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具有拼接的机械与腐蚀性质的组件

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


具有拼接的机械与腐蚀性质的组件

技术领域

本发明涉及热成形接合坯板、形成钢部件的组装件的方法。

背景技术

本节提供与本公开有关的背景信息,其不一定是现有技术。

在各种制造方法(如汽车工业中的制造)中,可以冲压板金属面板或坯板,其中在一对模具之间压制板金属面板,以创建复杂三维成型的组件。通常首先从金属材料卷材中切割板金属坯板。出于板金属材料所需特性(如强度、延展性和与金属合金相关的其它性质)而选择板金属材料。

已经采用了不同的技术来降低交通工具的重量,同时仍保持其结构完整性。例如,拼焊板通常用于连接具有不同强度、延展性和/或厚度的异种材料,以产生具有拼接性质的复合坯板,从而满足成形后结构组件的特殊载荷要求。例如,车身的B柱结构组件可使用在上部包含高强度材料且在下部包含相对较低强度的具有更高延展性的材料的拼焊板,其在对应于乘员身体的区域中合意地表现出相对高的结构刚度,同时在乘员座椅处或下方的下部区域中具有提高的可变形性,以促进施加力或冲击时座椅水平下方B柱的屈曲。由于结构组件在不同区域具有不同的性能要求,已经用复合坯板制造了此类组件,所述复合坯板在成形前具有拼焊在一起以形成所谓“拼焊板”或“拼焊卷材”的多个不同工件。作为非限制性实例,拼焊板可用于形成交通工具中的结构组件,例如结构支柱(如A柱、B柱、C柱和/或D柱)、铰链柱、车门、车顶、发动机罩、行李箱盖、发动机轨(engine rail)和具有高强度与不同规格要求的其它组件。

拼焊板由此可以是组装件,其通常包括至少一个第一金属板或坯板和第二金属板或坯板(具有至少一种不同于第一板的特性)。例如,可接合具有不同强度、延展性、硬度和/或厚度的钢坯板或钢带材。使用拼焊板,例如通过冷成型工艺或热成型工艺(例如,如上述冲压工艺),创建所需轮廓或三维结构。由此,第一和第二板的相邻边缘可冶金或机械互锁在一起,例如通过沿相邻边缘进行焊接、接合或其它连接以便将它们彼此互锁。随后可加工永久固定的板或坯板以制造成型或成形的板金属组装件产品。值得注意的是,拼焊板不仅限于组装件中的两个板或坯板,而是三个或更多个板或坯板可接合在一起并成型以形成拼焊板组装件。

但是,由于涉及的众多步骤和制造工艺,创建拼焊板可相对成本密集。例如,初始工件坯板需要在严格的尺寸公差要求的情况下单独切割,随后在焊接过程中接合,接着进行成形或成型过程。此外,由于存在接头或接合,如焊接线,可潜在地出现结构组件的问题。例如,坯板之间的焊接线或连接可为局部应变提供位点,所述局部应变可改变结构组件的性质和/或潜在地导致过早损坏。此外,在后续热成形过程中,来自坯板加热的热量的影响可导致焊缝性质变化,其可以最终导致成品组件中一个或多个焊缝处的软化,这可以潜在地违背由拼焊板制成的此类组装件的品质和功能。

发明内容

这一节提供本公开的一般发明内容并且不是其完整范围或其所有特征的全面公开。

在某些方面,本公开提供了热成形接合坯板,其包括第一金属坯板,所述第一金属坯板具有大于或等于大约1300 MPa至小于或等于大约2000 MPa的极限抗拉强度并限定第一表面;第二金属坯板,所述第二金属坯板具有大于或等于大约400 MPa至小于或等于大约1200 MPa的极限抗拉强度并限定具有涂层设置在其上的第二涂布表面,其中涂层包含铝和硅,并且第二金属坯板的第三表面接合到第一金属坯板的第一表面上以形成热成形接合坯板;以及沿第一与第二金属坯板之间的边界设置的焊接点(weld nugget),其配置为接合第一与第二金属坯板,该焊接点包含小于或等于大约1.5重量%的铝。

在某些方面,本公开提供了包括微观组织的焊接点,所述微观组织包含小于或等于大约10体积%的奥氏体和小于或等于大约15体积%的δ铁素体。

在某些方面,本公开提供了具有大于或等于大约1700 MPa的极限强度并包含马氏体和奥氏体的第一金属坯板,和具有大于或等于大约1000 MPa的极限强度并包含马氏体的第二金属坯板。

在某些方面,本公开提供了包括合金组合物的第一金属坯板,所述合金组合物包含浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约6重量%的铬(Cr)、浓度为大于或等于大约0.15重量%至小于或等于大约0.5重量%的碳(C)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约3重量%的锰(Mn)、浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约2重量%的硅(Si)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.01重量%的氮(N)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的镍(Ni)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的铜(Cu)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的钼(Mo)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约1.0重量%的钒(V)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.1重量%的铌(Nb),并且合金组合物的余量为铁。

在某些方面,本公开提供了不具有涂层的第一金属坯板。

在某些方面,本公开提供将第一金属坯板与第二金属坯板激光对接焊接在一起。

在某些方面,本公开提供了热成形接合坯板,其包括第一金属板,所述第一金属坯板具有大于或等于大约1300 MPa至小于或等于大约2000 MPa的极限抗拉强度并限定第一表面;第二金属板,其具有大于或等于大约400 MPa至小于或等于大约1200 MPa的极限抗拉强度并限定具有涂层设置在其上的第二表面,其中涂层包含锌,并且第二金属坯板的第三表面接合到第一金属坯板的第一表面上;以及沿第一与第二金属坯板之间的边界设置的焊接点,其配置为接合第一与第二金属坯板,焊接点包括包含奥氏体和δ铁素体的微观组织,其中奥氏体为小于或等于大约10体积%,且δ铁素体为小于或等于大约15体积%。

在某些方面,本公开提供了具有大于或等于大约1700 MPa的极限强度并包含马氏体和奥氏体的第一金属板,和具有大于或等于大约1000 MPa的极限强度并包含马氏体的第二金属板。

