及び
− パルセーション処理後に、溶接電極で鋼板をプレスしながら、パルセーション処理の最長通電時間よりも長い時間を連続的に通電する連続通電処理
を含む抵抗スポット溶接方法を開示する。
伝導系はインバーターDC溶接電源を使用するパルセーション伝導であり、
パルセーション伝導を形成する複数の電流パルスでは、それぞれの電流パルスにおいて、伝導時間、伝導アイドル時間として定義される電流パルスの間隔、及び電流パルスによって加えられる溶接電流が可変可能に制御される、抵抗スポット溶接方法を開示する。
− 以下の合金化被膜で被覆された焼入鋼部品である第1の金属基材、
・ 0.1〜11.0重量%の亜鉛、0.1〜20重量%のケイ素、任意に0.1〜20重量%のマグネシウム、任意にSr、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Zr又はBiから選択される追加の元素であって、各追加の元素の重量含有量が0.3重量%より少ない追加の元素、及び任意に、インゴットの供給又は溶融浴中の鋼基材の通過に起因する、鉄を含む残留元素を含み、残りはアルミニウムであり、以下の自然酸化物層により直接覆われる合金化被膜、
・ ZnO及び任意にMgOを含む自然酸化物層、
− ナゲットを含むスポット溶接継手であって、その頂部に自然酸化物層及び/又は合金化被膜の少なくとも一部が存在しないスポット溶接継手
を含む組立体に関する。
A 第1の金属基材が、以下の合金化被膜で被覆された焼入鋼部品である少なくとも2枚の金属基材の提供、
・ 0.1〜11.0重量%の亜鉛、0.1〜20重量%のケイ素、任意に0.1〜20重量%のマグネシウム、任意にSr、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Zr又はBiから選択される追加の元素であって、各追加の元素の重量含有量が0.3重量%より少ない追加の元素、及び任意に、インゴットの供給又は溶融浴中の鋼基材の通過に起因する任意の残留元素を含み、残りはアルミニウムであり、以下の自然酸化物層により直接覆われる合金化被膜、
・ ZnO及び任意にMgOを含む自然酸化物層、
B 溶接電極及びインバーター直流を印加するスポット溶接電源を含むスポット溶接機を用いる、ステップA)の該少なくとも2枚の金属基材へのスポット溶接サイクルであって、以下のサブステップ、すなわち、
i スポット溶接電源に接続された溶接電極を用いて一緒に接合した該少なくとも2枚の金属基材を通して印加されるパルセーション電流(Cp)を有する少なくとも1回のパルセーション、その直後に
ii 該少なくとも2枚の金属基材を通して印加される溶接電流(Cw)を有する溶接ステップ
を含むスポット溶接サイクルの適用
を含み、電流Cpが電流Cwとは異なり、パルセーション持続期間が溶接持続期間より短い、本発明による組立体の製造のための溶接方法に関する。
Usibor(R)1500鋼板である試験例1は、9重量%のケイ素、3重量%の鉄を含み、残りはアルミニウムである従来の被膜で溶融めっきした。
Claims (23)
- 少なくとも1つのスポット溶接継手を介して一緒にスポット溶接された少なくとも2枚の金属基材(3、3’)の組立体であって、
− 以下の合金化被膜で被覆された焼入鋼部品である第1の金属基材(3)、
・ 0.1〜11.0重量%の亜鉛、0.1〜20重量%のケイ素、任意に0.1〜20重量%のマグネシウム、任意にSr、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Zr又はBiから選択される追加の元素であって、各追加の元素の重量含有量が0.3重量%より少ない追加の元素、及び任意に、鉄を含む、インゴットの供給又は溶融浴中の鋼基材の通過に起因する残留元素を含み、残りはアルミニウムであり、以下の自然酸化物層により直接覆われる合金化被膜(4)、
・ ZnO及び任意にMgOを含む自然酸化物層、
− ナゲット(5)を含むスポット溶接継手であって、その上部(6)に自然酸化物層及び/又は合金化被膜の少なくとも一部が存在しないスポット溶接継手
を含む組立体。 - 焼入鋼部品の合金化被膜が、3.0〜9.5重量%の亜鉛を含む、請求項1に記載の組立体。
- 焼入鋼部品の合金化被膜が、6.5〜9.5重量%の亜鉛を含む、請求項2に記載の組立体。
- 焼入鋼部品の合金化被覆が、0.1〜12.0重量%のケイ素を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組立体。
- 焼入鋼部品の合金化被覆が、0.1〜6.0重量%のケイ素を含む、請求項4に記載の組立体。
- 焼入鋼部品の合金化被覆が、0.1〜10.0重量%のマグネシウムを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組立体。