在某些方面,本公开提供了第一金属板,其包括合金组合物,所述合金组合物包含浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约6重量%的铬(Cr)、浓度为大于或等于大约0.15重量%至小于或等于大约0.5重量%的碳(C)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约3重量%的锰(Mn)、浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约2重量%的硅(Si)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.01重量%的氮(N)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的镍(Ni)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的铜(Cu)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的钼(Mo)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约1.0重量%的钒(V)、浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.1重量%的铌(Nb),并且合金组合物的余量为铁。

在某些方面,本公开提供第一金属板不具有涂层。

在某些方面,本公开提供形成钢部件的组装件的方法,方法包括将第一坯板的第一端面焊接到第二坯板的第二端面以形成坯板组装件,第一坯板不具有任何涂层,并沿着第一端面与第二端面的界面形成焊接点,并且热成形坯板组装件以形成奥氏体,其中焊接点包含奥氏体,奥氏体的体积%为小于或等于大约10体积%。

在某些方面,本公开提供方法可进一步包括从第一金属卷材中切割第一坯板,并从第二金属卷材中切割第二坯板。

在某些方面,本公开提供接合是在包括氩气(Ar)或氮气(N

在某些方面,本公开提供方法可进一步包括将坯板组装件冲压成成形的冲压硬化钢(press-hardened steel)组件。

本发明公开了以下实施方案:

1 热成形接合坯板,包括:

第一金属坯板,其具有大于或等于大约1300 MPa至小于或等于大约2000 MPa的极限抗拉强度并限定第一表面;

第二金属坯板,其具有大于或等于大约400 MPa至小于或等于大约1200 MPa的极限抗拉强度并限定具有涂层设置在其上的第二涂布表面,其中所述涂层包含铝和硅,并且所述第二金属坯板的第三表面接合到所述第一金属坯板的第一表面上以形成热成形接合坯板;和

沿第一与第二金属坯板之间的边界设置的焊接点,其配置为接合第一与第二金属坯板,所述焊接点包含小于或等于大约1.5重量%的铝。

2 根据实施方案1所述的热成形接合坯板,其中所述焊接点包括微观组织,所述微观组织包含小于或等于大约10体积%的奥氏体和小于或等于大约15体积%的δ铁素体。

3 根据实施方案1所述的热成形接合坯板,其中

所述第一金属坯板具有大于或等于大约1700 MPa的极限强度并包含马氏体和奥氏体,并且

所述第二金属坯板具有大于或等于大约1000 MPa的极限强度并包含马氏体。

4 根据实施方案1所述的热成形接合坯板,其中所述第一金属坯板包含合金组合物,所述合金组合物包含:

浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约6重量%的铬(Cr);

浓度为大于或等于大约0.15重量%至小于或等于大约0.5重量%的碳(C);

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约3重量%的锰(Mn);

浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约2重量%的硅(Si);

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.01重量%的氮(N);

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的镍(Ni);

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的铜(Cu);

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的钼(Mo);

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约1.0重量%的钒(V);

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.1重量%的铌(Nb);和

所述合金组合物的余量为铁。

5 根据实施方案1所述的热成形接合坯板,其中所述第一金属坯板不具有涂层。

6 根据实施方案1所述的热成形接合坯板,其中所述第一金属坯板与所述第二金属坯板激光对接焊接在一起。

7 热成形接合坯板,所述热成形接合坯板包括:

第一金属板,其具有大于或等于大约1300 MPa至小于或等于大约2000 MPa 的极限抗拉强度并限定第一表面;

第二金属板,其具有大于或等于大约400 MPa至小于或等于大约1200 MPa的极限抗拉强度并限定具有涂层设置在其上的第二表面,其中所述涂层包含锌,并且所述第二金属坯板的第三表面接合到所述第一金属坯板的第一表面上;和

沿第一与第二金属坯板之间的边界设置的焊接点,其配置为接合第一与第二金属坯板,所述焊接点包括包含奥氏体和δ铁素体的微观组织,其中所述奥氏体为小于或等于大约10体积%,且所述δ铁素体为小于或等于大约15体积%。

8 根据实施方案7所述的热成形接合坯板,其中

所述第一金属板具有大于或等于大约1700 MPa的极限强度并包含马氏体和奥氏体,并且

所述第二金属板具有大于或等于大约1000 MPa的极限强度并包含马氏体。

9 根据实施方案8所述的热成形接合坯板,其中所述第一金属板包含合金组合物,所述合金组合物包含:

浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约6重量%的铬(Cr),

浓度为大于或等于大约0.15重量%至小于或等于大约0.5重量%的碳(C),

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约3重量%的锰(Mn),

浓度为大于或等于大约0.5重量%至小于或等于大约2重量%的硅(Si),

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.01重量%的氮(N),

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的镍(Ni),

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的铜(Cu),

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约5.0重量%的钼(Mo),

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约1.0重量%的钒(V),

浓度为大于或等于大约0重量%至小于或等于大约0.1重量%的铌(Nb),和

所述合金组合物的余量为铁。

10 根据实施方案9所述的热成形接合坯板,其中所述第一金属板不具有涂层。

11 形成钢部件的组装件的方法,所述方法包括:

将第一坯板的第一端面焊接到第二坯板的第二端面以形成坯板组装件,所述第一坯板不具有任何涂层,并沿着第一端面与第二端面的界面形成焊接点;并

热成形所述坯板组装件以形成奥氏体,其中所述焊接点包含奥氏体,所述奥氏体的体积%为小于或等于大约10体积%。

12 根据实施方案11所述的形成钢部件的组装件的方法,所述方法进一步包括:

从第一金属卷材中切割第一坯板;和

从第二金属卷材中切割第二坯板。

13 根据实施方案11所述的方法,其中所述接合是在包含氩气(Ar)或氮气(N

14 根据实施方案11所述的方法,进一步包括:

将所述坯板组装件冲压成成形的冲压硬化钢组件。

其它适用领域将由本文中提供的描述而变得显而易见。本发明内容中的描述和具体实例仅意在用于举例说明的目的而无意限制本公开的范围。

附图说明

本文中描述的附图仅用于举例说明所选实施方案的目的而非所有可能的实施方案,并且无意限制本公开的范围。

图1A-1D是根据本公开的各个方面的拼焊板的透视图;

图2是根据本公开的各个方面用拼焊板制造部件的方法;

图3是根据本公开的各个方面的制造拼焊板的方法;和

图4是根据本公开的各个方面的拼焊板在焊接界面处的组成曲线的图示。

在附图的几个视图中,相应的附图标记是指相应的部件。

具体实施方案

提供示例性实施方案从而使得本公开将为完全的,并使本公开将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了许多具体细节,例如具体组成、组件、装置和方法的实例,以提供对本公开的实施方案的充分理解。对本领域技术人员将显而易见的是,不需要采用具体细节,示例性实施方案可表现为许多不同的形式,并且它们都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中,没有详细描述公知的方法、公知的装置结构和公知的技术。

本文中所用的术语仅为了描述特定的示例性实施方案的目的,并且无意作为限制。除非上下文清楚地另行指明,如本文所用,单数形式“一”、“一个”和“该”可旨在也包括复数形式。术语“包含”、“包括”、“涵盖”和“具有”是可兼的,并且因此指定了所述特征、元件、组合物、步骤、整数、操作和/或组件的存在,但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或加入。尽管开放式术语“包括”应被理解为用于描述和要求保护本文中所述的各种实施方案的非限制性术语,但在某些方面,该术语或可被理解成替代性地为更具限制性和局限性的术语,如“由……组成”或“基本由……组成”。由此,对叙述组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤的任意给定实施方案,本公开还具体包括由或基本由此类所叙述组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤组成的实施方案。在“由……组成”的情况下,替代实施方案排除任何附加的组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤,而在“基本由……组成”的情况下,从此类实施方案中排除了实质上影响基本和新颖特性的任何附加的组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤,但是不在实质上影响基本和新颖特性的任何组合物、材料、组件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤可以包括在实施方案中。

本文中描述的任何方法步骤、工艺和操作不应解释为必定要求它们以所论述或举例说明的特定次序履行,除非明确确定以一履行次序的形式进行。还要理解的是,除非另行说明,可采用附加或替代的步骤。

当组件、元件或层被提到在另一元件或层“上”,“啮合”、“连接”或“耦合”到另一元件或层上时,其可直接在另一组件、元件或层上,啮合、连接或耦合到另一组件、元件或层上,或可存在居间元件或层。相较之下,当元件被提到直接在另一元件或层上,“直接啮合”、“直接连接”或“直接耦合”到另一元件或层上时,可不存在居间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应以类似方式解释(例如“在…之间”相对“直接在…之间”,“相邻”相对“直接相邻”等)。如本文所用,术语“和/或”包括一个或多个相关罗列项的任何和所有组合。

尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述各种步骤、元件、组件、区域、层和/或区段,但除非另行说明,这些步骤、元件、组件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语可仅用于将一个步骤、元件、组件、区域、层或区段与另一步骤、元件、组件、区域、层或区段进行区分。除非上下文清楚表明,术语如“第一”、“第二”和其它数值术语在本文中使用时并不暗示次序或顺序。因此,下文论述的第一步骤、元件、组件、区域、层或区段可以被称作第二步骤、元件、组件、区域、层或区段而不背离示例性实施方案的教导。

为了易于描述,在本文中可使用空间或时间上相对的术语,如“之前”、“之后”、“内”、“外”、“下”、“下方”、“下部”、“上”、“上部”等描述如附图中所示的一个元件或特征与其它(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。空间或时间上相对的术语可旨在涵盖装置或系统在使用或操作中在附图中所示的取向之外的不同取向。

在本公开通篇中,数值代表近似测量值或范围界限以涵盖与给定值的轻微偏差和大致具有所提及值的实施方案以及确切具有所提及值的实施方案。除了在详细描述最后提供的工作实例中之外,本说明书(包括所附权利要求)中的(例如量或条件)参数的所有数值应被理解为在所有情况中被术语“大约”修饰,无论在该数值前是否实际出现“大约”。“大约”是指所述数值允许一定的轻微不精确(在一定程度上接近该值的精确值;大致或合理地近似该值;几乎是)。如果在本领域中不以这种普通含义另行理解由“大约”提供的不精确性,那么本文所用的“大约”是指可由测量和使用此类参数的普通方法造成的至少偏差。例如,“大约”可包括小于或等于5%、任选小于或等于4%、任选小于或等于3%、任选小于或等于2%、任选小于或等于1%、任选小于或等于0.5%,和在某些方面任选小于或等于0.1%的偏差。

如本文中所用,所有量是重量%(或质量%),除非另行说明,例如体积(vol.)%。

此外,范围的公开包括在整个范围内的所有值和进一步细分范围的公开,包括对这些范围给出的端点和子范围。

现在将参照附图更充分地描述示例实施方案。

结构组装件可用于交通工具以便为其它交通工具组件提供结构支撑和/或安装位置。结构组装件可包括通过受控变形吸收碰撞能量的能量吸收组件。结构组装件可由金属(如铝或钢)和/或聚合物复合材料组件来构造。金属结构组装件在弹性和/或塑性形变时可吸收能量而不断裂。强度较低的金属可组装成附加的增强组件以实现所需强度。一些结构组装件使用横梁组件以实现所需能量吸收性能,如在侧面碰撞中。

根据本公开的某些方面形成的组件特别适用于在汽车或其它交通工具(例如摩托车、船、拖拉机、公共汽车、摩托车、活动房屋、露营车和坦克)的各种组件中使用,但是它们也可用于多种其它工业和应用,作为非限制性实例包括航空航天组件、消费品、设备、建筑物(例如房屋、办公室、棚屋、仓库)、办公设备和家具、以及工业设备机械、农业或农场设备、或重型机械。汽车组件的非限制性实例包括发动机罩、支柱(例如A柱、铰链柱、B柱、C柱等等)、面板(包括结构面板、门板和门组件)、内地板(interior floors)、地板(floor pans)、车顶、外表面、车底护板(underbody shield)、车轮、控制臂和其它悬架、吸能盒(crushcan)、保险杠、结构轨和车架、汽车仪表板横梁(cross car beam)、车盘或驱动系统组件等等。