- 焼入鋼部品の合金化被覆が、0.1〜4.0重量%のマグネシウムを含む、請求項6に記載の組立体。
- 第2の金属基材(3’)が、鋼基材又はアルミニウム基材である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組立体。
- 第2の鋼基材が、請求項1〜7のいずれか一項に記載の焼入鋼部品である、請求項8に記載の組立体。
- 鋼基材又はアルミニウム基材である第3の金属基材板を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組立体。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の組立体の製造のための溶接方法であって、以下のステップ、すなわち、
A 第1の金属基材(3)が、以下の合金化被膜で被覆された焼入鋼部品である少なくとも2枚の金属基材(3、3’)の提供、
・ 0.1〜11.0重量%の亜鉛、0.1〜20重量%のケイ素、任意に0.1〜20重量%のマグネシウム、任意にSr、Sb、Pb、Ti、Ca、Mn、Sn、La、Ce、Cr、Zr又はBiから選択される追加の元素であって、各追加の元素の重量含有量が0.3重量%より少ない追加の元素、及び任意に、インゴットの供給又は溶融浴中の鋼基材の通過に起因する残留元素を含み、残りはアルミニウムであり、以下の自然酸化物層により直接覆われる合金化被膜(4)、
・ ZnO及び任意にMgOを含む自然酸化物層、
B 溶接電極(1、1’)及びインバーター直流を印加するスポット溶接電源(2)を含むスポット溶接機を用いる、ステップA)の該少なくとも2枚の金属基材へのスポット溶接サイクル(21、31、41、51)であって、以下のサブステップ、すなわち、
i スポット溶接電源に接続された溶接電極を用いて一緒に接合した該少なくとも2枚の金属基材を通して印加されるパルセーション電流(Cp)を有する少なくとも1回のパルセーション(22、32、42、52)、その直後に
ii 該少なくとも2枚の金属基材を通して印加される溶接電流(Cw)を有する溶接ステップ(23,33,43,53)
を含むスポット溶接サイクルの適用
を含み、電流Cpが電流Cwとは異なり、パルセーション持続期間が溶接持続期間より短い、方法。 - ステップB.i)において、パルセーション電流(Cp)が、0.1〜30kAの間である、請求項11に記載の溶接方法。
- ステップB.i)において、パルセーション持続期間が、5〜60msである、請求項11又は12に記載の溶接方法。
- ステップB.ii)において、溶接電流(Cw)が、0.1〜30kAの間である、請求項11〜13のいずれか一項に記載の溶接方法。
- ステップB.ii)において、溶接持続期間が、150〜500msである、請求項11〜14のいずれか一項に記載の溶接方法。
- 溶接力が、50〜550daNの間である、請求項11〜15のいずれか一項に記載の溶接方法。
- スポット溶接サイクル中の溶接力が、350daN〜550daNの間である、請求項16に記載の溶接方法。
- スポット溶接サイクル中の溶接力が、50daN〜350daNの間である、請求項16に記載の溶接方法。
- 電流Cpが、電流Cwより少ない又は多い、請求項11〜18のいずれか一項に記載の溶接方法。
- 溶接周波数が、500〜5000Hzの間である、請求項11〜19のいずれか一項に記載の溶接方法。
- 溶接ステップB.ii)が複数のパルスを含み、少なくとも1回のパルセーションB.iの後に、溶接ステップの第1のパルスが直接続く、請求項11〜20のいずれか一項に記載の溶接方法。
- 前記スポット溶接サイクルの形状(21、31、41、51)が以下、すなわち、
・ 矩形のパルセーションピーク(22)及び矩形の溶接ピーク(23)を含む矩形形状
・ 放物線状のパルセーションピーク(32)及び放物線状の溶接ピーク(33)を含む放物線状
・ 三角形のパルセーションピーク(42)及び三角形の溶接ピーク(43)を含む三角形の形状
・ 放物線状のパルセーションピーク及び矩形の溶接ピークを含む放物線かつ矩形の形状、及び
・ 三角形のパルセーションピーク及び矩形の溶接ピークを含む三角形かつ矩形の形状
の中から選択される、請求項1〜21のいずれか一項に記載の溶接方法。 - 自動車の製造のための、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組立体又は請求項11〜22のいずれか一項に記載の方法に従って得られる組立体の使用。
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