由于大量组件和/或组合组件的多步骤工艺,一些结构组装件的组装可能是复杂的。由于不同组件的数量和/或复杂性,制造和组装结构组装件可能错综、复杂和/或耗时。

在各个方面,本公开提供了可用于交通工具的拼焊板和/或拼焊组装件的组件。该组件可包括多个高强度金属组件,如高强度钢。结构组装件包括多个彼此焊接或接合的高强度面板。组件包括(例如通过焊接)固定到第二金属板或组件上的第一金属板或组件。第二金属板可进一步包括涂层,并且第一金属板可为不具有任何添加的涂层的无涂层(free)(例如除了形成天然氧化物等等之外不施加涂层的)金属板。

激光对接焊接是一种金属接合工艺,其中在金属工件之间引导激光束,以提供能够以具有良好受控间隙在两个相邻的组件金属工件之间实现焊接接头的集中能量源。通常,两个金属工件首先以受控间隙沿焊接边缘相对于彼此对准。随后引导激光束朝向间隙,并且由从激光束吸收的能量所产生的热量开始在边缘处熔融金属工件,并在工件之间产生焊接熔池。

激光束通过撞击工件边缘在短时间段内产生焊接熔池。一旦生成,焊接熔池随着激光束向工件持续递送能量而生长,并且在激光束沿工件边缘进行时生成焊接线。可以通过控制激光束的各种特性来管理焊接熔池的一般形状和穿入深度,所述特性包括其功率和焦点位置,以及工件之间的间隙。当焊接熔池稳定并在工件中达到所需穿入深度时,停止激光束的传输,使其不再撞击焊接部位处的基础材料和/或沿焊接接头行进。焊接熔池快速冷却并凝固以形成激光焊接接头,其包含再凝固复合工件材料,所述再凝固复合工件材料衍生自被焊接熔池穿入的每种工件(和任意涂层)。焊接接头的再凝固复合工件材料在焊接接头部位处将相邻工件自发地熔合焊接在一起。

激光焊接以制造复合(例如拼接的)坯板在包括汽车工业的各种工业中受到关注,在所述各种工业中,相应的成形部件可以安装在交通工具上。在一个实例中,交通工具支柱可由配置为经受腐蚀并以特定方式保护乘客的下部坯板和配置为以不同的特定方式保护乘客的上部坯板制造,其中下部坯板和上部坯板在模具中成形或成型之前通过多次激光焊接接合在一起。上部和下部面板首先沿着要焊接的边界或边缘彼此相邻放置,并通过夹具固定就位。随后根据计划顺序在限定于相邻坯板之间的焊接线处相继引导激光束以形成如前所述的多个激光焊接接头。激光焊接上部和下部坯板部分(以及其它交通工具部件组件,如用于制造发动机罩、行李箱盖、车体结构如车身侧部和横梁、承重结构元件等等的那些)的过程通常是可以快速且有效地实施的自动化过程。上述对激光焊接金属工件的愿望并非汽车工业所独有的;事实上,其扩展至可利用激光焊接作为接合方法的其它工业,作为非限制性实例,包括航空、航海、铁路和建筑构造行业。

作为背景,通常用于制造实践的使用激光焊接将涂布的金属工件接合在一起可以存在挑战。例如,钢工件通常包括薄的基于锌的表面涂层以用于腐蚀防护。锌具有大约906℃的沸点,而其涂布的基础钢基材的熔点通常大于1300℃。由此,当激光焊接包括基于锌的外涂层的钢工件时,容易在钢工件表面产生高压锌蒸气,并具有干扰激光焊接过程的趋向。

为了阻止高压锌蒸气扩散到焊接熔池中,常规制造程序需要在进行激光焊接前对两个工件中的至少一个在一个或两个工件的存在基于锌的涂层处进行处激光烧蚀或机械去除。激光烧蚀或机械去除过程可除去以这种方式加工的一个或多个钢工件的锌涂层。因此,当加工过的钢工件放置在工件对准中时,在焊接部位基本不存在锌。但是去除涂层为整体激光焊接过程增加了额外的步骤,并且据信会导致出现不合标准的焊接接头。

除了包含锌的那些涂层之外,出于与性能相关的原因,用于制造实践的钢工件还可包括其它类型的表面涂层。其它值得注意的表面涂层包括基于铝的涂层,如铝、铝-硅合金、或铝-镁合金,仅以较少附加实例举例。与锌不同,这些表面涂层在低于钢的沸点的温度下不会沸腾,所以它们不会产生高压蒸气。尽管有这样的事实,这些表面涂层可以在焊接部位熔融并被焊接熔池捕获。将此类完全不同的熔融材料引入焊接熔池可以导致多种焊接缺陷,所述缺陷可能劣化激光焊接接头的机械性质。例如,熔融的铝或铝合金(例如AlSi或AlMg合金)可以稀释焊接熔池的钢含量,并在焊接接头中形成有害的富含Al的δ铁素体,以及不利地影响焊接熔池的冷却行为。在热成形过程后,δ铁素体将仍然存在,并可以对机械性能不利。例如,当激光焊接具有包含铝和硅涂料的涂层的钢模板时,焊接点可具有大于或等于正好或大约1重量%至小于或等于正好或大约3重量%的铝。由此,如果两个或更多个钢工件——其中至少一个包括表面涂层(即不被认为是“裸”钢)——可以(以降低一个或多个表面涂层造成的焊接缺陷将在激光焊接接头中累积并不利地影响其强度的可能性的方式)激光焊接在一起,则是合意的。

本公开涉及由高强度钢合金形成的组件的组装件,以及由高强度钢合金形成高强度组件的方法。高强度钢是具有大于或等于正好或大约1,000兆帕(MPa),例如大于或等于正好或大约1,400 MPa至小于或等于正好或大约2,200 MPa的极限抗拉强度的钢。在各种实施方案中,高强度钢合金可与可能是或不是高强度钢合金的钢接合。

图1A-1D是根据本公开的各个方面形成的拼焊板组装件或组件10的透视图。组件10可包括第一金属板12和第二金属板13,第二金属板13包括涂层14。组件10可在第一和第二金属板12和13的接合处进一步包括焊点(nugget)15(例如焊接点)。如下文中在图1A-1B中将更详细地描述的那样,第一金属板12可接合到第二金属板13上。

在各种实施方案中,第一金属板12可以是表1中的合金组合物,尽管本发明构思的公开内容不限于此。在各种实施方案中,表1的合金组合物可用于形成具有大于或等于正好或大约1300 MPa至小于或等于正好或大约2000 MPa的极限抗拉强度的冲压硬化钢组件。

表1.根据一些示例性实施方案的第一金属板12的合金组合物

第一金属板12的合金组合物可包含浓度为大于或等于正好或大约0.5重量%至小于或等于正好或大约2重量%、大于或等于正好或大约0.6重量%至小于或等于正好或大约1.8重量%、或大于或等于正好或大约0.8重量%至小于或等于正好或大约1.5重量%的硅(Si)。例如,在各种实施方案中,第一金属板12的合金组合物可包含浓度为正好或大约0.5重量%、正好或大约0.6重量%、正好或大约0.7重量%、正好或大约0.8重量%、正好或大约0.9重量%、正好或大约1重量%、正好或大约1.1重量%、正好或大约1.2重量%、正好或大约1.3重量%、正好或大约1.4重量%、正好或大约1.5重量%、正好或大约1.6重量%、正好或大约1.7重量%、正好或大约1.8重量%、正好或大约1.9重量%、或正好或大约2重量%的Si。合金组合物中的高Si量改善了耐氧化性,在成形后仍不需要涂层或喷丸处理的同时允许添加较少量的铬,并防止、抑制或减少淬火和配分过程中的渗碳体形成。

第一金属板12的合金组合物还可包含铬(Cr)。第一金属板12的合金组合物可包含浓度为大于或等于正好或大约0.5重量%至小于或等于正好或大约6重量%、大于或等于正好或大约1.5重量%至小于或等于正好或大约5重量%、大于或等于正好或大约1.75重量%至小于或等于正好或大约4重量%、大于或等于正好或大约2重量%至小于或等于正好或大约3重量%、或大于或等于正好或大约2重量%至小于或等于正好或大约2.5重量%的Cr。例如,在各种实施方案中,第一金属板12的合金组合物可包含浓度为正好或大约0.5重量%、正好或大约1重量%、正好或大约1.5重量%、正好或大约2重量%、正好或大约2.5重量%、正好或大约3重量%、正好或大约3.5重量%、正好或大约4重量%、正好或大约4.5重量%、正好或大约5重量%、正好或大约5.5重量%、或正好或大约6重量%的Cr。

第一金属板12的合金组合物还可包含浓度为大于或等于正好或大约0.01重量%至小于或等于正好或大约0.4重量%、大于或等于正好或大约0.01重量%至小于或等于正好或大约0.35重量%、大于或等于正好或大约0.10重量%至小于或等于正好或大约0.4重量%、大于或等于正好或大约0.15重量%至小于或等于正好或大约0.3重量%、大于或等于正好或大约0.15重量%至小于或等于正好或大约0.25重量%、或大于或等于正好或大约0.15重量%至小于或等于正好或大约0.2重量%的碳(C)。例如,在各种实施方案中,第一金属板12的合金组合物可包含浓度为正好或大约0.01重量%、正好或大约0.05重量%、正好或大约0.1重量%、正好或大约0.2重量%、正好或大约0.3重量%、正好或大约0.35重量%、或正好或大约0.4重量%的C。

第一金属板12的合金组合物可包含浓度为大于或等于正好或大约0重量%至小于或等于正好或大约3重量%、大于或等于正好或大约0.25重量%至小于或等于正好或大约2.5重量%、大于或等于正好或大约0.5重量%至小于或等于正好或大约2重量%、大于或等于正好或大约0.75重量%至小于或等于正好或大约1.5重量%、或大于或等于正好或大约1重量%至小于或等于正好或大约1.5重量%的锰(Mn)。在一些示例性实施方案中,第一金属板12的合金组合物基本不含Mn。如本文中所用,“基本不含”是指痕量组分水平,如小于或等于正好或大约1.5%、小于或等于正好或大约1%、小于或等于正好或大约0.5%的水平,或不可检测的水平。在各种实施方案中,第一金属板12的合金组合物基本不含Mn,或包含浓度为小于或等于正好或大约0.5重量%、小于或等于正好或大约1重量%、小于或等于正好或大约1.5重量%、小于或等于正好或大约2重量%、小于或等于正好或大约2.5重量%、或小于或等于正好或大约3重量%的Mn。第一金属板12的合金组合物的余量为铁。但是,本发明构思不限于上述组合物,例如可包括其它金属,例如氮、镍、铜、钼、钒、铌等等。例如,第一金属板12的合金组合物可进一步包含以下的至少一种:浓度为大于或等于正好或大约0重量%至小于或等于正好或大约0.01重量%的氮(N)、浓度为大于或等于正好或大约0重量%至小于或等于正好或大约5.0重量%的镍(Ni)、浓度为大于或等于正好或大约0重量%至小于或等于正好或大约5.0重量%的铜(Cu)、浓度为大于或等于正好或大约0重量%至小于或等于正好或大约5.0重量%的钼(Mo)、浓度为大于或等于正好或大约0重量%至小于或等于正好或大约1.0重量%的钒(V)、浓度为大于或等于正好或大约0重量%至小于或等于正好或大约0.1重量%的铌(Nb),或其组合。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mn、Fe和累计以小于或等于或大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在某些变体中,要理解的是,累计杂质水平可转而为小于或等于或大约0.4重量%、任选小于或等于或大约0.3重量%、任选小于或等于或大约0.2重量%、和任选小于或等于或大约0.1重量%。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mn、Al、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Ni、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、Mo、Ni、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mn、N、Ni、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mn、N、Ni、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mn、Al、N、Mo、Ni、B、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mn、Al、N、Mo、Ni、B、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在一个实施方案中,合金组合物基本上由Si、Cr、C、Mo、B、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。在另一实施方案中,合金组合物由Si、Cr、C、Mo、B、Nb、V、Fe和累计以小于或等于大约0.5重量%存在的任何杂质组成。

在各种实施方案中,第二金属板13可以是表2中的合金组合物,尽管本发明构思的公开内容不限于此。在各种实施方案中,表2的合金组合物可用于形成具有大于或等于正好或正好或大约400 MPa至小于或等于正好或大约1200 MPa的极限抗拉强度的冲压硬化钢组件。

表2.根据一些示例性实施方案的第二金属板13的合金组合物

第二金属板13的合金组合物可包含浓度为大于或等于正好或大约0.01重量%至小于或等于正好或大约0.8重量%、大于或等于正好或大约0.1重量%至小于或等于正好或大约0.7重量%、或大于或等于正好或大约0.3重量%至小于或等于正好或大约0.5重量%的硅(Si)。例如,在各种实施方案中,第二金属板13的合金组合物可包含浓度为正好或大约0.01重量%、正好或大约0.05重量%、正好或大约0.1重量%、正好或大约0.2重量%、正好或大约0.3重量%、正好或大约0.4重量%、正好或大约0.5重量%、正好或大约0.6重量%、正好或大约0.7重量%、或正好或大约0.8重量%的Si。

第二金属板13的合金组合物还可包含铌(Nb)、钒(V)和/或钛(Ti)中的至少一种。第二金属板13的合金组合物可包括以下组合,所述组合以以下浓度包含Nb、V和Ti的至少一种:大于或等于正好或大约0.01重量%至小于或等于正好或大约0.1重量%、大于或等于正好或大约0.05重量%至小于或等于正好或大约0.1重量%、或大于或等于正好或大约0.01重量%至小于或等于正好或大约0.5重量%。例如,在各种实施方案中,第二金属板13的合金组合物可包括以下组合,所述组合以以下浓度包含Nb、V和Ti的至少一种:正好或大约0.01重量%、正好或大约0.02重量%、正好或大约0.03重量%、正好或大约0.04重量%、正好或大约0.05重量%、正好或大约0.06重量%、正好或大约0.07重量%、正好或大约0.08重量%、正好或大约0.09重量%、或正好或大约0.01重量%。

第二金属板13的合金组合物还可包含浓度为大于或等于正好或大约0.01重量%至小于或等于正好或大约0.15重量%、大于或等于正好或大约0.01重量%至小于或等于正好或大约0.10重量%、或大于或等于正好或大约0.10重量%至小于或等于正好或大约0.15重量%的碳(C)。例如,在各种实施方案中,第二金属板13的合金组合物可包含浓度为正好或大约0.01重量%、正好或大约0.05重量%、正好或大约0.1重量%、或正好或大约0.15重量%的C。

第二金属板13的合金组合物可包含浓度为大于或等于正好或大约0.2重量%至小于或等于正好或大约3重量%、大于或等于正好或大约0.25重量%至小于或等于正好或大约2.5重量%、大于或等于正好或大约0.5重量%至小于或等于正好或大约2重量%、大于或等于正好或大约0.75重量%至小于或等于正好或大约1.5重量%、或大于或等于正好或大约1重量%至小于或等于正好或大约1.5重量%的锰(Mn)。在各种实施方案中,第二金属板13的合金组合物包含浓度为小于或等于正好或大约0.5重量%、小于或等于正好或大约1重量%、小于或等于正好或大约1.5重量%、小于或等于正好或大约2重量%、小于或等于正好或大约2.5重量%、或小于或等于正好或大约3重量%的Mn。

第二金属板13的合金组合物的余量为铁。但是,本发明构思不限于上述,例如可包含其它金属,例如氮、镍、铜等等。

在各种实施方案中,第二金属板13可具有施加的涂层14。该涂层14可通过浸涂、涂漆、喷涂、化学气相沉积、物理气相沉积等等来施加。第一涂层141可在第二金属板13的第一侧131上形成,而第二涂层142可在第一侧131的第二相对侧132上形成。第一涂层141与第二涂层142可以是腐蚀防护涂层。虽然显示在第二金属板13的第一与第二侧131、132二者上,第一涂层141与第二涂层142可任选从二者之一侧或两侧上省略。在各种实施方案中,涂层14可在第二金属板13的一侧、两侧或更多侧上。

在某些方面,第一涂层141与第二涂层142包含铝-硅涂层或锌涂层。例如,此类铝-硅涂层可以是铝和硅,或铝与硅的合金,其中Al含量高于或等于正好或大约80重量%。例如,此类锌涂层可以是锌或锌的合金,并由此以大于或等于正好或大约80重量%主要包含锌。但是,应当理解的是,第一涂层141与第二涂层142的组成不限于包含铝-硅或锌,而是可进一步包含附加元素。当参照各种实施方案使用时,涂层不包含天然形成的氧化物等等。

参照图1A,第一金属板12与第二金属板13在接合前可彼此相邻放置。第一金属板12的第一表面或接合面123可接触第二金属板的第二表面或接合面133。第一金属板12的厚度可大于第二金属板13。例如,第一金属板12可比第二金属板13厚正好或大约5%、比第二金属板13厚正好或大约50%、为第二金属板13的正好或大约两倍或三倍厚,或更多。本领域普通技术人员将认识到,可使用一定范围的厚度。

第二金属板13可具有涂层14,其包括在第一表面131上的第一涂层141和在第二侧132上的第二涂层142。涂层14可改善第二金属板13的耐腐蚀性。

上涂层141和下涂层142可各自具有大于或等于正好或大约5 g/m

参照图1B,激光装置包括激光发射器19,其可将第一金属板12与第二金属板13接合(例如焊接)在一起,沿接合部分16形成焊接点15。

焊接可以是超声焊接、直接激光焊接、激光焊接或电阻焊接。在某些方面,焊接可以是激光拼焊方法,因为此类方法可提高温和/或熔融金属以产生可以穿透任何涂层的熔池(puddle)。通常,目标是形成不会降低组件/组装件的机械性质的焊接点。焊接可以降低或损坏机械性质和耐腐蚀性,因此降低可使焊接点弱化(例如铝和/或锌)的含量是有益的。

参照图1B,组件10可被接合。在各种实施方案中,第一金属板12与第二金属板13可焊接在一起,沿焊接线形成焊接点15。焊接线可沿第一金属板12与第二金属板13的界面连续,或其可不连续。在各种实施方案中,第一金属板12与第二金属板13可激光焊接在一起,但是,示例性实施方案的发明构思不限于此,并且本领域普通技术人员将认识到,可使用其它激光焊接和焊接技术。

在各种示例性实施方案中,焊接点15可在第一金属板12、涂层14与第二金属板13之间形成。例如,基于包括AlSi的涂层14,焊点15的组成可具有比第一和第二金属板12、13的组成更高的铝和/或硅的浓度。在各种示例性实施方案中,基于包含Zn的涂层14,焊点15的组成可具有比第一和第二金属板12、13的组成更高的锌浓度。在各种示例性实施方案中,第一金属板12不具有任何涂层,例如任何施加的涂层。这可通过减少沿焊接点的涂层含量和/或其它杂质来改善第一金属板12与第二金属板13的可焊接性。因此,可形成第一金属板12与第二金属板13之间更牢固的粘结。

参照图1C,可将组件10热成形。

在各种实施方案中,第一金属板12在热成形后可具有大于或等于正好或大约1300MPa的极限抗拉强度(UTS),如正好或大约,正好或大约1500 MPa、正好或大约1550 MPa、正好或大约1600 MPa、正好或大约1650 MPa、正好或大约1700 MPa、正好或大约1750 MPa、正好或大约1800 MPa、正好或大约1900 MPa、正好或大约2000 MPa或更大的UTS。同样,由合金组合物制成的硬化钢在硬化条件下具有大于或等于正好或大约4%(伸长率)至小于或等于正好或大约10%(伸长率)的延展性(伸长率),如正好或大约4%(伸长率)、正好或大约5%(伸长率)、正好或大约6%(伸长率)、正好或大约7%(伸长率)、正好或大约8%(伸长率)、正好或大约9%(伸长率)、或正好或大约10%(伸长率)的延展性。

在各种实施方案中,第一金属板12可具有包含马氏体和奥氏体的微观组织。

在各种实施方案中,第二金属板13在热成形后可具有大于或等于正好或大约400MPa的极限抗拉强度(UTS),如正好或大约,正好或大约400 MPa、正好或大约450 MPa、正好或大约500 MPa、正好或大约550 MPa、正好或大约600 MPa、正好或大约650 MPa、正好或大约700 MPa、正好或大约750 MPa、正好或大约800 MPa、正好或大约850 MPa、正好或大约900MPa、正好或大约950 MPa、正好或大约1000 MPa、正好或大约1050 MPa、正好或大约1100MPa、正好或大约1150 MPa、正好或大约1200 MPa或更大的UTS。

在各种实施方案中,第二金属板13可具有包含马氏体的微观组织。

在各种示例性实施方案中,焊接点15可具有包含马氏体、奥氏体和铁素体的微观组织,并可不同于第一和第二金属板12、13的微观组织。焊接点15可包括小于或等于正好或大约10体积%的奥氏体。例如,焊点可包括正好或大约0.1体积%的奥氏体、正好或大约1体积%的奥氏体、正好或大约2体积%的奥氏体、正好或大约3体积%的奥氏体、正好或大约4体积%的奥氏体、正好或大约5体积%的奥氏体、正好或大约6体积%的奥氏体、正好或大约7体积%的奥氏体、正好或大约8体积%的奥氏体、正好或大约9体积%的奥氏体、或正好或大约10体积%的奥氏体。在一些示例性实施方案中,焊点15基本不含奥氏体。本文中所用的“基本不含”是指痕量组分水平,如小于或等于正好或大约0.05%的水平,或不可检测的水平。

在各种示例性实施方案中,焊接点还可包含小于或等于正好或大约15体积%的δ铁素体。例如,焊点可包含正好或大约0.1体积%的δ铁素体、正好或大约1体积%的δ铁素体、正好或大约2体积%的δ铁素体、正好或大约3体积%的δ铁素体、正好或大约4体积%的δ铁素体、正好或大约5体积%的δ铁素体。在一些示例性实施方案中,焊点15基本不含δ铁素体。本文中所用的“基本不含”是指痕量组分水平,如小于或等于正好或大约0.05%的水平,或不可检测的水平。

参照图1D,包括第一金属板12与第二金属板13的组件100可成形为交通工具的结构组装件的成型钢物体。下部135可包括第二金属板13,具有正好或大约400 MPa至1200MPa的极限抗拉强度(UTS),并具有优异的耐腐蚀性质。上部125可包括第二金属板12,具有正好或大约1300 MPa至正好或大约2000 MPa的UTS。

图2是根据本公开的各个方面制造拼焊板的方法。参照图2,提供了根据本公开的各个方面形成成型钢物体的方法。成型钢物体可以是通常通过热冲压制成的任何物体,如例如交通工具部件。具有适于通过本方法制造的部件的交通工具的非限制性实例包括自行车、汽车、摩托车、船、拖拉机、公共汽车、移动房屋、露营车、滑翔机、飞机和坦克。

方法20包括获得金属材料的第一卷材221,和金属材料的第二卷材222。该第一卷材221由不同于第二卷材222的金属组合物的金属组合物形成。可从第一卷材221中切割第一坯板241(例如对应于上述第一金属板12),并且同样可从第二卷材222中切割第二坯板242(例如对应于上述第二金属板13)。第一卷材221可不具有任何施加的涂层。

在各种实施方案中,方法20不包括从第一金属板12上除去涂层,至少因为第一金属板12不包括涂层。例如,可不对第一金属板12或第二金属板13进行烧蚀或激光烧蚀。由此,方法20省略或不具有任何烧蚀或其它涂层去除方法。

方法20还包括例如通过将第一坯板241沿焊接线243焊接或激光焊接到第二坯板242上,将第一坯板241接合到第二坯板242上以形成拼焊板245组装件。这可在没有附加处理的情况下实现,例如第一坯板241可不经受烧蚀或激光烧蚀。在各种实施方案中,第一坯板241不具有涂层,并且没有用于从第一坯板241上除去涂层的步骤。在各种实施方案中,第二坯板242可具有涂层,例如先前显示在图1A-1D中但并未显示在图2中的涂层14。

在各种实施方案中,在惰性气氛中进行激光焊接,所述惰性气氛例如包括氮气(N

方法20还包括操作25,在该操作期间,通过在炉26中将拼焊板245加热至高于其A

这里,方法20包括操作26,在该操作26期间,将加热的拼焊板245冲压成预定形状以形成冲压物体,并将冲压物体淬火(quenching)以形成成型钢物体246,其中成型钢物体246包含来自第一金属板12与第二金属板13的材料。方法20可单独或同时不具有预氧化步骤、涂布步骤和/或除垢步骤(例如喷丸处理)。

在各种实施方案中,淬火(quenching)传统上通过以上述速率冷却成型物体直到冲压物体达到以下温度来进行,所述温度低于合金组合物的冷却过程中马氏体形成结束(M

在另一实施方案中,淬火(quenching)如上所述包括淬火(quench)和配分过程。这里,方法包括降低成型钢物体246的温度,直到成型钢物体246具有以下温度,所述温度在合金组合物的冷却过程中开始形成马氏体(M

图3是根据本公开的各个方面制造拼焊板的方法。参照图3,提供了根据本公开的各个方面的方法30。接合第一坯板241与第二坯板242可进一步包括方法30。

方法30可包括激光调谐和照射31,其中,使激光束在焊接部位以入射角在第一和第二板12、13的顶表面处被引导并撞击所述顶表面。入射角是激光束的纵向射束轴与垂直于焊接部位处顶表面的直线方向相偏离的角度。

方法30可进一步包括焊池32,其中激光束的辐照产生了金属(例如钢和/或其它组分)焊接熔池,其穿入到第一和第二板12、13二者中。钢焊接熔池可部分穿透第一和第二板12、13,或其可完全穿透第一和第二板12、13。

方法30可进一步包括焊池的生长33,其中激光束的辐照增加至提高的水平以生长焊池,并令其朝向底表面121和131进一步穿入到工件的第一和第二板12、13中。

方法30可进一步包括激光关闭33,一旦焊接熔池已经完全生长并根据需要穿入第一与第二板12、13,激光束的传输在焊接部位停止。

方法30可进一步包括焊池凝固34,其中焊接熔池冷却并凝固成激光焊接接头,其包含再凝固的复合钢材料,所述再凝固的复合钢材料衍生自第一与第二板12、13以及涂层14的每一种。激光焊接接头的再凝固的复合钢材料与第一和第二板12、13的接合面123和133相交,并在焊接部位将第一和第二板12、13自发地融合焊接在一起。

在各种实施方案中,拼焊板245可沿包括成形的坯板241的顶部部分具有所需机械强度以保护交通工具的乘客(例如足够的强度和刚度),沿包括成形坯板242的底部部分具有所需机械强度以保护交通工具的乘客(例如足够的韧度/延展性以吸收能量,以及足够的强度和刚度以便使用),以及沿底部部分的足够的耐腐蚀性。由于足够的耐腐蚀性可在使用过程中减少或防止氧化,特别是当暴露于盐时。例如,在抗石击试验过程中满足8的最低石击评分,或在划线和盐雾循环(例如26次循环)下满足4毫米蠕变回缩评分。

图4是根据本公开的各个方面在焊接界面处的拼焊板的组成分布的图示。参照图4,显示了根据本公开所提供的各个方面的焊接界面的组成分布的图示。第一金属板12可具有如上所述的组成分布,并且第二金属板13可具有含有Cr、Si和/或Al的组成分布。如上所述,在第一金属板12与第二金属板13的焊接界面31处,可形成焊点15。由于存在涂层14(这里未显示),焊接界面31处的焊点15可含有提高水平的Si和Al。例如,焊点15可具有小于或等于正好或大约1.5重量%的铝、1.4重量%的铝、1.3重量%的铝、1.2重量%的铝、1.1重量%的铝、1.0重量%的铝、0.9重量%的铝、0.8重量%的铝、正好或大约0.7重量%的铝、正好或大约0.6重量%的铝、正好或大约0.5重量%的铝、正好或大约0.4重量%的铝、正好或大约0.3重量%的铝、正好或大约0.2重量%的铝、正好或大约0.1重量%的铝或更少。

在各种实施方案中,当铝含量在焊点15中大于正好或大约1.5重量%铝时,焊点15和组件10的机械性质可不令人满意,至少由于在接合部分16处可能的分离和/或变形。通过使用满足所需机械强度和耐腐蚀性而不具有涂层的金属板12,可以将焊点中的铝含量降低至等于或小于正好或大约1.5重量%。

在各种实施方案中,焊接点15与接合部分16在热成形后可具有UTS大于或等于第二金属板13的UTS。例如,基于热成形后第二金属板13的UTS,焊接点15与接合部分16可具有大于或等于正好或大约400 MPa的UTS,如正好或大约,正好或大约400 MPa、正好或大约450MPa、正好或大约500 MPa、正好或大约550 MPa、正好或大约600 MPa、正好或大约650 MPa、正好或大约700 MPa、正好或大约750 MPa、正好或大约800 MPa、正好或大约850 MPa、正好或大约900 MPa、正好或大约950 MPa、正好或大约1000 MPa、正好或大约1050 MPa、正好或大约1100 MPa、正好或大约1150 MPa、正好或大约1200 MPa、或更大的UTS。

为了说明和描述的目的提供实施方案的上述描述。其无意穷举或限制本公开。特定实施方案的单个要素或特征通常不限于该特定实施方案,而是在适用时可互换并可以用于所选实施方案,即使没有明确显示或描述。同一内容也可以以许多方式变化。此类变化不应被视为背离本公开,并且所有这样的修改意在包括在本公开的范围内。

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06120115924805